Labor Virtuelle Produkt- und Prozessentwicklung (VPP)

  •   Unterstützung der Konstruktionsausbildung im Maschinenbau
  •   Anwendung von CAD und FEM im CAE-Prozess
  •   Designstudien mit 3D-CAD
  •   Rechnergestützte Dimensionierung von Konstruktionselementen
  •   Finite-Elemente-Analysen für die Simulation des Bauteilverhaltens unter mechanischen und thermischen Belastungen
  •   Betriebsfeste Dimensionierung von Bauteilen
  •   Numerische Simulation und Visualisierung dynamischer Vorgänge
  •   Vertretung der Hochschule Esslingen in Arbeitskreisen für Konstruktion
      und CAD an den baden-württembergischen Hochschulen für angewandte Wissenschaften

Hardware

  • 18 x 64Bit Fujitsu-Workstations, Intel® Core™ i7 mit 2.20 GHz

  • 1 x DELL PRECISION TOWER T7910. XEON® E5-2623 v3, 4 Kerne, 3 GHz, 8 GB DDR4-RDIMM-Speicher (2 x 4 GB)

  • 3D-Drucker DIMENSION ELITE (Fa.Stratasys)

  • 3D-Drucker Ultimaker 3 Extended

  • Ein-Massen-Schwinger, Zwei-Massen-Schwinger

  • Prüfstand zur Visualisierung von Drehschwingungen

  • Gerät zur Untersuchung biegekritischer Drehzahlen

Software

CAD

  •   PTC Creo mit Zusatzapplikation Startup Tools

  •   Rendering mit KeyShot

  •   Geometrieschnittstelle Creo - Ansys

 

 FEM

  •   ANSYS

  •   Creo Simulate

 

Maschinenelemente

  •   KISSsoft

 

Sonstiges

  •   MATLAB

  •   FlexPro

  •   CD-Adapco  STAR-CCM+

  •   LabVIEW

 

Verschiedenes

Diverse Software zur Projektplanung, Datenbankrecherche, Sammlung elektronischer Kataloge, Statistik-Software, Nutzung und MB-Softwarebetreuung von RZ-Ausstattung auf 100 PC-Workstations.

Laborübungen

Einführung in die Anwendung des CAD-Systems PTC Creo
CAE (Konstruktion, Finite Elemente Methode)
Maschinendynamik

Wichtig für Studierende: Laborübungen, Termine und Unterlagen finden Sie unter W:\Faculty-MS\2 Lehr- und Forschungsfabrik Maschinenbau\LKS\CAD-Kurs oder im Moodle-Kurs "CAD 1"

 

Einführung in die Anwendung des CAD-Systems PTC Creo

  • Vermittlung der erforderlichen Kenntnisse und Grundregeln für das Modellieren von Bauteilen und Baugruppen einfacher bis mittlerer Komplexität, Ableitung von 2D-Zeichnungen aus diesen Bauteilen und Baugruppen
  • 3D-Geometrie: Profile und rotierte Formen, Zugelemente und parallele Verbundelemente, Materialschnitte, Skizzierwerkzeuge, Bohrungen, Kantenfasen, Kantenrundungen, Muster aus Konstruktionselementen, Verwenden von Normteilen
  • Einbauen, Löschen, Unterdrücken und Ändern von Baugruppen
  • 2D-Zeichnung: Zeichnung erzeugen, Zeichnungsansichten hinzufügen und bearbeiten, Schnitte, Bemaßung, Maß-, Form- und Lagetolerierung, Symbolik für Oberflächenzeichen, Schweißzeichen, Zeichnungsrahmen, Schriftfeld, Stückliste

CAE (Konstruktion)

  • Anwendung eines parametrischen 3D-CAD-Systems und Integration in den Entwicklungs- und Konstruktionsprozess
  • Benutzerspezifische Anpassung und Nutzung in Arbeitsgruppen
  • Baugruppensteuerung: Skelettmodelle und Layouts als Basis parametrischer Baugruppen,
    benutzerspezifische Anpassung Familientabellen und UDFs als benutzerdefinierte Anpassungen / Erweiterungen
  • Modellierung und Organisation: Spezialgeometrie für komplexe Modellierungsprobleme, Modellorganisation mit Folien
  • Schnittstellenproblematik Creo - ANSYS (CAD - FEM), Creo - KISSsoft

CAE (Finite Elemente Methode)

  • Einführung in die Anwendung der Finite-Elemente-Methode mit einem professionellen FEM-System anhand einfacher, linearer, strukturmechanischer Problemstellungen.
  • Vom Produktmodell zum Berechnungsmodell
     
  • Randbedingungen: Festhaltungen, Kräfte und Drücke
  • Darstellung von Verformungen und Spannungen anhand von Konturplots, Pfadplots, Tabellen, Interpretation von Ergebnissen
  • Theorie: Numerische Analyse eines einfachen 2D-Stabwerks

     

Anwenderunterstützung

Das VPP unterstützt die Anwender in der Nutzung der Hard- und Software in den Übungen der Vorlesungen in Konstruktionslehre, Maschinenelemente, Antriebstechnik, Maschinendynamik sowie den Projekten 1 und 2.

Maschinendynamik

  • Vorstellung von Schwingungsphänomenen anhand verschiedener Versuchsträger. Dazu stehen ein Ein-Massen-Schwinger, ein Zwei-Massen-Schwinger, ein Prüfstand zur Visualisierung von Drehschwingungen und ein Versuchsträger zur Veranschaulichung der biegekritischen Drehzahl zur Verfügung.

     

Das Labor für virtuelle Produkt- und Prozessentwicklung arbeitet mit der Industrie und anderen Hochschulen zusammen. Der Schwerpunkt der Zusammenarbeit liegt auf der Rechneranwendung in Konstruktion und Berechnung.

Durchgeführte Projekte (Auszug)

  • Entwicklung eines neuen Muskelmodells der Hüfte
  • Knochenumbauvorgänge bei Hüftprothesen
  • Bestimmung der Eigenkreisfrequenzen eines Rotors
  • Geometrieübertrag CT-FEM

 

Im Bereich der Biomechanik sind zwei Promotionen erfolgreich abgeschlossen worden.

Projektpartner (Auszug)

CADFEM GmbH, Grafing
inno-shape/CFK, Kriftel/Taunus
Orthopädische Universitätsklinik Frankfurt
AQ Implants GmbH, Ahrensburg

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