Was ist S-Life Plastics?
S-Life Plastics ist die Software für die standardisierte Festigkeitsbewertung von Kunststoffbauteilen. Als Postprozessor für FEM-Ergebnisse ermöglicht sie die automatisierte Bewertung der statischen Festigkeit und vor allem der Ermüdungsfestigkeit für unverstärkte und kurzfaserverstärkte thermoplastische Bauteile.
- Standardisierte Festigkeitsbewertung für Kunststoffbauteile statt individueller Einzelfallmethoden.
- Postprozessor für Struktursimulationen zur automatisierten Weiterverarbeitung von FEM-Ergebnissen.
- Statische Festigkeit und Ermüdungsfestigkeit in einem durchgängigen Bewertungsprozess.
- Auslastungsgrade als Konturplot, damit kritische Bereiche im Bauteil schnell sichtbar werden.
Warum Festigkeitsbewertungen für Kunststoffbauteile oft so schwierig sind
Bei Kunststoffbauteilen fehlt in der Praxis oft eine klare und standardisierte Vorgehensweise für den Festigkeitsnachweis. Gleichzeitig sind geeignete Auslegungsgrenzen, der Umgang mit faserverstärkten Werkstoffen und die Bewertung variabler Lasten anspruchsvoll. Dadurch entstehen Unsicherheit, hoher manueller Aufwand und Ergebnisse, die nur schwer vergleichbar sind.
Keine standardisierte Vorgehensweise
Gerade bei Kunststoffbauteilen ist oft unklar, wie Simulationsergebnisse fachlich korrekt in eine belastbare Festigkeitsbewertung überführt werden sollen.
- fehlende Standards führen zu Unsicherheit in der Bewertung
- Einzelfallentscheidungen erlauben keine Vergleichbarkeit
Fehlende Auslegungsgrenzen
Für Kunststoffe liegen häufig keine geeigneten Festigkeitsgrenzen vor, besonders nicht für langzeitige oder zyklische Beanspruchungen.
- statische Grenzwerte reichen für reale Lastfälle oft nicht aus
- Ermüdungsfestigkeit ist besonders schwer zu bewerten
Faserverstärkte Kunststoffe sind herausfordernd
Kurzfaserverstärkte Kunststoffe verhalten sich richtungsabhängig. Dadurch steigen Anforderungen an Werkstoffdaten und an die richtige Bewertung des Beanspruchungszustands.
- anisotrope Eigenschaften machen die Bewertung komplexer
- Vergleichsgrößen müssen fachlich korrekt abgeleitet werden
Zeitlich variable Belastungen sind schwierig zu berücksichtigen
Mehrere überlagerte und zeitlich veränderliche Lasten machen es schwer, das tatsächliche Schädigungspotenzial und die kritische Lastkombination sicher zu bestimmen.
- variable Lastverläufe erhöhen den Bewertungsaufwand deutlich
- kritische Lastkombinationen sind oft nicht direkt erkennbar
Wie löst S-Life Plastics das Problem?
S-Life Plastics überführt Simulationsergebnisse in einen standardisierten Bewertungsprozess für Kunststoffbauteile. So werden statische Festigkeit und vor allem Ermüdungsfestigkeit auch bei fehlenden Auslegungsgrenzen, anisotropem Materialverhalten und variablen Belastungen einfacher und nachvollziehbar bewertbar.
Standardisierte Nachweise werden direkt anwendbar
S-Life Plastics überführt standardisierte Nachweisverfahren für Kunststoffbauteile wie die VDI-Richtlinie 2016 oder das SSK-Verfahren direkt in einen digitalen Workflow. Dadurch lassen sich statische Nachweise und Ermüdungsfestigkeitsnachweise ohne eigene Einzellösungen deutlich einfacher durchführen. Für spritzgegossene kurzfaserverstärkte Kunststoffe steht zusätzlich ein erweitertes statisches Nachweisverfahren zur Verfügung.
- vereinfachte Nachweisverfahren für statische und zyklische Bewertung
- standardisierte Vorgehensweise statt individueller Bewertungslogik
- direkt aus FEM-Ergebnissen nutzbar im täglichen Entwicklungsprozess
- erweiterte statische Bewertung für kurzfaserverstärkte Spritzgussteile
Bewertungen werden automatisiert und nachvollziehbar
S-Life Plastics verarbeitet die benötigten isotropen oder anisotropen örtlichen Spannungen aus der FEM-Analyse nahezu auf Knopfdruck. Dadurch entstehen fachlich korrekte, anwenderunabhängige Ergebnisse. Zusätzlich liefert die Software einen detaillierten Bericht für die untersuchten Nachweispunkte.
- automatisierte Auswertung der relevanten Spannungen aus der Simulation
- anwenderunabhängige Ergebnisse auf Basis fachlich korrekter Methoden
- detaillierte Reports für Nachweispunkte und Bewertung
- einfache Plausibilisierung und klare Ergebnis-Kommunikation
Zyklische Festigkeiten werden ermittelt
Gerade für Kunststoffe fehlen in der Praxis oft die zyklischen Kennwerte für einen Ermüdungsfestigkeitsnachweis. S-Life Plastics stellt hierfür eine Materialdatenbank mit verbreiteten Kunststoff-Handelstypen bereit. Eigene Werkstoffe können ergänzt werden. Für den vereinfachten Ermüdungsfestigkeitsnachweis werden die erforderlichen zyklischen Kennwerte über synthetische Wöhlerkurven automatisch aus statischen Festigkeiten abgeleitet.
- Materialdatenbank mit vorhandenen Festigkeitskennwerten
- eigene Werkstoffe können ergänzt werden
- synthetische Wöhlerkurven zur Ableitung zyklischer Kennwerte
- weniger Prüf- und Rechercheaufwand bei fehlenden Ermüdungsdaten
Variable Lasten und kritische Kombinationen werden beherrschbar
S-Life Plastics berücksichtigt zeitlich variable Belastungsverläufe über eine Miner-Schadensakkumulation und stellt dafür im Load-Manager integrierte Normbelastungskollektive sowie die Möglichkeit für eigene Kollektive bereit. Über den Load-Combinator lassen sich bei mehreren überlagerten Belastungen die lokal ungünstigsten Lastkombinationen ermitteln.
- Miner-Schadensakkumulation für variable Lastverläufe
- Load-Manager mit Normkollektiven und eigenen Kollektiven
- Load-Combinator zur Ermittlung kritischer Lastkombinationen
- geeignet für mehraxiale und nichtproportionale Belastungen
Wie passt S-Life Plastics in die Gesamtlösung?
S-Life Plastics ist Teil der PART Software Suite und wird immer in Kombination mit MatScape eingesetzt. Testen Sie selber, wie die Module zusammenarbeiten und wie sie sich sinnvoll in Ihre CAE-Prozesse integrieren lassen.
Features und Funktionen
Schnittstellen und Dateiformate
| Import Results | Import Model | Export Results | |
|---|---|---|---|
| Abaqus | *.odb | – | *.odb |
| Ansys | *.rst | ds.dat / *.inp / *.cdb | – |
| LS-DYNA | *.d3plot | *.k | – |
| NX Nastran | *.pch | *.bdf / *.dat | – |
| Simcenter | *.scd5 | – | – |
| Optistruct | *.h3d | – | *.hwascii |
| Radioss | *.h3d | – | *.hwascii |
| MSC Nastran | *.h5 | – | – |
| MSC Marc | *.h5 | – | – |
Funktionen
| Details | |
|---|---|
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Statischer Festigkeitsnachweis Statischer Festigkeitsnachweis mit örtlichen Spannungen für thermoplastische Bauteile gemäß Verfahren A & B, VDI 2016 Blatt 2:2025-09 Ermüdungsfestigkeitsnachweis Isotroper zyklischer Festigkeitsnachweis mit örtlichen Spannungen für thermoplastische Bauteile gemäß [SSK] für proportionale, synchrone und nichtproportionale Beanspruchungen. Berücksichtigung des Mittelspannungseinflusses. Richtlinienbasis VDI 2016 Blatt 1:2025-08, Festigkeitsnachweis von Bauteilen aus thermoplastischen Kunststoffen - Grundlagen |
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Materialdatenzuweisung Komfortable Zuweisung von Materialdaten über das MatScape-Frontend. Integrierte Werkstoffe Festigkeitsgrenzen abgeleitet aus 500+ herstellerautorisierten Spannungs-Dehnungs-Kurven. Eigene Werkstoffdaten Eigene Werkstoffdaten können eingepflegt werden. |
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Spannungsdarstellung Darstellung der importierten Spannungen als 3D-Konturplot. Auslastungsgrade Darstellung der statischen und zyklischen Auslastungsgrade auf der Bauteiloberfläche als 3D-Konturplot. |
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Spannungstransformation Spannungstransformation in ein oberflächentangentiales Koordinatensystem für den Ermüdungsfestigkeitsnachweis mit Koordinatenspannungen. Kritisches Schnittebenenverfahren Kritisches Schnittebenenverfahren zur Detektion der schädigungsrelevanten Ebene für den Ermüdungsfestigkeitsnachweis. Schnittwinkelinkrement Individuelle Einstellung des Schnittwinkelinkrements zwischen 5° und 45°. Nichtproportionale Beanspruchungen Behandlung nichtproportionaler mehraxialer Beanspruchungen. |
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Nachweisergebnisse pro Nachweisknoten Umfassendes Reporting der Nachweisergebnisse pro Nachweisknoten. Zwischenergebnisse Darstellung aller Zwischenergebnisse zur Plausibilitätskontrolle. Report-Ausgabe Ausgabe des Reports im PDF-Format. |
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Load-Combinator – Spannungsvorverarbeitung Load-Combinator zur Spannungsvorverarbeitung (Addition, Subtraktion, Multiplikation). Load-Combinator – kritische Lastfallkombinationen Load-Combinator zur Ermittlung der kritischen Lastfallkombinationen bei mehreren gleichzeitig auftretenden Belastungen. Load-Manager Load-Manager mit integrierten Normkollektiven (binomial und exponentiell), eigene Kollektive können eingepflegt werden. Schweiß- und Bindenähte Schweiß- und Bindenähte können im Nachweisverfahren gesondert bewertet werden. Abschätzung von Bindenahtfestigkeiten über MatScape. |
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Statischer und zyklischer Festigkeitsnachweis gemäß VDI-Richtlinie und SSK-Verfahren
Statischer Festigkeitsnachweis
Statischer Festigkeitsnachweis mit örtlichen Spannungen für thermoplastische Bauteile gemäß Verfahren A & B, VDI 2016 Blatt 2:2025-09
Statischer Festigkeitsnachweis mit örtlichen Spannungen für thermoplastische Bauteile gemäß [SSK]
Behandlung isotroper und anisotroper (kurzfaserverstärkter) Kunststoffe.
Ermüdungsfestigkeitsnachweis
Isotroper zyklischer Festigkeitsnachweis mit örtlichen Spannungen für thermoplastische Bauteile gemäß [SSK] für proportionale, synchrone und nichtproportionale Beanspruchungen. Berücksichtigung des Mittelspannungseinflusses.
Richtlinienbasis
VDI 2016 Blatt 1:2025-08, Festigkeitsnachweis von Bauteilen aus thermoplastischen Kunststoffen - Grundlagen
VDI 2016 Blatt 2:2025-09, Festigkeitsnachweis von Bauteilen aus thermoplastischen Kunststoffen - Festigkeitsnachweis gegenüber statischen Belastungen, Verfahren A & B
[SSK] Stommel, M.; Stojek, M.; Korte, W.: FEM zur Berechnung von Kunststoff- und Elastomerbauteilen, Carl Hanser Verlag, München Wien, 2025
Materialdaten zuweisen, vorhandene Werkstoffe nutzen und eigene ergänzen
Materialdatenzuweisung
Komfortable Zuweisung von Materialdaten über das MatScape-Frontend.
Integrierte Werkstoffe
Festigkeitsgrenzen abgeleitet aus 500+ herstellerautorisierten Spannungs-Dehnungs-Kurven.
Eigene Werkstoffdaten
Eigene Werkstoffdaten können eingepflegt werden.
Spannungen und Auslastungsgrade als 3D-Konturplots darstellen
Spannungsdarstellung
Darstellung der importierten Spannungen als 3D-Konturplot.
Auslastungsgrade
Darstellung der statischen und zyklischen Auslastungsgrade auf der Bauteiloberfläche als 3D-Konturplot.
Spannungstransformation, Schnittebenenverfahren und Bewertung komplexer Beanspruchungen
Spannungstransformation
Spannungstransformation in ein oberflächentangentiales Koordinatensystem für den Ermüdungsfestigkeitsnachweis mit Koordinatenspannungen.
Kritisches Schnittebenenverfahren
Kritisches Schnittebenenverfahren zur Detektion der schädigungsrelevanten Ebene für den Ermüdungsfestigkeitsnachweis.
Schnittwinkelinkrement
Individuelle Einstellung des Schnittwinkelinkrements zwischen 5° und 45°.
Nichtproportionale Beanspruchungen
Behandlung nichtproportionaler mehraxialer Beanspruchungen.
Nachweisergebnisse dokumentieren und Zwischenergebnisse zur Plausibilisierung ausgeben
Nachweisergebnisse pro Nachweisknoten
Umfassendes Reporting der Nachweisergebnisse pro Nachweisknoten.
Zwischenergebnisse
Darstellung aller Zwischenergebnisse zur Plausibilitätskontrolle.
Report-Ausgabe
Ausgabe des Reports im PDF-Format.
Lastfälle kombinieren, Kollektive verwalten und kritische Kombinationen ermitteln, Schweiß- und Bindenähte berücksichtigen
Load-Combinator – Spannungsvorverarbeitung
Load-Combinator zur Spannungsvorverarbeitung (Addition, Subtraktion, Multiplikation).
Load-Combinator – kritische Lastfallkombinationen
Load-Combinator zur Ermittlung der kritischen Lastfallkombinationen bei mehreren gleichzeitig auftretenden Belastungen.
Load-Manager
Load-Manager mit integrierten Normkollektiven (binomial und exponentiell), eigene Kollektive können eingepflegt werden.
Schweiß- und Bindenähte
Schweiß- und Bindenähte können im Nachweisverfahren gesondert bewertet werden. Abschätzung von Bindenahtfestigkeiten über MatScape.
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
S-Life Plastics unterstützt Sie dabei, Festigkeitsnachweise für Kunststoffbauteile standardisiert, nachvollziehbar und mit deutlich weniger manuellem Aufwand durchzuführen. So werden statische Festigkeit und insbesondere Ermüdungsfestigkeit im Entwicklungsprozess überhaupt erst systematisch bewertbar und sicher durchführbar.
S-Life Plastics reduziert
- Entwicklungszeit, da die standardisierte und automatisierte Vorgehensweise arbeitsaufwändige manuelle Bewertungen ersetzt
- Fehler, da durch den strukturierten Workflow Fehleingaben und Fehlinterpretationen weitgehend vermieden werden
- Prüfaufwand, da zyklische Festigkeiten auf Basis vorhandener Daten und Verfahren ermittelt werden können
- Bauteilkosten, da Bauteile auf Basis belastbarer Ergebnisse weniger konservativ ausgelegt werden können
S-Life Plastics erhöht
- Verlässlichkeit der Festigkeitsbewertung, da standardisierte Nachweisverfahren für Kunststoffbauteile digital anwendbar werden
- Vergleichbarkeit von Bewertungen, da identische Methoden und Kriterien für unterschiedliche Bauteile und Varianten genutzt werden
- Vertrauen in die Ergebnisse, da die Vorgehensweise nachvollziehbar dokumentiert und prüfbar ist