Software für Mehrkörpersimulation "studiert"

01.11.2011
Von: Prof. Dr.-Ing. Thomas Schaeffer, Prof. Dr.-Ing. Georg Rill

An der Fakultät Maschinenbau der Hochschule Regensburg (HS.R) hat eine SIMPACK-Schulung stattgefunden. Die Studierenden eigneten sich die Bedienung des Programms an.

 

Die Teilnehmer des SIMPACK-Grundkurses mit dem Schulungsleier B. Eng. Martin Schmidt (2. von rechts). Foto: Prof. Dr. Thomas Schaeffer

An der Fakultät Maschinenbau der Hochschule Regensburg (HS.R) hat von 28. bis 30. September eine SIMPACK-Schulung für Studierende stattgefunden. Diese Software dient zur Mehrkörpersimulation. Die Teilnehmer lernten während des Kurses die Bedienung des Programms und das hierzu benötigte theoretische Wissen kennen.

Die Mehrkörpersimulation (MKS) ist ein Werkzeug des Computer Aided Engineerings (CAE). Mit ihrer Hilfe werden mechanische Systeme – zum Beispiel Baugruppen, Maschinen, Fahrzeuge – durch Simulationen mit virtuellen Prototypen hinsichtlich ihres Bewegungsverhaltens untersucht. Vor allem in der Fahrzeugentwicklung werden seit Jahren MKS-Systeme eingesetzt, um bereits in der Entwicklungsphase Kenntnisse über das Fahrverhalten und die auf Bauteile wirkenden Kräfte und Beschleunigungen zu erhalten.

Die Firma SIMPACK AG (früher INTEC GmbH) in Gilching bei München vertreibt seit 1993 das MKS-Programm SIMPACK, welches besonders von namhaften Automobil- und Schienenfahrzeugherstellern während der Entwurfsphase genutzt wird. Innovative Programme wie SIMPACK gewinnen in neuester Zeit für die Produktentwicklung immer mehr an Bedeutung. Aus diesem Grund hat sich auch die HS.R entschlossen, ihren Studierenden SIMPACK-Schulungen anzubieten.

Die Schulung der Teilnehmergruppe, welche aus Studierenden des Bachelor- und Masterstudiengangs im Maschinenbau bestand, übernahm B. Eng. Martin Schmidt. Martin Schmidt, der bereits an Kursen im Hause der Firma SIMPACK teilgenommen hatte, zeigte gleich zu Beginn an Hand von Videoanimationen die Möglichkeiten des MKS-Programmes auf. Vor dem eigentlichen Programmeinstieg erhielten die Teilnehmer wichtige theoretische Kenntnisse in Kinematik, Dynamik und Numerik vermittelt, um die Arbeitsweise von MKS-Systemen zu verstehen. Nachdem die Teilnehmer mit der Benutzeroberfläche von SIMPACK vertraut waren, konnten schon am ersten Ausbildungstag einfache Mehrkörpermodelle berechnet und simuliert werden.

Teil eins des Folgetages stand ganz im Zeichen der Datenstrukturierung von SIMPACK. Die Studierenden entwickelten Topologie-Diagramme, setzten diese im Programm um und erlernten somit den korrekten Arbeitsablauf im Umgang mit dem Programm. Daraufhin konnten bereits komplexere Schulungsschritte ins Auge gefasst werden, wie das Anlegen von Kräften und Gelenken an Modellen, die Definition von Kraftgesetzen sowie Zeitfunktionen und das Ausgeben von Ergebnissen in Form von druckfertigen Dokumenten.

Am letzten Kurstag waren die Teilnehmer selbstständig in der Lage, Animationen und Plots von komplexeren Modellen zu erstellen. Durch das Parametrisieren von Modelldaten konnten sie das an den Vortagen erlernte Wissen weiter vertiefen. Sie erstellten Datenbanken und nutzten die darin gespeicherten Informationen für Modellparameter.

Abschließend zeigten die Studierenden was sie während den drei Tagen der Schulung alles gelernt hatten. Es galt möglichst selbstständig ein modulares MKS-Modell eines Verbrennungsmotors in SIMPACK aufzubauen und dieses anschließend zu simulieren. Allen Teilnehmern gelang es den Motor „zum Laufen zu bringen“, die benötigten Ergebnisse auszuwerten und den Kurs somit erfolgreich zu beenden. 

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