Mit den richtigen Materialparametern bessere Ergebnisse bei der FEM Simulation erreichen

Konsistente Werkstoffkennwerte sind für unterschiedliche Programmsysteme verfügbar

(PresseBox) - Die FEM-Simulation wird heute standardmäßig bei der Entwicklung neuer Produkte und der Optimierung von Verarbeitungsprozessen eingesetzt. Es gibt eine Vielzahl populärer Softwarelösungen deren Leistungsfähigkeit und praktische Einsetzbarkeit kontinuierlich gesteigert wird. Wichtige Randbedingung bei diesen Simulationen sind die Materialparameter, welche vielfach in sogenannten Materialkarten zusammengefasst werden.  Mit der neuen Version von JMatPro® können konsistente Materialkarten für unterschiedliche FEM-Systeme erzeugt werden.

Werkstoffdaten für die Simulation sind oft ein erheblicher Schwachpunkt:

Materialkarten unterschiedlicher Entwickler und/oder unterschiedliche FEM-Systeme unterscheiden sich für dasselbe Material, sodass heterogene und falsche Ergebnisse erzielt werden.

Das vermeintlich gleiche Material unterscheidet sich erheblich, z.B. durch Schwankungen der Zusammensetzung innerhalb der Spezifikationsgrenzen

Für metallische Strukturwerkstoffe bietet das neue JMatPro V12.2 eine einfache und kosteneffiziente Möglichkeit zur Erstellung von Materialkarten für unterschiedliche Zielsysteme ohne dass aufwändige Werkstoffprüfungen erforderlich werden. Oft reicht die Eingabe der chemischen Zusammensetzung um die Werte für physikalische Eigenschaften analysengenau zu berechnen. Dies geht bis hin zur Vorhersage von Fließkurven und Umwandlungsschaubildern, z.B. ZTU Diagrammen.

Dabei sind die Werkstoffdatensätze für die verschiedenen FEM-Programme konsistent. Beispielsweise unterstützt JMatPro diese Systeme (alphabetisch):  Abaqus, Comsol Multiphysics, Deform, Forge, LS-Dyna, Magmasoft, ProCast, Qform, Simufact und Sysweld.

Für den Anwender ergeben sich deutliche Vorteile: Auch ohne tiefgreifende Kenntnisse eines Materialwissenschaftlers bekommt er auf Knopfdruck die werkstoff-physikalisch stimmigen Daten. Grundlage ist angewandte Themodynamik (CalPhaD) die mit physikalisch basierten Modellen aus der Werkstofftechnik praxistauglich erweitert wurden.

Damit werden auch physikalische Widersprüche in den Daten vermieden, z.B. hängen Dichte und Ausdehnungskoeffizient sowie Wärmeleitung und elektrischer Widerstand physikalisch zusammen. Mögliche Eigenschaftssprünge gibt es bei Phasenübergängen ? in den Materialkarten aus JMatPro sind auch diese konsistent abgebildet.  

Die Matplus GmbH ist ein Lösungsanbieter für Werkstoffdatensysteme und zugehörige Dienstleistungen. Matplus vertreibt die Software JMatPro® der Fa. Sente Software im deutschen Sprachraum exklusiv. JMatPro bildet zusammen mit dem eigenen Softwareprodukt EDA® eine leistungsfähige ICME (Integrated Computational Materials Engineering) Entwicklungsumgebung für die praktische Werkstoffinnovation an.

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Datum: 09.12.2020 - 10:41 Uhr
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