Betriebsverhalten und Leistung frühzeitig virtuell beurteilen und optimieren

ESI Group, ein Anbieter von Lösungen im Bereich der virtuellen Prototypenerstellung für die Fertigungsbranche, gibt die Veröffentlichung der Virtual Performance Solution (VPS) Version 2012 bekannt. Mit dieser Lösung können ESI–Kunden Betriebsverhalten und Leistung eines zukünftigen Produkts bereits frühzeitig im Entwicklungsprozess virtuell beurteilen und optimieren. Mit VPS können Entwicklungskosten gesenkt und die Zeit bis zum Markteintritt verkürzt werden. Dies ist durch die Verringerung der Anzahl von Prototypen sowie eine deutliche Effizienzsteigerung über den gesamten Entwicklungsprozess innerhalb der ganzen Wertschöpfungskette möglich.

Industrieübergreifend sind Hersteller bestrebt, mit innovativen Designs und unter Verwendung leichterer Werkstoffe umweltfreundlichere und sicherere Produkte zu entwickeln. Gleichzeitig gilt es, fortschrittliche funktionale Standards hinsichtlich Sicherheit, Komfort, NVH (Geräuschentwicklung, Vibrationen und Rauheit; “Noise, Vibration, Harshness”), Akustik, Steifigkeit und Haltbarkeit zu gewährleisten. VPS wird diesen zentralen Anforderungen gerecht, und erlaubt es Ingenieuren, Wechselwirkungen zwischen unterschiedlichen – teils im Konflikt stehenden Bereichen – effektiv zu handhaben. Höchste Genauigkeit in jeder Disziplin wird durch vollständige Berücksichtigung nichtlinearer physikalischer Effekte sowie von Fertigungseinflüssen erreicht.

VPS ermöglicht eine effiziente Multi-Domain-Optimierung, um einerseits notwendige Sicherheitsmargen und ein niedrigeres Produktgewicht zu erreichen, andererseits die Anzahl physischer Prototypen zu reduzieren, Konstruktionszyklen zu verkürzen und die Entwicklungskosten zu senken. Mit einem einzigen Simulationsmodell (Single-Core-Modell) für alle Anwendungsbereiche und der Möglichkeit, sämtliche Lastfälle in einem einzigen Cluster zu bearbeiten, wird mit VPS eine drastische Reduktion des Aufwandes für Modellkonvertierungen und -fehler erzielt. Ebenso werden die zur Synchronisierung notwendigen Zeiten im Vergleich zur Verwendung mehrerer Lösungen auf mehreren Hardware-Plattformen verkürzt.

VPS bietet Optionen für ein umfassendes Parallel-Computing in allen Anwendungsbereichen und erhöht die Gesamtflexibilität des Workflows. Die einheitliche Benutzerumgebung für alle Bereiche (Visual-Environment) ermöglicht die Verwaltung und Synchronisation virtueller Konstruktionsprozesse. Die für Installation und Wartung mehrerer Programme notwendigen Kosten werden reduziert. Die Effizienz des gesamten Konstruktionsprozesses wird deutlich erhöht.

Tomáš Kubr, Leiter Computer Aided Engineering (CAE) bei ŠKODA Auto dazu: „Wir bei ŠKODA Auto setzen die Virtual Performance Solution (VPS) seit Jahren ein. Dank der VPS können wir effektiver sein und das gleiche Modell für Crash, Sicherheit und lineare Statik verwenden. Der Ansatz des Single-Core-Modells wird bereits für die Gestaltung von Motorhauben verwendet und erlaubt es uns, bessere Entscheidungen über Konstruktionsänderungen innerhalb eines reduzierten Zeitzyklus zu treffen. Dieser Ansatz kommt uns sogar noch mehr zugute, so dass wir fortschrittliche Wirkkettenanalysen, wie die Rückfederung nach Crashbelastung, einführen können.”

Zu den Verbesserungen der VPS 2012 zählen im Besonderen:

•           Modellierung nichtlinearer Phänomene für Festigkeit und Haltbarkeit


•           Modellierung stark gedämpfter Komponenten für Geräuschentwicklung, Vibrationen und Rauigkeit (NVH)


•           Genauigkeit der Airbag-Auslösung bei Sicherheitsuntersuchungen 


•           Umgang mit fertigungsbedingten Vorspannungen für sämtliche Bereiche

Bild: Dynamische Spannungsanalyse einer Radaufhängung. Detailansicht eines virtuellen Fahrzeug-Prototypen.