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3D-Strömungs­simulation

Die 3D-Strömungssimulation (oder: CFD-Simulation) ist ein unverzichtbares Werkzeug angesichts der zunehmenden Komplexität, neuer gesetzlicher Anforderungen und der vielfältigen Wechselwirkungen zwischen Bauteilen. Ihre Anwendung beschleunigt Entwicklungsprozesse, optimiert die Produktqualität und senkt Kosten durch die Vermeidung von Prototypen.

Mit unserem erfahrenen Team in der 3D-Strömungssimulation können Sie sicher sein, dass Ihr Projekt in den besten Händen liegt.

 

Unsere Kompetenzen und Methoden:

Seitenansicht eines dunkelgrauen Autos mit Strömungslinien drumherum.

REFERENZEN

Problemstellung

Bahngesellschaften stehen vor erheblichen Herausforderungen im Zusammenhang mit hohen Energiekosten. Diese sind ein bedeutender Faktor, insbesondere bei der Beschaffung neuer Züge. Ein entscheidendes Kriterium beim Kauf ist daher ein niedriger Energieverbrauch während des Betriebs.

Lösung

Eine Möglichkeit zur Reduzierung des Energieverbrauchs während des Zugbetriebs besteht darin, die Außengeometrie des Zuges möglichst aerodynamisch zu gestalten. Die 3D-Strömungssimulation ermöglicht eine präzise Darstellung und Analyse dieser Geometrie in jedem Entwicklungsstadium des Zuges.

Nutzen

Die 3D-Strömungssimulation erlaubt es, verschiedene Geometrien und Varianten in kurzer Zeit zu untersuchen. Die Simulation bietet den Vorteil, dass sie äußerst genaue Einblicke in die zu erwartende Strömung ermöglicht. Dadurch können problematische Bereiche gezielt erkannt und behoben werden.

Problemstellung

Die Zeitvorgaben für die Konzeptions- und Angebotsphasen der OEMs und deren Zulieferer sind knapp bemessen, und die Anforderungen an den Gegendruck von PKW- und HeavyDuty-Abgasanlagen sind gestiegen. Daher ist es unumgänglich, eine hochwertige CFD-Simulation einzusetzen, um diesen Herausforderungen gerecht zu werden.

Lösung

Zuerst bereiten wir die CAD-Geometrien für die 3D-Strömungssimulation vor und vernetzen diese. Als Nächstes definieren wir die geeigneten Randbedingungen für die spezifische Aufgabenstellung und implementieren diese in der verwendeten Software. Abschließend analysieren und präsentieren wir die Ergebnisse der Simulation. Bei all diesen Schritten können Makros verwendet werden, um die Effizienz zu steigern.

Nutzen

Durch den Einsatz von 3D-Strömungssimulationen können wir den erwarteten Gegendruck äußerst präzise vorhersagen und erhalten einen detaillierten Einblick in das Strömungsverhalten. Dies ermöglicht es uns, gezielte Verbesserungsvorschläge zu machen, die die Herstellung kostspieliger Prototypen minimieren und den Entwicklungsprozess erheblich verkürzen.

Problemstellung

Eine genaue Temperaturverteilung auf den Werkzeugoberflächen während des Umformprozesses ist entscheidend, um die gewünschten Festigkeitseigenschaften einer B-Säule zu erzielen. Das verwendete Werkzeug besteht aus Stahl, dessen thermische Eigenschaften zum Zeitpunkt der Fertigung noch nicht bekannt waren. Die Erwärmung des Werkzeugs erfolgt mittels elektrischer Heizelemente.

Lösung

Um die gewünschte Temperaturverteilung während des Pressvorgangs sicherzustellen, wurde das Umformwerkzeug mit mehreren Heizelementen ausgestattet. Die Anordnung, Anzahl und erforderliche thermische Leistung der Heizelemente wurden mithilfe von 3D-CFD-Modellen berechnet. In der Simulation wurde die Oberfläche des Werkzeugs so optimiert, dass sie die geforderte Temperaturverteilung erreicht

Nutzen

Die durchgeführten Aufheizversuche bestätigten die Qualität der thermischen Auslegung, da ein sehr gleichmäßiges Temperaturfeld auf der Werkzeugoberfläche erreicht wurde. Materialprüfungen an Prototypenbauteilen, die mit diesem thermisch optimierten Werkzeug hergestellt wurden, wiesen die gewünschten Eigenschaften auf. Die entwickelte Simulationsmethode ermöglichte die Minimierung der Anzahl an kostenintensiven Prototypen für die Herstellung.

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