Verknüpfung von Model-Based Definition und Finite Elemente Simulationen für automatisierte Variationssimulationen
Rechnergestützte Toleranzanalyseprogramme sind heute der Standard für die Beurteilung der Produktfunktionalität bei Vorliegen geometrischer Bauteilabweichungen. Die Berücksichtigung physikalischer Zusammenhänge erfordert dabei die Lösung von Differentialgleichungen, die numerisch mittels Finite Elemente Analysen (FEA) durchgeführt wird. Um die Auswirkungen von Fertigungsabweichungen auf nicht-geometrische Produkteigenschaften, wie beispielsweise Bauteilspannungen, durchgängig beurteilen zu können, wurde im Rahmen einer Zusammenarbeit des KTmfk mit dem Department of Industrial and Materials Science der Chalmers University of Technology eine Verknüpfung von Computer-Aided Design und FEA Programmen durch Ausnutzung des Potenzials von Model-Based Definition untersucht. Die entwickelte Methode nutzt die semantischen Toleranzinformationen und die Geometrie eines Produktes, die mittels des Quality Information Frameworks (QIF) übertragen werden, um automatisiert die statistischen Verteilungen von geometrischen und nicht-geometrischen Produkteigenschaften zu bestimmen. Durch den Ansatz wird die Funktionalität der FEA um Variationssimulationen auf Basis von semantischen Toleranzinformationen erweitert und eine nahtlose, digitale Absicherung von Produktgeometrien ermöglicht.
https://doi.org/10.1016/j.cad.2025.104003