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Mehrkörpersimulationen beschäftigen sich mit dem Bewegungsverhalten von mechanischen Systemen und spielen heutzutage eine immer größere Rolle bei der Entwicklung neuer und innovativer Produkte. Ziel der Simulationen ist es, Versuche an den realen Systemen weitestgehend zu ersetzen und damit Aufwand und Kosten einzusparen. Zudem bietet die Simulation die Möglichkeit, Versuche darzustellen, die in der Realität zu gefährlich wären oder nicht mit der gewünschten Präzision ausgewertet werden könnten. Man erhält so frühzeitig Auskunft über die Stärken und Schwächen der neuentwickelten Bauteile. Außerdem stellen Mehrkörpersimulationen eine kostensparende Möglichkeit dar, verschiedene Konstruktionsvarianten miteinander zu vergleichen und so die optimale Lösung für ihr Produkt zu finden.

Bei Mehrkörpersimulationen werden mehrere Bauteile über Gelenke miteinander verbunden, die komplexe Bewegungsabläufe wiedergeben können. So ist es möglich, kinematische Randbedingungen (z. B. Gelenke mit denen die Bauteile verbunden sind) oder Kraftelemente (z. B. Federdämpfer) zu modellierten.
Außerdem kann eine Vielzahl unterschiedlicher Lastfälle simuliert werden, wie z. B. die Geschwindigkeit, mit der eine Autotür zugeschlagen wird. Als weitere Parameter kommen auch Kräfte und Beschleunigungen vor. Bei der Simulation wird ein Modell aufgebaut, das alle mechanischen Auswirkungen realistisch wiedergibt. So können die Bewegungsabläufe analysiert und auf Kollisionen geprüft werden.

Bauteile können als starr oder flexibel betrachtet werden. Werden Bauteile als starr betrachtet, können Bewegungsabläufe schnell und effizient analysiert werden. Werden Bauteile demgegenüber als flexibel betrachtet, wird zunächst die Steifigkeit der einzelnen Teile mittels einer FE-Analyse ermittelt. Zusätzlich kann auch elasto-plastisches Materialverhalten berücksichtigt werden. Bei der Verwendung von flexiblen Bauteilen können die Spannungen und Verformungen an den Bauteilen sofort ausgewertet werden.

Gurtschlitten

Beispiele für die Anwendung der Mehrkörpersimulationen:

  • Getriebe
  • Baumaschinen
  • Kolbenmaschinen
  • Gurtsysteme
  • Scheibenwischer
  • Schiebetüren
  • Verladearme
  • Türsysteme
  • Fahrwerke von Flugzeugen
  • Roboter
  • Komplette Fahrzeuge auf Schiene und Straße
  • Menschlicher Bewegungsapparat

Wir verwenden für die Simulation das Programm SolidWorks Motion.

Mehrkörpersimulationen (MKS)

  • Starrkörper
  • Flexible Körper (mit elasto-plastischem Material)
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