Software hilft Berechnungsingenieuren, die den Einfluss der Mikrostruktur von Composites auf das Bauteilverhalten berücksichtigen müssen
MSC Software Corporation, Anbieter von Simulationssoftware und Dienstleistungen, gab heute die Übernahme von e-Xstream engineering bekannt. e-Xstream ist Spezialist für Mikromechanik und Multi-Skalen Simulation und beschäftigt sich intensiv mit der Berechnung von faserverstärkten Composite-Bauteilen. Composites werden branchenübergreifend verwendet und stellen innovative Materialsysteme dar. Mit der Software Digimat von e-Xstream kann das nichtlineare Verhalten dieser Werkstoffe modelliert und simuliert werden. Das ist wichtig für Anwender von Finite Elemente (FE)-Software, die den Einfluss der Mikrostruktur des Materials auf die Stabilität des Endproduktes untersuchen möchten. Digimat besitzt Schnittstellen zu den meisten impliziten und expliziten Solvern wie beispielsweise MSC Nastran, Marc, Abaqus, LS-DYNA oder ANSYS.
In Verbindung mit den Simulationswerkzeugen von MSC ermöglicht e-Xstream die Simulation einer Vielzahl von Materialien und Werkstoffen. Im Fokus stehen dabei die genaue Bestimmung von Versagen und Materialbruch, mikromechanische Materialberechnungen sowie nichtlineare, multiskalaren Strukturmodellierung. Vor allem Hersteller und Verarbeiter von Kunststoffen nutzen die Software, um das Verhalten von Kurzfaser verstärkten Polymeren zu modellieren und zu bewerten. Digimat berücksichtigt dabei die durch den Spritzguss verursachten Effekte. Zu diesen Effekten zählen unter anderem die lokale Faserausrichtung, residuale Spannungen sowie die Temperatur und Bindenähte.
Digimat verfügt über mehrere Module. Das FE-Modul dient beispielsweise zum Generieren von Mikrostrukturen, die einer detaillierten FE-Analyse unterzogen werden können. Das MF-Modul beschreibt sehr effizient das homogenisierte Materialverhalten komplexer Multiphasen-Systeme. Dies wird genutzt, um zum Beispiel das nichtlineare Verhalten von glasfaserverstärkten Polymeren in Abhängigkeit der Ausgangsmaterialien und der Morphologie der Mikrostruktur wie Faseranteil, -länge und -orientierung exakt wiederzugegeben. Mit dem CAE-Modul kann dann die bislang verwendete Materialbeschreibung vollständig durch ein solch anisotropes Modell ersetzt werden. So werden die Materialeigenschaften unter Berücksichtigung der lokalen Mikrostruktur aus der Prozessierung für die FE-Analyse zur Verfügung gestellt. Micross ist ein Modul für die mikromechanische Modellierung der Sandwichstrukturen von Composites. Damit können unter Verwendung der implementierten Standarttests wie Biege- und Scherversuche Composite-Platten entwickelt und optimiert werden.
„e-Xstream ist ein außergewöhnliches Unternehmen und die Zusammenarbeit bietet neue Möglichkeiten für unsere Anwender“, freut sich Dominic Gallello, Präsident und CEO von MSC. „Ein neues Material in einem bestehenden Produkt zieht eine lange Reihe physikalischer Tests nach sich. Dies begrenzt die Möglichkeiten des Produkteinsatzes und wirft hohe Kosten für das Unternehmen auf. Digimat ist die führende Software zur Untersuchung von Verbundwerkstoffen und Industriestandard für die Modellierung von verstärkten Kunststoffkomponenten. Damit ist es möglich, einen allgegenwärtigen Einsatz von hochmodernen Werkstoffen zuzulassen. Die Kosten für den Hersteller sinken drastisch, um ein Produkt validieren zu können.“
„Wir freuen uns, mit MSC Software unsere globale Reichweite zu erweitern und unsere Führungsposition im Bereich der innovativen Werkstofftechnik in der Luft- und Raumfahrt, im Automobilbau und vielen anderen Branchen weiterzuführen“, fügt Roger Assaker hinzu. Assaker ist Mitgründer und CEO von e-Xstream. „Wir bleiben unserer unternehmerischen High-Tech-Culture verpflichtet. Wir planen weitere Lösungen bereitzustellen, mit denen unsere Kunden neue Werkstofftechniken entwickeln und verwenden können“.
MSC entwickelt Computer Aided Engineering (CAE) Software für Simulation und virtuelle Produktentwicklung. Das Unternehmen mit Zentrale im kalifornischen Santa Ana wurde 1963 gegründet und hat heute weltweit Niederlassungen in 20 Ländern. Die Lösungen von MSC erlauben es Unternehmen der unterschiedlichsten Branchen, Ihre Produkte in einer virtuellen Welt zu entwickeln und zu testen – von den ersten Konzeptentwürfen über die Erstellung des digitalen Modells bis hin zur Analyse an virtuellen Prototypen.
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