Mit neuen CAE-Funktionen können Konstrukteure das Verhalten von faserverstärkten Polymermaterialien in strukturellen Metallersatzanwendungen genauer vorhersagen und damit Design-Iterationen reduzieren.
Diese prädiktive Simulationstechnologie berücksichtigt konventionelle (isotrope) und erweiterte (anisotrope) Modellierungsdaten aus Materialcharakterisierungen, Formfüll- und Finite-Elemente-Analysen. Auf der Grundlage statischer und dynamischer Daten können die virtuellen Simulationen genauer vorhersagen, wo ein spritzgegossenes Kunststoffteil reißen oder brechen kann, wenn es physikalischen Belastungskräften oder einem plötzlichen Aufprall (Crash-Simulation) ausgesetzt wird. Die komplexe Modellierungssoftware kann auch Temperatur- und Luftfeuchtigkeitswerte einbeziehen. Diese erweiterten Funktionen können dazu beitragen, das Design und die Materialauswahl von Teilen zu verbessern sowie Risiken zu verringern.
Avient erweitert die virtuellen Simulations- und Vorhersagedienste für strukturelle Anwendungen seiner faserverstärkten Polymermaterialien. (Abb.: Avient)
Die neuen Funktionen sind vor allem für Strukturanwendungen nützlich und ergänzen ein bestehendes Angebot an umfassenden Konstruktions- und technischen Dienstleistungen, mit denen Avient, Cleveland (Ohio/USA), die erwartete Leistung von Kurz-, Lang- und Endlosfaserverbundwerkstoffen besser simulieren kann. Darüber hinaus kann die Modellierung Herstellern und Spritzgießern helfen, potenzielle Mängel besser zu erkennen und zu beheben, die Leistung zu bewerten, bevor in Werkzeuge oder physikalische Tests investiert wird, und die Leistung von Komponenten bzw. den Betrieb des gesamten Systems zu verstehen.
Um die verbesserte Genauigkeit der FEA-Funktionen zu veranschaulichen, testete und analysierte Avient die Leistung einer spritzgegossenen Automobilverbindungsstange, einer herkömmlichen Metallkomponente, unter Verwendung von isotropem und anisotropem Material-Mapping. Die Ergebnisse und Vorteile der prädiktiven Simulationstechnologie wurden in einer Fallstudie dargeelgt. Darüber hinaus können Konstrukteure über die Digimat-MX-Softwareplattform von Hexagon auf Materialdaten und -modelle für eine wachsende Zahl faserverstärkter Lösungen von Avient zugreifen. Derzeit sind 168 Langfasermodelle für Avient-Materialien verfügbar, was fast der Hälfte der Langfasermodelle in Digimat entspricht.
