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Die vielfältigen Steckverbindersysteme von ODU sind oftmals mit hoch spezia-lisierter Kontakttechnik ausgerüstet. Jede Kontaktart ist bezüglich Funktionalität und Eigenschaften passgenau auf die jeweilige Anwendung ausgerichtet, wobei verschiedenste Durchmesser und Anschlussarten lieferbar sind. Daraus resultieren die unterschiedlichsten Anforderungen an eine robuste Kontakttechnik, die individuell für jeden Einzelfall zu erfüllen sind. Neben der typischen Anforde-rungsliste zu Steck- und Ziehkräften gibt es eine Vielzahl weiterer konstruktiver und fertigungstechnischer Parameter, die das letztendliche Produktverhalten beeinflussen.

Um das vergleichsweise einfache Funktionsprinzip weiter zu verbessern, wurde zusammen mit CADFEM ein Workflow für systematische Variantenstudien mit dem ANSYS Softwareportfolio entwickelt.

Aufgabe

Bild 1: Steckverbinder (oben) und typische Steckkraftverläufe abhängig von unterschiedlichen Designparametern (unten).

Kundenanforderung mit Simulation schnell bewerten Systematische Variantenstudie eines Steckverbinders

Über CADFEM

Seit 1985 steht CADFEM für CAE-Kompetenz und arbeitet eng mit ANSYS Inc. zusammen. Heute sind wir ANSYS Elite Channel Partner und bieten alles, was über den Simulationserfolg

entscheidet, aus einer Hand: Software und IT-Lösungen. Beratung, Support, Engineering. Know-how-Transfer.

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Die Umsetzung erfolgte mit ANSYS Mechanical zur strukturmechanischen Analyse sowie ANSYS optiSLang zur Steuerung der Variantenstudie. Grundlage der Analysen sind parametrisierte FEM-Modelle der Steckverbinder zur automatisierten Berechnung der Designvarianten. Im Kontext einer Sensitivitätsanalyse ließen sich diejenigen Parameter extrahieren, die für das Antwortverhalten, z.B. die Steckkraft, entscheidend sind. Mit dem reduzierten Parametersatz wurde ein virtuelles Steckermodell mit dem „Metamodel of Optimal Prognosis“ (MOP) erstellt. Eingebunden in MS-Excel können damit auf Knopfdruck weitere „Was-Wäre-Wenn“-Analysen im Vorfeld zukünftiger kunden-spezifischer Entwicklungen erfolgen.

Lösung „Wir bei ODU können mit Sensitivitätsanalysen die wesentlichen Einflussgrößen auf die Bauteilfunktionen identifizieren. Somit sind gezielte Anpassungen einzelner Stellschrauben je nach Anforderung möglich. Darüber hinaus lassen sich unnötige Optimierungsschleifen vermeiden, was Fertigungs- und Laborkapazitäten schont und die Entwicklungszeit deutlich verkürzt. Die Erstellung eines virtuellen Ersatzmodells erlaubt es außerdem, einen besseren Abgleich mit Labormessdaten durchführen und die Kunden-anforderungen schnell bewerten zu können.“

Bernhard Bauer, Otto Dunkel GmbH

Nutzen für den Kunden

ANSYS ist ein eingetragenes Warenzeichen von ANSYS, Inc. Alle genannten Produkte sind eingetragene Warenzeichen ihrer jeweiligen Eigentümer. Abbildungen mit freundlicher Genehmigung der Otto Dunkel GmbH.

Bild 2: Darstellung unterschiedlicher Kraft-Weg-Verläufe. Bild 3: Basierend auf der FEM-Sensitivitätsstudie kann eine schnelle „Was-Wäre-Wenn“-Analyse im Vorfeld kundenspezifischer Weiter-entwicklungen erfolgen.

Kundenanforderung mit Simulation schnell bewerten Systematische Variantenstudie eines Steckverbinders

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