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Effiziente Simulation durch Modellordnungsreduktion

Thermo-elastische Berechnung von Werkzeugmaschinen-Baugruppen
  • , and
Published/Copyright: March 21, 2017
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Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb
From the journal Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb Volume 107 Issue 6

Kurzfassung

Bei der thermo-elastischen FE-Modellierung großer Werkzeugmaschinen-(WZM)-Strukturen entstehen komplexe, rechenintensive Modelle. Die Verringerung der Rechenzeit ist essentiell sowohl für die Designoptimierung als auch für die steuerungsintegrierte Korrektur thermischer Verformungen. In diesem Artikel wird gezeigt, wie ein komplexes thermo-elastisches FE-Modell einer Werkzeugmaschinen-Baugruppe zu einem kompakten, rechenzeitsparenden Berechnungsmodell reduziert wird. Die Anwendung der im Beitrag vorgestellten Verfahren bringt im Vergleich zur konventionellen thermo-elastischen FE-Simulation eine Rechenzeitverkürzung bis zu einer Größenordnung von 1: 1000 bei praktisch vernachlässigbarem Genauigkeitsverlust. Das Verfahren wird an der Ständer-Baugruppe einer Fräsmaschine demonstriert.

Abstract

The MOR-methods offer an efficient alternative to produce compact time-saving models with good approximation qualities directly from a FE-model. This article introduces a structure preserving MOR-Krylov-algorithm. Based on this MOR-method an efficient throughout solution scheme from CAD-geometry to computation of thermo-conditioned deformations of construction element is developed. The alternative simulation technology is compared to the conventional procedure in ANSYS on the example of thermo-elastic computation of a milling machine base in regard to accuracy, the number of freedom degrees, computer memory requirements and computation time.

Prof. Dr.-Ing. habil. Knut Großmann, geb. 1949, ist Direktor des Institutes für Werkzeugmaschinen und Steuerungstechnik der TU Dresden (IWM).

Dipl.-Math. Alexander Galant, geb. 1981, ist Wissenschaftlicher Mitarbeiter am IWM.

Dr.-Ing. Andreas Mühl, geb. 1964, ist Wissenschaftlicher Mitarbeiter und Leiter der Arbeitsgruppe Struktur- und Prozessanalyse am IWM

References

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Online erschienen: 2017-03-21
Erschienen im Druck: 2012-06-28

© 2012, Carl Hanser Verlag, München

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  1. Editorial
  2. Globale Unternehmensstrategien
  3. Inhalt/Contents
  4. Inhalt
  5. inpro-Innovationsakademie
  6. Problemorientierte Kreativität im Innovationsprozess der Produktion
  7. WiGeP-Mitteilungen
  8. 10.3139/104.012060
  9. Fabrikplanung
  10. Wandlungsfähige und ressourceneffiziente Fabriken
  11. Produktionsmanagement
  12. Lean Management in indirekten Bereichen
  13. Handlungsfelder der dynamischen Austaktung
  14. Granulares Wissensmanagement
  15. Production Intelligence
  16. Prozessoptimierung
  17. Selbstoptimierende Gestaltung der Auftragseinlastung in Überlastsituationen
  18. Reifegradbasierte Bewertung der Anlauffähigkeit
  19. Fertigungsprozessorientierte Toleranzanalyse
  20. Wandlungsfähigkeit
  21. Gestaltung und Nutzung produktionslogistischer Wandlungsfähigkeit
  22. Wandlungsfähigkeit in der blechumformenden Industrie
  23. Werkzeugmaschinen
  24. Berechnung von Temperaturfeldern an Werkzeugmaschinen
  25. Effiziente Simulation durch Modellordnungsreduktion
  26. Faserverbundwerkstoffe
  27. Stirnfräsen von CFK zur Fügeflächenherstellung und Reparaturvorbereitung
  28. Vorschau/Preview
  29. Vorschau
https://doi.org/10.3139/104.110784

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