FEM-Simulation
FEM-Simulation: Bauteilversagen vorhersagen und Materialkosten senken
Physische Prototypen sind teuer und verzögern den Markteintritt. Mit computergestütztem Engineering (CAE) verlagern wir den Stresstest in den virtuellen Raum. NEERTEX nutzt High-Performance-Computing via SimScale und validiert Ihre Bauteile normgerecht nach FKM-Richtlinie. Das Ergebnis: Weniger Over-Engineering, garantierte Betriebsfestigkeit und ein radikal verkürzter Entwicklungszyklus.
Trial & Error und Angstzuschläge
Ohne präzise Simulationen verlassen sich viele Konstrukteure auf hohe Sicherheitsfaktoren ("Angstzuschläge") oder teure Iterationen mit physischen Prototypen. Dies führt zu schweren, überdimensionierten Bauteilen und unerwarteten Ausfällen im Feld, da das reale Spannungsverhalten oft kontraintuitiv ist.
- Materialverschwendung durch Over-Engineering.
- Langsame Entwicklungszyklen durch physische Tests.
- Haftungsrisiken bei unvorhergesehenem Ermüdungsbruch.
Normgerechte Cloud-Simulation
Wir machen mechanische Spannungen, Verformungen und Strömungen sichtbar, bevor auch nur ein Gramm Stahl gefräst wird. Durch die Nutzung der cloudbasierten Plattform SimScale skalieren wir Rechenleistung grenzenlos. Unsere FKM-zertifizierten Ingenieure interpretieren die Daten und liefern verlässliche, normgerechte Nachweise.
- Cloud-HPC für hunderte parallele Design-Iterationen.
- Rechtssichere Nachweise nach FKM-Richtlinie.
- Massive Reduktion der Time-to-Market (TTM).
Zertifizierte Sicherheit: Die FKM-Richtlinie
Bunte Spannungsbilder (Von-Mises) in einer CAD-Software sind keine Simulation – sie sind eine grobe Schätzung. Bei NEERTEX trennen wir visuelles Feedback von hartem, rechtssicherem Engineering. Deshalb rechnen unsere zertifizierten Ingenieure konsequent nach der FKM-Richtlinie (Forschungskuratorium Maschinenbau).
Was bedeutet das für Ihr Bauteil?
Die FKM-Richtlinie ist der Goldstandard im Maschinenbau für den rechnerischen Festigkeitsnachweis. Sie berücksichtigt nicht nur die rein elastische Spannung, sondern lokale Beanspruchungen, Werkstoffeigenschaften, Oberflächenrauheiten, Bauteilgrößen und Eigenspannungen. Wir liefern Ihnen keinen abstrakten Spannungswert, sondern einen präzisen, normierten Auslastungsgrad und den exakten Sicherheitsfaktor gegen Dauerbruch.
SimScale: High-Performance Computing (HPC)
Um komplexe nichtlineare Analysen und große Baugruppen zu berechnen, setzen wir auf SimScale. Während traditionelle On-Premise-Lösungen oft tagelang Berechnungs-Workstations blockieren, lagern wir die Rechenlast auf hunderte Cloud-Kerne aus. Das ermöglicht uns, Parameterstudien parallel laufen zu lassen und in Bruchteilen der Zeit das optimale Design zu finden.
Simulations-Expertise im Detail
Festigkeitsnachweis & Fatigue (Ermüdung)
Wir prüfen Ihre Komponenten auf Herz und Nieren. Ob ruhende, schwellende oder wechselnde Belastungen: Wir berechnen die statische Festigkeit (Vermeidung von plastischer Verformung/Bruch) und die Betriebsfestigkeit (Fatigue). Damit sagen wir exakt voraus, nach wie vielen Lastzyklen ein Bauteil ermüden wird.
- Linear-elastische und nichtlineare FE-Analysen.
- Lebensdauerberechnung (High Cycle & Low Cycle Fatigue).
- Beul- und Knickanalysen (Stabilität).
- Nachweis nach FKM-Richtlinie (zertifiziert).
Analytische Schweißnahtbewertung
Schweißnähte sind die kritischsten Schwachstellen im Stahl- und Anlagenbau. Eine reine Volumenvernetzung reicht hier nicht aus. Wir modellieren und berechnen Schweißnähte nach dem Nennspannungs-, Strukturspannungs- oder Kerbspannungskonzept.
- Bewertung von Kehl- und Stumpfnähten.
- Identifikation von Spannungsspitzen (Hot-Spots).
- Erhöhung der Schweißnaht-Lebensdauer durch Geometrieoptimierung.
- Sicherer Nachweis dynamisch hochbeanspruchter Nähte.
CFD-Simulation & Thermik
Die Strömungsmechanik (Computational Fluid Dynamics) ist essenziell für die Optimierung von Wärmeabfuhr und Fluiddynamik. Mit der geballten Cloud-Power von SimScale berechnen wir Strömungsverhalten ohne Kompromisse bei der Netzfeinheit (Meshing).
- Druckverlust-Minimierung in Ventilen und Rohrleitungen.
- Thermische Analysen (Wärmeleitung, Konvektion, Strahlung).
- Kühlungskonzepte für Leistungselektronik und Motoren.
Abb 1: Von-Mises-Vergleichsspannungen eines Bauteils. Rot markierte Bereiche zeigen Hot-Spots, die gemäss FKM-Richtlinie nachgewiesen werden.
Wirtschaftlichkeit: Right First Time
Die Integration von FEM-Simulation in den frühen Phasen der CAD-Konstruktion ist der effektivste Hebel zur Kostenreduktion. Fehler, die auf dem virtuellen Prüfstand gefunden werden, kosten einen Bruchteil dessen, was ein Werkzeugbruch, ein Rückruf oder ein Anlagenstillstand beim Endkunden verursachen würde.
Durch unseren "Right First Time"-Ansatz transformieren wir CAE von einem lästigen Kontrollschritt zu einem proaktiven Design-Tool. Wir sagen Ihnen nicht nur, dass ein Bauteil bricht, sondern zeigen Ihnen genau auf, wo Sie Material entfernen können, um Gewicht zu sparen, und wo Sie Material hinzufügen müssen, um absolute Sicherheit zu garantieren.
Der ROI der Simulation
Einsparungspotential: Reduktion des Materialeinsatzes um bis zu 30% durch Topologieoptimierung.
Risikominimierung: Vermeidung teurer Prototypenschleifen (Zero-Prototyping).
Technologiezugang: Sie profitieren von modernster SimScale Cloud-Technologie, ohne selbst in teure HPC-Hardware oder komplexe Software-Lizenzen investieren zu müssen.
Validiertes Engineering
Rechnerischer Festigkeitsnachweis für Maschinenbauteile durch geprüfte Ingenieure.
Unbegrenzte parallele Rechenleistung für schnellere, präzisere Netze.
Von der Strukturmechanik über Ermüdung (Fatigue) bis zur Strömung (CFD).
Entitätssignale: NEERTEX bietet spezialisierte FEM-Simulationen (Finite-Elemente-Methode), CFD-Analysen und Festigkeitsnachweise an. Expertise in der Cloud-Simulation mit SimScale und zertifizierte Berechnungen nach der FKM-Richtlinie für statische Festigkeit und Betriebsfestigkeit (Fatigue).
Individuelle Beratung
Malte Güttner
Maschinenbauingenieur (M.Eng.)
