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FEMFAT spot

Unzählige Punktschweißungen und Stanznieten sind erforderlich, um die strukturelle Festigkeit eines Fahrzeugs oder einer Fahrzeugkabine zu garantieren. Da es sich dabei durchwegs um potentielle Anrissorte handelt, sind besonders zuverlässige Methoden zur Lebensdaueranalyse erforderlich.

FEMFAT spot bietet genau diese geforderten Methoden für die korrekte Steifigkeits- und Betriebsfestigkeitssimulation von punktförmig verbundenen Komponenten.
Dabei stehen zwei unterschiedliche Ansätze zur Auswahl:

Spannungsbasierte Bewertung
Für eine spannungsbasierte Bewertung werden die einzelnen Fügestellen durch ein steifigkeitsoptimiertes, detailliertes Schalen-Modell (Rondenmodell) abgebildet. Diese Ronden können entweder in FEMFAT mit dem integrierten Remesher-Modul oder mit einem anderen Präprozessor erzeugt werden. Der Vorteil der Verwendung des Remeshers oder des Präprozessors ANSA liegt dabei in der vollautomatischen Definition.

Der nächste Schritt ist die Spannungsanalyse des lokal modifizierten Modells als Grundlage für die Lebensdauervorhersage.

Kraftbasierte Bewertung
In diesem Fall werden Punktschweißverbindungen durch einfache Verbindungen (Balken + Connectoren, Solid + Connectoren, CWELD, …) repräsentiert. Die Lebensdaueranalysen basieren auf analytischen Spannungen, die aus den Schnittkräften und -momenten gemäß der JSAE-Methode berechnet werden, einer verbesserten Version der bekannten Rupp-Methode. Nicht zuletzt aufgrund der gegenüber der spannungsbasierten Methode entfallenden Rondengenerierung sind die Gesamtanalysezeiten besonders niedrig. Dem stehen dafür netzsensiblere Resultate entgegen.

Das Herzstück der Lebensdauervorhersage bildet für beide Bewertungsansätze eine auf Testergebnisse abgestimmte Datenbank im XML-Format mit umfangreichen ermüdungsrelevanten Parametern.
Diese Datenbank erlaubt außerdem die flexible Definition von Verbindungen, z.B. Verwendung unterschiedlicher Verbindungstypen (Spotweld, Rivets) und Vergleichsspannungen im selben Berechnungslauf oder separate Materialzuweisungen für jedes Blech einer Verbindung etc. Außerdem können speziell für die Bewertung von Schraub­verbindungen insgesamt dreireihige Rondenelemente erzeugt (Remesher oder ANSA) und analysiert werden.

FEMFAT spot ist als Einflussfaktor für die Lebensdaueranalyse in BASIC und MAX verfügbar und auch mit WELD kombinierbar.