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antriebstechnik 9/2017

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KOMPONENTEN UND SOFTWARE

KOMPONENTEN UND SOFTWARE Ansys Workbench Ansys Workbench ist eine integrierte Plattform, die bewährte Simulationstechnologie, bestehende Tools und kundenspezifische Workflows miteinander verknüpft und hierdurch Unternehmen dabei unterstützt, ihre erstklassigen Designkonzepte in innovative Produkte umzusetzen. Drei Komponenten positionieren die Ansys Workbench-Plattform auf einzigartige Weise, um die Vorteile der Simulation auf den kompletten Produktlebenszyklus auszudehnen – vom Produktkonzept über den Produktbetrieb bis zur Produktwartung: n Komplette virtuelle Prototypen: Die Ansys Workbench-Plattform ermöglicht genaue Simulationen in allen Disziplinen, mit zahlreichen anwendungsspezifischen Design- und Analysetools zur Simulation von Produkten in ihren tatsächlichen Arbeitsumgebungen. n Skalierbare Lösungen: Entwicklungsunternehmen setzen verstärkt dezentrale Teams ein und entwickeln und teilen Best Practices zur Realisierung zukunftsweisender energieeffizienter Technologien. Die Workbench-Umgebung bietet kooperative Services zur Behandlung dieser Komplexität, indem die Anforderungen verschiedener Entwicklungsteams an unterschiedlichen Stellen im Unternehmen berücksichtigt werden. n Erweiterbares Ökosystem: Das charakteristische Merkmal der Workbench-Plattform ist ihr offenes Framework, mit dem die Fachleute kundenspezifische Workflows erstellen oder ausgetestete und einsatzfertige „Apps“ aus dem Ansys-App- Store herunterladen können. Diese sind in großem Umfang von Nichtfachleuten nutzbar und unterstützen den Einsatz der Simulation im kompletten Produktentwicklungsprozess. Um zu verstehen, wie die Simulation dazu beitragen kann, zukunftsweisende energieeffiziente Innovationen zu realisieren, hat Ansys ein Framework entwickelt, mit dem sich untersuchen lässt, wie die Simulation durchgehend von der Komponenten- bis zur Systemebene in jedem der fünf zentralen Anwendungsbereiche eingesetzt werden kann: Hochentwickelte Elektrifizierung, Maschinen- und Kraftstoffeffizienz, aerodynamisches Design, effektive Leichtbauweise und thermische Optimierung. arbeiten können, da sie Funktionen nach Bedarf integrieren und kostspielige Nacharbeiten vermeiden. Aerodynamik Im Luftfahrtsektor arbeiten die Fluggesellschaften mit geringen Gewinnmargen. Gleichzeitig hat sich die Luftfahrtindustrie zu anspruchsvollen Umweltzielen verpflichtet, z. B. einer Reduzierung der CO 2 -Emissionen um 50 % und einer Minderung der Nox- Emissionen um 80 % bis 2020 im Rahmen der Clear-Sky-Initiative. Daher fordert die Luftfahrtindustrie von den Flugzeugherstellern und ihren Zulieferern Flugzeuge mit maximaler Treibstoffeffizienz. Verbesserungen der Aerodynamik haben Auswirkungen auf den weltweiten Energieverbrauch im Verkehrswesen und ermöglichen Kosteneinsparungen für die Betreiber. Genaue Vorhersage der Aerodynamik Während der Lebensdauer eines Flugzeugs können auch geringe Verbesserungen beim Luftwiderstand große Auswirkungen haben. Daher benötigt die Luftfahrtindustrie in der Designphase genaue Vorhersagen zum Luftwiderstand. Diese Informationen können in physischen Tests nur schwer, zeitaufwendig und kostenintensiv gewonnen werden. Damit aerodynamische Simulationen mit den Anforderungen der Industrie Schritt halten können, führt das American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA) in seinem „Drag Prediction Workshop“ regelmäßige und kontinuierliche Benchmark-Tests durch. Die mit Computational Fluid Dynamic-Tools von Ansys erhaltenen Resultate zeigen durchgehend eine hohe Übereinstimmung mit den im Workshop experimentell bestimmten Testdaten und erfüllen die Leistungsanforderungen der Industrie. Piaggio Aero verbessert die Gleitzahl Bei Piaggio Aero Industries war es erforderlich, neue Tragflächendesigns schneller als mit den bisherigen monatelangen Verfahren zu beurteilen. Mit Hilfe von Ansys CFD und Design Xplorer konnte das Unternehmen innerhalb weniger Wochen eine optimale Kon - struktion finden, die eine um 1 % verbesserte Gleitzahl (das Verhältnis zwischen Auftriebs- und Luftwiderstandsbeiwert) aufweist, und deren Robustheit überprüfen. Mit herkömmlichen Methoden war der Zeitaufwand zehnmal höher. Effektive Leichtbauweise Je schwerer ein Objekt ist, desto mehr Energie ist erforderlich, es von einem Ort zum anderen zu bewegen. Der Verkehrssektor ist daher richtungsweisend, wenn es darum geht, Flugzeuge, Züge und Kraftfahrzeuge leichter zu machen, um die Treibstoffkosten zu senken und die Umweltauswirkungen der Verkehrsmittel zu verringern, ohne die Sicherheit und Zuverlässigkeit zu beeinträchtigen. Dies wird in der Konstruktionstechnik als effektive Leichtbauweise bezeichnet. Es gibt zwei grundlegende Ansätze, Konstruktionen leichter zu machen – und beide erfordern umfassende technische Analysen: Zum einen können die Konstrukteure herkömmliche Werkstoffe wie Stahl oder Aluminium durch leichtere Alternativen wie Verbundmaterialien (Composites), Keramik oder Kunststoff ersetzen. Zum anderen können die Konstruktionsteams die Form eines Bauteils verändern, um Material einzusparen. Einfache Veränderungen der Geometrie, z. B. der Breite, Dicke, Größe oder der Anzahl der Löcher, sind eine attraktive Lösung, da sie nur minimale Auswirkungen auf die Fertigung haben. Mit der Einführung der additiven Fertigung und des 3-D-Drucks können die Konstrukteure Designs produzieren, die mit traditionellen Fertigungsverfahren 78 antriebstechnik 9/2017

KOMPONENTEN UND SOFTWARE 04 Die Abbildung zeigt einen Screenshot eines F18-Kampfflugzeugs 03 Wie die Luft-und Raumfahrtindustrie fünf branchenübergreifende Engineering- Anwendungen nutzt, um einen Durchbruch bei Energie-Innovationen zu erzielen bisher nicht möglich waren und damit neue Möglichkeiten für die Gewichtsreduzierung realisieren. Vorteile einer Simulationsplattform Die vorgestellten Anwendungsbeispiele belegen, dass führende Unternehmen den Einsatz der Simulation von der Produkt-Komponente bis zum Produkt-Teilsystem und zur Systemebene ausweiten. Um dies effektiv zu tun, sind sowohl Simulationstechnologien wie auch eine Simulationsplattform erforderlich. Untersuchungen haben außerdem gezeigt, dass Unternehmen durch die Konsolidierung auf einer Simulationsplattform eine um 20 % verbesserte Einhaltung der geplanten Produktkosten, eine Verkürzung der Entwicklungszeit um 22 % und eine Reduzierung der Software-Gesamtkosten um 7 % über 12 Monate erzielen können. Fotos: iStock und Ansys www.ansys-germany.com KOMPAKTESTE LÖSUNG Besuchen Sie uns: Halle 7A, Stand 506 Optischer Multiturn-Drehgeber Sendix F5883M Motor-Line • Speziell für die Antriebstechnik • Nur 43 mm Einbautiefe bei einer durchgehenden Hohlwelle bis zu 15 mm • Kompaktere Motoren dank flachstem Multiturn Drehgeber • Plug‘n‘Play: einfacher Austausch von Inkremental zu Absolut • Reduzierte Kosten durch gleiche Bautiefe und Anbauart www.kuebler.com

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