Simulation und Berechnung

Simulationen werden für die Dimensionierung, Analyse und Optimierung von Maschinen eingesetzt. Ergebnisse aus der Simulation helfen, schneller zu einer Lösung und Verbesserung zu gelangen.

Simulationen mit Matlab Simulink

Berechnungen bei denen viele variable Faktoren gleichzeitig einen Einfluss auf das Resultat haben, können mittels Matlab-Simulink anschaulich aufgebaut und simuliert werden. Dabei ist es möglich, das Verhalten einer Maschine in Extremsituationen (Notbremsung, Grenzdrehzahl usw.) zu analysieren.
Im Folgenden werden einige Simulationsprojekte, die wir mit Matlab-Simulink durchgeführt haben, kurz vorgestellt.

Ventile

Die Simulation von Ventilen ist eine unserer Kernkompetenzen. Das Öffnungs- und Schliessverhalten von Elektro-, pneumatischen und hydraulischen Ventilen kann durch eine
Festkörpersimulation (Simulink) gut beschrieben werden. Reicht diese auf Punktmassen beschränkte Simulation nicht aus, können Systemgrössen und Wechselwirkungen (Kräfte, Felder, Ströme...) mit unserer Multiphysics-Simulation COMSOL genauer
ermittelt werden.

Erdgas-Wasserstoff Mischtankstelle

Die in der Mischtankstelle ablaufenden Prozesse wie Temperaturentwicklung durch Expansion, Mischtemperatur und Druckverläufe wurden mit einer Simulink Simulation modelliert und grafisch dargestellt.

Notbremsung von Fahrzeugen und Seilbahnen

Um das Verhalten von Fahrzeugen in Extremsituationen abzuschätzen, wurden Simulationsmodelle aufgebaut. Sie geben unter anderem Aufschluss über Seilkräfte, Trägheitskräfte, Beschleunigungen und Belastungen der Bauteile. Durch das Simulationsmodell können Schwachpunkte der Konstruktion frühzeitig erkannt und behandelt werden. Die Verbesserungen werden wiederum am Simulationsmodell verifiziert.

Multiphysics-Simulationen

Durch die Finite-Elemente-Methode (FEM) können mechanische Strukturen, Flüssigkeitssrömungen sowie elektrische und magnetische Prozesse und deren Wechselwirkungen untersucht werden. Gerade bei komplizierten Geometrien oder Grössen, die sich in Feldern ausbreiten (Magnetfeld), ist diese Berechnungsmethode unumgänglich. Das Institut für Drucktechnologie verfügt über die Tools und das Know-How für Simulationen in COMSOL Multiphysics, Ansys und Fluent.