Wir nutzen numerische Simulationen, um Sie bei Ihren Aufgaben zu unterstützen. In der Regel verwenden wir die Finite-Elemente-Methode (FEM) für strukturmechanische Analysen wie Festigkeitsberechnungen, thermomechanische Belastungssimulationen und Analysen sowie die numerische Strömungsmechanik (CFD) für fluidmechanische Untersuchungen. Wenn die Wechselwirkungen zwischen Mechanik und Strömung analysiert werden sollen, kommt die Fluid-Struktur-Interaktionssimulation (FSI) zum Einsatz. Im Vergleich zu herkömmlichen experimentellen Analysen werden Kosten und Zeit erheblich eingespart, insbesondere im Produktentwicklungsprozess.
Kontaktieren Sie unsMechanische, thermische und dynamische FEM-Simulation
Profitieren Sie von unserer langjährigen Simulationserfahrung! Mit zahlreichen erfolgreich abgeschlossenen Projekten stehen wir als zuverlässiger Partner in der Ingenieurdienstleistung an Ihrer Seite und unterstützen Sie aktiv von der ersten Idee bis zum fertigen Produkt, während wir Lösungen für den gesamten Entwicklungsprozess bieten.
Die Finite-Elemente-Methode (FEM) beschreibt physikalische Phänomene mithilfe partieller, orts- und zeitabhängiger Differentialgleichungen. Sie ist die am häufigsten verwendete Methode zur Berechnung komplexer Strukturen in verschiedenen Disziplinen. Im Maschinenbau wird sie hauptsächlich für Festigkeitsberechnungen sowie mechanische und thermomechanische Belastungssimulationen eingesetzt.
Mit den richtigen Algorithmen können kontinuumsmechanische Zusammenhänge definiert und das Gesamtsystemverhalten effizient analysiert werden.
Nutzen Sie unsere umfassende Erfahrung und profitieren Sie von den Vorteilen, die wir im Rahmen der ganzheitlichen Produktentwicklung in verschiedenen Bereichen bieten. Unsere Dienstleistungen umfassen:
- Statische Analysen (lineare und nichtlineare Systeme)
- Dynamische Analysen (Schwingungsverhalten, Eigen- und Fremdfrequenzen, harmonisches Verhalten)
- Ermüdungs- und Lebensdauerbewertungen
- Schadensanalysen und Ursachenermittlung
- Biomechanik und Leichtbaulösungen
- Schneid- und Umformsimulationen
- Strukturoptimierung
- Mehrkörpersimulationsanalysen
- Temperaturfeldanalysen
- Montagesimulationen
Mit unseren umfassenden ingenieurtechnischen Lösungsmethoden unterstützen wir Sie dabei, Projekte auf die effizienteste Weise zu realisieren.
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Netzgenerierung
Die ARTEQ GROUP erstellt hochwertige Finite-Elemente-Netze. Die Netzgenerierung ist ein kritischer und komplexer Schritt in numerischen Simulationen, der ein hohes Maß an Präzision und Fachwissen erfordert. Mit fortschrittlichen Prozessoren wandeln wir Ihre CAD-Daten – unter Berücksichtigung geometrischer Eigenschaften, Materialcharakteristika, Randbedingungen und Lasten – in optimierte FEM-Netze um. Diese Netze werden als ausführbare Eingabedatensätze geliefert, die eine nahtlose Integration in Ihre Simulationsprozesse gewährleisten.
Unser sorgfältiger Ansatz garantiert Genauigkeit, Effizienz und Zuverlässigkeit und befähigt Ihr Team, hervorragende Ergebnisse in der Produktentwicklung und -analyse zu erzielen.
CFD-Simulation
CFD-Berechnungen werden zur Analyse verschiedener Strömungstypen eingesetzt. Je nach Anwendung und Komplexität können CFD-Simulationen sehr detailliert sein, da die unendlichen Freiheitsgrade in einem Fluidkontinuum auf eine endliche Anzahl von Punkten im Raum abgebildet und mithilfe fortschrittlicher mathematischer Methoden in Matrixgleichungen umgewandelt werden müssen.
Unsere CFD-Analysedienste umfassen:
- Analyse von Strömungsgeschwindigkeit und -verteilung
- Stationäre und transiente CFD-Simulationen
- Optimale Turbulenzmodellierung (RANS, SAS, DES)
- Ein- und Mehrphasenströmungssimulationen
- Strömungsberechnungen für Flüssigkeiten (kompressible Medien), Gase (inkompressible Medien) und komplexe Fluidmischungen (z. B. Öle)
- Strömungssimulationen mit und ohne Wärmetransport/Temperaturfelder
- Druckverlustberechnungen
- Kühlmittelströmungsanalyse für die Metallverarbeitung
Mit unserer Expertise in CFD-Simulationen bieten wir präzise und zuverlässige Lösungen, die auf Ihre spezifischen Anforderungen zugeschnitten sind.
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FSI-Simulation
Für einige Untersuchungen ist die gleichzeitige Berücksichtigung der strukturmechanischen und fluidmechanischen Aspekte erforderlich, um die Wechselwirkungen zu analysieren und das Produkt entsprechend zu optimieren. Mit der Fluid-Struktur-Interaktionssimulation (FSI) analysieren wir numerisch die gegenseitigen Einflüsse von Fluiden (Flüssigkeiten oder Gasen) und der Struktur.
Da es derzeit keine standardisierte Software für diesen Zweck gibt, müssen die FEM- und CFD-Simulationsumgebungen ein- oder bidirektional gekoppelt werden, um einen kontinuierlichen Austausch von Randbedingungen und Ergebnissen für den berechneten Zeitschritt (Iteration) sicherzustellen. Je nach Anwendung kann hier eine angepasste ASCII-Skriptprogrammierung erforderlich sein. Zu den von uns durchgeführten FSI-Anwendungen gehören:
- Allgemeine Fluid-Festkörper-Interaktionsberechnungen
- Erwärmung durch Konvektion und/oder Kühlmittelströmung (fluidmechanisch/thermisch)
Numerische Optimierung
Die Optimierung von Bauteilen, Maschinenkomponenten, Produkten oder Werkzeugen sollte im Fokus jedes Unternehmens und jeder Forschungs- und Entwicklungsarbeit stehen, da Innovation und Produktivität einander ergänzen und mit integrierten computergestützten x-Technologien (CAX)-Systemen realisiert werden können.
Nutzen Sie das von uns angebotene Know-how-Paket und profitieren Sie von den technologischen und wirtschaftlichen Vorteilen. Wir bieten Ihnen zielgerichtete und kompetente Unterstützung und setzen Ihre komplexen Projekte effizient mit modernen Design- und Simulationstechniken um, von Prototypen über Werkzeugdesign bis hin zum Prozess.
Je nach Aufgabenstellung sind wir in der Lage, mathematische Modelle und Algorithmen zu entwickeln, sodass multidisziplinäre Aufgaben effizient gelöst werden können. Darüber hinaus bieten wir spezifische Programmierungen von anwendungsorientierten Schnittstellenlösungen, sodass Ihre Mitarbeiter Berechnungsroutinen durchführen und Simulationsergebnisse mit stark vereinfachten Softwaremodulen auswerten können. Zu unseren Optimierungsaufgaben gehören:
- Parameterstudien
- Sensitivitätsanalysen, Robustheitsbewertungen und Zuverlässigkeitsanalysen
- Optimierungsberechnungen, z. B. für Geometrien
- Robustheits- und Zuverlässigkeitsanalysen
Mit unserer Expertise in numerischer Optimierung helfen wir Ihnen, Ihre Produkte und Prozesse effizienter und wettbewerbsfähiger zu gestalten.
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Hochwertige wissenschaftliche Simulationsentwicklungen
Entwicklung unterschiedlicher Flankenformen in Abhängigkeit von der Kühlschmierstoffzufuhr
Visualisierung der transienten Kühlschmierstoffzufuhr für einen Spiralbohrer mit der Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH)-Methode, um die Fähigkeit der dynamischen Entwicklung unterschiedlicher Flankenformen zu zeigen. In Zusammenarbeit mit: Institut für Technische und Numerische Mechanik (ITM), Universität Stuttgart.
Analyse der Gratbildung beim Mikrofräsen
Die Analyse der Gratbildung beim Mikrofräsen von Nickel-Titan (NiTi) liefert neue Erkenntnisse über das Materialverhalten und den Einfluss der Werkzeuggeometrie.
Analyse eines Düsensystems
Entwicklung eines Niederdruck-Düsensystems mit einer Mischkammereinheit für den abrasiven Strahlprozess mit konzeptunterstützender Partikelsimulation.