KT_5
CAEKT Part 0-2
CAEKT Part 0-2
Nenne Gründe für den Einsatz von CAE in der Kunststofftechnik
- kürzere Entwicklungszeit
- Kosteneinsparungen (Entwicklungskosten)
- Kosteneinsparungen beim Bau
- besseres Prozessverständnis
- besseres Grundlagenwissen
- Simulation komplexer Zusammenhänge möglich
- Reduktion der Anzahl Iterationen
- kleinere Durchlaufzeiten pro Iterationsschleife
- Kosten
Warum können mit Hilfe von CAE Kosten eingespart werden?
-in der Produktentwicklung werden mit 10% der Ausgaben 70% der Kosten verantwortet
-durch Simulation in der Entwicklungsphase können Kosten im Serienlauf reduziert werden (Dromedarkurve)
Welche Fragestellungen können mit Hilfe von CAE geklärt werden?
-Zusammenhang zwischen Geometrie und Beanspruchung
-Einflüsse der mechanischen Eigenschaften auf das Bauteilverhalten
-Lässt sich das Produkt im entsprechenden Verfahren und in akzeptabler Qualität herstellen (Prozesssimulation)
Was erschwert den Herstellungsprozess in der Kunststoffverarbeitung?
-strukturviskoses Verhalten der Polymerschmelzen
-Permeabilität ist ort- und richtungsabhängig
-Füllvorgänge sind instationär und thermisch-mechanisch gekoppelt
- in der Regel hohe Temperaturgradienten
Wie können die Herstellprozesse die mechanischen Eigenschaften beeinflussen?
-Anisotropie durch Faserorientierung
-Verzug durch ungleichmässige Schwindung
-Bindenähte und Lufteinschlüsse
-Nicht imprägnierte Bereiche bei FVK-Formteilen
Welche Herausforderungen entstehen bei der Materialwahl?
-unterschiedliche Prüfverfahren (erschweren den Vergleich)
-riesige Auswahl
-Materialkosten (bei grossen Stückzahlen)
-Zugänglichkeit zu Materialdaten nicht immer gegeben
Wie lässt sich der Ablauf der Werkstoffwahl graphisch darstellen?
Grafik
Wann werden Laborversuche nötig?
Wenn die Bedingungen in der Realität stark von den Normbedingungen abweichen und die Materialdaten einen entscheidenden Einfluss auf die Funktionalität des Formteils haben.
z.B.:Bindenähte, starke Abweichung der Wanddicke (Orientierungen), Einsatz von Farbstoffen, grosses Fliessweg-/Wanddickenverhältnis, Mehrachsige Spannungszustände.
Wie können die Belastungstypen ungefüllter Thermoplaste zeitlich klassifiziert werden? (4)
-Schlagartig (t<1s)
-Kurzzeit (1s<t<1h)
-langzeit (>1h)
-zyklisch (n*t)
Auf welcher Modellvorstellung beruhen die Kriechmodelle?
Überlagerung der elastischen, viskosen und plastischen Dehnungsanteilen
>> zeitabhängiger Dehnungsanteil
Warum beschränken sich die nichtlinearen Kriechmodelle in der Praxis auf die viskose und elastische Dehnung?
Der plastische Dehnungsanteil wird zeitunabhängig, nach dem eine bestimmte Spannungsgrenze erreicht wird.
In welche drei Bereiche lässt sich die Krichdehnung einteilen?
Primärkriechen
Sekundärkriechen
Tertiäres Kriechen
Mit welchem Modell läst siche die Krichedehnung sehr gut formulieren? Welches sind die grenzen davon?
-Norton-Bailey
-Zeitabhängigkeit nur mit einfachem Potenzgesetz >> nur primäres- und sekundäres Krichen, was jedoch meist ausreichend ist.
Nenne die Vorteile der Kriechmodelle
+wenige Modellparameter
+Berücksichtigung von Nicht-linearitäten
Nenne die Nachteile der Kriechmodelle
- Lasten müssen konstant bleiben
- Keine Berücksichtigung von Entlastungsvorgängen
- Und damit auch keine Simulation zyklischer Vorgänge!
-
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Lernkarten
Nenne Gründe für den Einsatz von CAE in der Kunststofftechnik
- kürzere Entwicklungszeit
- Kosteneinsparungen (Entwicklungskosten)
- Kosteneinsparungen beim Bau
- besseres Prozessverständnis
- besseres Grundlagenwissen
- Simulation komplexer Zusammenhänge möglich
- Reduktion der Anzahl Iterationen
- kleinere Durchlaufzeiten pro Iterationsschleife
- Kosten
Warum können mit Hilfe von CAE Kosten eingespart werden?
-in der Produktentwicklung werden mit 10% der Ausgaben 70% der Kosten verantwortet
-durch Simulation in der Entwicklungsphase können Kosten im Serienlauf reduziert werden (Dromedarkurve)
Welche Fragestellungen können mit Hilfe von CAE geklärt werden?
-Zusammenhang zwischen Geometrie und Beanspruchung
-Einflüsse der mechanischen Eigenschaften auf das Bauteilverhalten
-Lässt sich das Produkt im entsprechenden Verfahren und in akzeptabler Qualität herstellen (Prozesssimulation)
Was erschwert den Herstellungsprozess in der Kunststoffverarbeitung?
-strukturviskoses Verhalten der Polymerschmelzen
-Permeabilität ist ort- und richtungsabhängig
-Füllvorgänge sind instationär und thermisch-mechanisch gekoppelt
- in der Regel hohe Temperaturgradienten
Wie können die Herstellprozesse die mechanischen Eigenschaften beeinflussen?
-Anisotropie durch Faserorientierung
-Verzug durch ungleichmässige Schwindung
-Bindenähte und Lufteinschlüsse
-Nicht imprägnierte Bereiche bei FVK-Formteilen
Welche Herausforderungen entstehen bei der Materialwahl?
-unterschiedliche Prüfverfahren (erschweren den Vergleich)
-riesige Auswahl
-Materialkosten (bei grossen Stückzahlen)
-Zugänglichkeit zu Materialdaten nicht immer gegeben
Wie lässt sich der Ablauf der Werkstoffwahl graphisch darstellen?
Grafik
Wann werden Laborversuche nötig?
Wenn die Bedingungen in der Realität stark von den Normbedingungen abweichen und die Materialdaten einen entscheidenden Einfluss auf die Funktionalität des Formteils haben.
z.B.:Bindenähte, starke Abweichung der Wanddicke (Orientierungen), Einsatz von Farbstoffen, grosses Fliessweg-/Wanddickenverhältnis, Mehrachsige Spannungszustände.
Wie können die Belastungstypen ungefüllter Thermoplaste zeitlich klassifiziert werden? (4)
-Schlagartig (t<1s)
-Kurzzeit (1s<t<1h)
-langzeit (>1h)
-zyklisch (n*t)
Auf welcher Modellvorstellung beruhen die Kriechmodelle?
Überlagerung der elastischen, viskosen und plastischen Dehnungsanteilen
>> zeitabhängiger Dehnungsanteil
Warum beschränken sich die nichtlinearen Kriechmodelle in der Praxis auf die viskose und elastische Dehnung?
Der plastische Dehnungsanteil wird zeitunabhängig, nach dem eine bestimmte Spannungsgrenze erreicht wird.
In welche drei Bereiche lässt sich die Krichdehnung einteilen?
Primärkriechen
Sekundärkriechen
Tertiäres Kriechen
Mit welchem Modell läst siche die Krichedehnung sehr gut formulieren? Welches sind die grenzen davon?
-Norton-Bailey
-Zeitabhängigkeit nur mit einfachem Potenzgesetz >> nur primäres- und sekundäres Krichen, was jedoch meist ausreichend ist.
Nenne die Vorteile der Kriechmodelle
+wenige Modellparameter
+Berücksichtigung von Nicht-linearitäten
Nenne die Nachteile der Kriechmodelle
- Lasten müssen konstant bleiben
- Keine Berücksichtigung von Entlastungsvorgängen
- Und damit auch keine Simulation zyklischer Vorgänge!
