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Die klassische Trennung zwischen Konstruktion in CAD und Berechung mit MKS oder FEM ist in der Fahrwerksauslegung bereits in einem ersten Schritt durch Integration des MKS-Modellers und -Solvers ADAMS in das paramtrische CAD-System Pro/Engineer überwunden worden. Dies bietet Möglichkeiten zur gesamtheitlichen Auslegung einer Achse. Nach der Wahl des Achsprinzips (zum Beispiel McPherson, 4-Lenkerachse etc.) erfolgt der Aufbau des Achsmodells mittels Kinematikpunkten und geometrischen Achsen, Kurven und Pipes. Zur besseren Übersicht in einem ersten Schritt ohne reale Bauteilgeometrie. In dieses Grobmodell der Achse erfolgt dann die Integration verschiedener Mechanismen zum Aufbau der Kinematik. Gegebenenfalls können weitere Mechanismen wie die Lenkung hinzugeladen werden. Die so aufgebaute Achse kann dann direkt dem MKS-Solver zur Berechnung übergeben werden. Damit kann der Ingenieur die kinematische / elastokinematische Grundauslegung für Lastfälle wie Federn/Lenken, Seitenkraft sowie Bremsen und Antriebskraft durchführen (Bild 1).

Bild 1: Aufbau einer Mogessa/Pro-Achse

Die Bewertung der Ergebnisse erfolgt anhand typischer Auswertungen in Diagramm- und Bildform und zusätzlich mit Hilfe des CAD-Systems mittels Animation (Bild 2). Anhand dieser Ergebnisse kann durch Variation von Geometrieparametern und/oder Lagerkennungen eine Optimierung des Achsverhaltens für das Auslegungsziel in iterativen Schritten erfolgen.

Bild 2: Beispiele für die Ergebnisdarstellung durch CAD/MKS-Integration

Diese Kombination zweier Werkzeuge gestattet die Untersuchung von Bauräumen durch die Einbindung realer CAD-Geometrie über den gesamten Federweg unter Berücksichtigung der Lagerelastizitäten. Weiterhin kann der Ingenieur damit Freigangsuntersuchungen durchführen oder Bauteilhüllflächen erzeugen zur Abstimmung der Achse im Gesamtfahrzeug.

Zusätzliche Vorteile der neuen Vorgehensweise sind die Nutzung einer gemeinsamen Datenbasis für Berechnung und Konstruktion und die Arbeit in der Gewohnten CAD-Umgebung ohne Wechsel zu anderen Benutzeroberflächen.

Bild 3: Beispiel für MKS-Modelle in der Konzeptphase: Gesamtfahrzeugmodell
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