Was ist Converse?
Converse verbindet die Fertigungssimulation mit der Struktursimulation. Unterschiedliche Netztopologien aus Fertigungs- und Struktursimulationsmodell können verarbeitet werden. In Kombination mit MatScape werden lokale Mikrostrukturen und homogenisierte Materialeigenschaften auf die makroskopische Bauteilebene übertragen.
- Übertragung von Faserorientierungen und Bindenähten in das FE-Modell.
- Verarbeitung von Drücken, Temperaturen und Gestaltabweichungen wie Schwindung und Verzug.
- Automatisierte Generierung solverfähiger FE-Modelldaten ohne Co-Simulation.
Warum klassische Struktursimulation bei Kunststoffbauteilen oft zu kurz greift
Viele FE-Modelle basieren auf idealisierter Geometrie und homogenen Materialannahmen. Fertigungsbedingte Einflüsse wie Faserorientierungen, Bindenähte, Druckverläufe oder Verzug bleiben dabei unberücksichtigt – obwohl sie das reale Bauteilverhalten maßgeblich beeinflussen.
Fertigungseinflüsse fehlen im FE-Modell
In der Struktursimulation werden reale Mikrostrukturen oft nicht berücksichtigt. Faserorientierungen und Bindenähte fehlen im Modell, obwohl sie Steifigkeit, Festigkeit und Versagensverhalten direkt beeinflussen.
Probleme werden erst spät sichtbar
Fertigungsbedingte Schwachstellen werden häufig erst in Erprobung, Musterbau oder Serie erkannt. Das erhöht Iterationen, verlängert Entwicklungszeiten und macht Entscheidungen unsicherer.
Nominalgeometrie entspricht nicht dem realen Bauteil
Schwindung und Verzug führen dazu, dass das reale Bauteil von der CAD-Geometrie abweicht. Wird weiterhin nur mit der Soll-Geometrie gerechnet, sinkt die Aussagekraft der Simulation.
Wie löst Converse das Problem?
Converse stellt das gefertigte Bauteil als virtuelles Bauteil der Struktursimulation zur Verfügung. Fertigungsinduzierte Einflüsse werden dabei in einer Form aufbereitet, die in bestehenden CAE-Workflows direkt weiterverarbeitet werden können.
Das virtuelle Bauteil für die Struktursimulation bereitstellen
Converse überführt das gefertigte Bauteil mit seinen relevanten Eigenschaften in ein strukturmechanisch nutzbares Modell. Lokale Mikrostrukturen wie Faserorientierungen und Bindenähte werden nicht nur visualisiert, sondern gezielt für die nachfolgende Bauteilberechnung und -bewertung aufbereitet.
- Elementweise Übertragung von Faserorientierungen in das Strukturmodell
- Übertragung von Bindenahtpositionen in das Strukturmodell zur Festigkeitsbewertung
- Übertragung von Deformationen infolge Schwindung und Verzug in das Strukturmodell
- Realitätsnähere Abbildung des anisotropen Materialverhaltens auf der makroskopischen Bauteilebene
Prozesszustände robust auf andere Strukturmodelle übertragen
Neben Mikrostrukturen können auch fertigungsinduzierte Beanspruchungen aus der Prozesssimulation in die Strukturanalyse übernommen werden. So lassen sich Belastungen auf Werkzeuge und Einlegeteile früh bewerten.
- Übertragung von Schmelzedrücken und -temperaturen auf Strukturmodelle
- Robuste Verarbeitung unterschiedlicher Netztopologien aus Prozess- und Struktursimulation
- Bewertung der Mapping-Qualität vor der weiteren Verwendung im Solver
Berechnungsfähige FE-Modelle für den weiteren Workflow erzeugen
Im Zusammenspiel mit MatScape erstellt Converse berechnungsfähige FE-Modelldaten, die direkt im jeweiligen FE-Programm genutzt werden können. Die weitere Simulation läuft damit unabhängig von PART Software – schnell, nachvollziehbar und ohne zusätzliche Co-Simulation.
- Automatisierte Erstellung nativer FE-Modelldaten
- Weiterrechnung mit Ihrem FE-Programm ohne externe Materialmodelle
- Offenes Datenhandling für Nachvollziehbarkeit, Qualitätssicherung und Weitergabe
Wie passt Converse in die Gesamtlösung?
Converse ist Teil der PART Software Suite und wird typischerweise in Kombination mit MatScape und S-Life eingesetzt. Testen Sie selber, wie die Module zusammenarbeiten und wie sie sich sinnvoll in Ihre CAE-Prozesse integrieren lassen.
Features und Funktionen
Schnittstellen und Prozessgrößen
CRachFEM
Funktionen
| Details | |
|---|---|
|
Unterstützte Source-/Target-Kombinationen
Gemischte Netze und Baugruppen Auch gemischte Netze und Baugruppen sind verarbeitbar. Pro Schnittstelle kann die unterstützte Netztopologie unterschiedlich sein. |
|
|
Materialkartenzuweisung Komfortable Zuweisung von Materialkarten über das MatScape-Frontend. Vorkalibrierte und eigene Materialkarten Verwendung vorkalibrierter oder selbst erstellter Materialkarten. Die unterstützten Materialmodelle entsprechen dem in MatScape verfügbaren Umfang. MatScape beinhaltet für eine Vielzahl von Kunststoff-Handelsprodukten vorhomogenisierte Materialkarten zur Erfassung der Anisotropie bei einer Faserverstärkung. Solver-Syntax Es werden ausschließlich solver-native Materialkarten erzeugt. Es ist keine Co-Simulation erforderlich (keine externen Materialmodelle) – für einen einfachen, robusten und schnellen Workflow. |
|
|
2-Fenster-Ansicht Komfortable parallele Ansicht von Source- und Target-Modell zur direkten visuellen Kontrolle. Overlay- und gekoppelte Ansicht Overlay-Ansicht sowie kinematisch gekoppelte Ansicht zur schnellen Plausibilisierung von Lage und Mapping-Ergebnis. Smart Positioning Automatisches Smart Positioning für eine schnelle Grundausrichtung von Source- und Target-Modell. Hilfreich, wenn Source- und Target-Modell in unterschiedlichen Koordinatensystemen definiert sind. Manuelles Positioning Interaktives manuelles Positioning für Sonderfälle oder gezielte Nachkorrekturen. |
|
|
Suchalgorithmus Unterstützung eines Nearest-Neighbor-Suchalgorithmus als robuste Basis für die Datenübertragung. Suchradius Der Suchradius ist individuell einstellbar und kann an Geometrie und Netzauflösung angepasst werden. Deformations-Mapping Algorithmus zum automatischen Verformen des Target-Modells beim Deformations-Mapping mit Export des verformten Modells. Mapping-Statistik Mapping-Statistik zur Qualitätskontrolle und zur schnellen Beurteilung der Mapping-Qualität. |
|
|
Import von Prozessgrößen (Source) und FE-Strukturmodell (Target) Prozessgrößen werden direkt aus der Spritzgießsimulation eingelesen. Das FE-Strukturmodell wird aus den nativen Solver-Eingabedaten übernommen. Export Übertragene Prozessgrößen werden direkt in die FE-Eingabedaten geschrieben – optional als Include-Datei. Faserorientierungen werden inklusive anisotroper Materialkarten exportiert. Die erzeugten Dateien sind sofort simulationsbereit. Batch-Mode Ansteuerung über Batch-Mode für automatisierte Workflows |
|
Unterstützte Source-/Target-Kombinationen und gemischte Baugruppen
Unterstützte Source-/Target-Kombinationen
- 3D (solid) → 3D (solid)
- 3D (solid) → 2D (shell)
- 2D (shell) → 3D (solid)
- 2D (shell) → 2D (shell)
- 2.5D (surface) → 3D (solid)
- 2.5D (surface) → 2D (shell)
Gemischte Netze und Baugruppen
Auch gemischte Netze und Baugruppen sind verarbeitbar. Pro Schnittstelle kann die unterstützte Netztopologie unterschiedlich sein.
Materialkartenzuweisung und Nutzung des MatScape-Umfangs
Materialkartenzuweisung
Komfortable Zuweisung von Materialkarten über das MatScape-Frontend.
Vorkalibrierte und eigene Materialkarten
Verwendung vorkalibrierter oder selbst erstellter Materialkarten. Die unterstützten Materialmodelle entsprechen dem in MatScape verfügbaren Umfang. MatScape beinhaltet für eine Vielzahl von Kunststoff-Handelsprodukten vorhomogenisierte Materialkarten zur Erfassung der Anisotropie bei einer Faserverstärkung.
Solver-Syntax
Es werden ausschließlich solver-native Materialkarten erzeugt. Es ist keine Co-Simulation erforderlich (keine externen Materialmodelle) – für einen einfachen, robusten und schnellen Workflow.
Visuelle Kontrolle, Lageprüfung und manuelle Nachkorrekturen
2-Fenster-Ansicht
Komfortable parallele Ansicht von Source- und Target-Modell zur direkten visuellen Kontrolle.
Overlay- und gekoppelte Ansicht
Overlay-Ansicht sowie kinematisch gekoppelte Ansicht zur schnellen Plausibilisierung von Lage und Mapping-Ergebnis.
Smart Positioning
Automatisches Smart Positioning für eine schnelle Grundausrichtung von Source- und Target-Modell. Hilfreich, wenn Source- und Target-Modell in unterschiedlichen Koordinatensystemen definiert sind.
Manuelles Positioning
Interaktives manuelles Positioning für Sonderfälle oder gezielte Nachkorrekturen.
Algorithmen, Parameter und Qualitätskontrolle der Übertragung
Suchalgorithmus
Unterstützung eines Nearest-Neighbor-Suchalgorithmus als robuste Basis für die Datenübertragung.
Suchradius
Der Suchradius ist individuell einstellbar und kann an Geometrie und Netzauflösung angepasst werden.
Deformations-Mapping
Algorithmus zum automatischen Verformen des Target-Modells beim Deformations-Mapping mit Export des verformten Modells.
Mapping-Statistik
Mapping-Statistik zur Qualitätskontrolle und zur schnellen Beurteilung der Mapping-Qualität.
Einlesen von Prozesssimulations-Daten und Schreiben von FE-Modelldaten
Import von Prozessgrößen (Source) und FE-Strukturmodell (Target)
Prozessgrößen werden direkt aus der Spritzgießsimulation eingelesen. Das FE-Strukturmodell wird aus den nativen Solver-Eingabedaten übernommen.
Export
Übertragene Prozessgrößen werden direkt in die FE-Eingabedaten geschrieben – optional als Include-Datei. Faserorientierungen werden inklusive anisotroper Materialkarten exportiert. Die erzeugten Dateien sind sofort simulationsbereit.
Batch-Mode
Ansteuerung über Batch-Mode für automatisierte Workflows
Was unsere Kunden sagen
„Die Dialysegeräte von Fresenius Medical Care enthalten mehrere Kunststoffkomponenten, die unterschiedlichen mechanischen Belastungen standhalten müssen. Ein Ausfall oder eine Fehlfunktion ist aus medizinischen Gründen keine Option. PART Engineering Software hilft, die Festigkeit der Teile zu analysieren und das Vertrauen in das Gerät zu erhöhen."
„S-Life Plastics ermöglicht unsere Kunststoff-Bauteile zeiteffizient und standardisiert hinsichtlich statischer und zyklischer Festigkeit auszulegen. Dies steigert die Sicherheit unserer Produkte und verkürzt ihre Entwicklungszeiten."
„S-Life Plastics ermöglicht es den Ingenieuren, eine auf Materialdaten basierende Festigkeitsbewertung durchzuführen, um eine hohe Simulationsgenauigkeit zu erreichen und zuverlässigere Lebensdauervorhersagen von Teilen zu ermöglichen."
„Die Betriebsbelastung oder gesetzliche Anforderung, gegen die ausgelegt werden muss, ist je nach Anwendung unterschiedlich. Bei Fragen der Sicherheit geht es oft um kurzfristige Fehlbeanspruchungen, bei Fragen der Qualität eher um das langfristige oder zyklische Verhalten. Diese Fragen können letztlich mit S-Life Plastics beantwortet werden."
Nutzen
Durch die Kopplung der Fertigungssimulation mit der Struktursimulation ermöglicht Converse eine genauere Simulation durch Berücksichtigung eines realistischeren mechanischen Verhaltens des Bauteils. Auch die Fertigung des Bauteils kann durch Berücksichtigung fertigungsinduzierter Beanspruchungen bereits im Vorfeld abgesichert werden.
Converse reduziert
- Kosten für die Simulationsdurchführung (CPU-Zeit, Lizenzkosten), da ausschließlich optimierte FE-Modelldaten in jeweiliger Solversyntax erstellt werden
- Entwicklungszeit, da durch Verwendung nativer FE-Modelldaten viele Varianten in kurzer Zeit simuliert werden können
- Bauteilstück- und Nacharbeitskosten, da durch genauere Simulationsergebnisse Über- oder Unterdimensionierung vermieden und der Fertigungsprozess abgesichert werden kann
Converse erhöht
- Genauigkeit der Simulationsergebnisse, da die Bauteileigenschaften inklusive fertigungsinduzierter Einflüsse erfasst werden können
- Verlässlichkeit der Simulationsergebnisse, da FE-Modelldaten auf Basis fachgerechter, standardisierter Vorgehensweisen erstellt werden
- Vertrauen in die Simulationsergebnisse, da durch offenes Daten-Handling die angewandten Vorgehensweisen nachvollziehbar und überprüfbar sind