3D-Strömungs­simulation

Die 3D-Strömungssimulation (oder: CFD-Simulation) ist ein unverzichtbares Werkzeug, um der zunehmenden Komplexität, neuen gesetzlichen Anforderungen und den vielfältigen Wechselwirkungen zwischen Bauteilen gerecht zu werden. Durch die Anwendung dieser Simulationsmethode beschleunigen Sie Entwicklungsprozesse, optimieren die Produktqualität und senken Kosten, indem Sie Prototypen vermeiden.

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

 

Unsere Kompetenzen und Methoden:

Seitenansicht eines dunkelgrauen Autos mit Strömungslinien drumherum.

REFERENZEN

Darstellung von Stromlinien an einem CAD-Modell eines Zuges.
Problemstellung

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

Lösung

Eine Möglichkeit zur Reduzierung des Energieverbrauchs während des Zugbetriebs besteht darin, die Außengeometrie des Zuges möglichst aerodynamisch zu gestalten. Mit der 3D-Strömungssimulation können wir diese Geometrie in jedem Entwicklungsstadium präzise darstellen und analysieren.

Nutzen

Die 3D-Strömungssimulation erlaubt es, verschiedene Geometrien und Varianten in kurzer Zeit zu untersuchen. Sie bietet äußerst genaue Einblicke in die zu erwartende Strömung, wodurch problematische Bereiche gezielt erkannt und behoben werden können.

Stromlinien vor und nach einem Mischerelement.
Problemstellung

OEMs und ihre Zulieferer haben enge Zeitvorgaben für die Konzeptions- und Angebotsphasen, und die Anforderungen an den Gegendruck von PKW- und Heavy-Duty-Abgasanlagen sind gestiegen. Deshalb ist der Einsatz einer hochwertigen CFD-Simulation unumgänglich, um diesen Herausforderungen gerecht zu werden.

Lösung

Zuerst bereiten wir die CAD-Geometrien für die 3D-Strömungssimulation vor und vernetzen sie. Danach 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 nutzen wir Makros, um die Effizienz zu steigern.

Nutzen

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

Temperaturverteilung in einem Automobil-Bauteil.
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 berechnen wir mithilfe von 3D-CFD-Modellen. In der Simulation optimieren wir die Oberfläche des Werkzeugs, um die geforderte Temperaturverteilung zu erreichen.

Nutzen

Die durchgeführten Aufheizversuche bestätigen die Qualität der thermischen Auslegung, da wir ein sehr gleichmäßiges Temperaturfeld auf der Werkzeugoberfläche erreichen. Materialprüfungen an Prototypenbauteilen, die mit diesem thermisch optimierten Werkzeug hergestellt wurden, weisen die gewünschten Eigenschaften auf. Unsere entwickelte Simulationsmethode minimiert die Anzahl kostspieliger Prototypen in der Herstellung.