Erweiterter Funktionsumfang in Digimat-RP 2021.4 (Q4) im Bereich der CFRP

Mittels der Direkt-Engineering-Methode im Bereich der endlosverstärkten Composites (CFRP) kann zum einen das Verhalten des Materialsystems berechnet sowie analysiert und zum anderen die Materialkarte in einer integrativen Simulation verwendet werden. Ungenutztes Optimierungspotential hinsichtlich der Mikrostruktur als auch des makroskopischen Bauteilverhaltens wird dabei identifiziert und dadurch entsprechende Maßnahmen eingeleitet. Bisherige Workflows im Bereich der gekoppelten Simulationen umfassen einen händischen Austausch der Materialkarten mit der Subroutine. Das neue Release von Digimat 2021.4 umfasst hierbei eine Integration der endlosverstärkten Kunststoffe in Digimat-RP, welche einen automatisierten Arbeitsablauf gewährleistet.

Eine optimale Auslegung von Composites in den Bereichen unidirektionale Profile, Gewebe, Geflechte, usw. setzt ein tieferes Verständnis bezogen auf das Materialsystem wie auch dem Aufbau der Mikrostruktur voraus. Das direkte Engineering von endlosverstärkten Kunststoffen bietet hierbei den benötigten Mehrwert um das Materialverhalten auf spätere Lasten zu untersuchen, verstehen zu lernen sowie zu optimieren. Der traditionelle Workflow umfasst die „Try and Error“ Methode womit nach jeder Änderung der Mikrostruktur experimentelle Prüfungen erfolgen um die aktuellen Materialkennwerte zu ermitteln. Bisherige „State of the Art“ Methoden umfasst den klassischen Laminataufbau im Pre-Prozessor nach der allgemeinen Laminattheorie. Die Ergebnisgüte erfolgt auf makroskopischer Ebene – im Gegensatz zur mikromechanischen Betrachtungsweise mit höherer Qualität.

Durch die Verbesserungen in den zukünftigen Digimat Versionen 2021.3 sowie 2021.4, können die Workflows effizienter gestaltet werden, sodass geringere Arbeitszeit sowie  Berechnungszeit benötigt wird. Erweiterte FFT-Solver Unterstützung ermöglichen kürzere Berechnungszeiten in Kombination mit neuen Vernetzungstechnologien. Damit wird der Workflow im Bereich des direkten Engineerings deutlich beschleunigt, sodass frühzeitig das Materialverhalten auf makroskopischer Bauteilebene geprüft werden kann.

Für einen effizienteren Workflow findet die Unterstützung von CFRP Materialien in Digimat-RP Verwendung. Durch die Integration in Digimat-RP besteht keine Notwendigkeit über den klassischen CAE-Weg eine gekoppelte Analyse händisch zusammen zu setzten. Geringere Fehleranfälligkeit, schnelle Reproduzierbarkeit von Analysen, deutlich weniger Arbeitsaufwand für den Anwender sind lediglich einige Vorteile, die sich hieraus ergeben. Weitere Verbesserungen in der Unterstützung von Herstellungsprozessen gliedern sich in die kommenden Softwareoptimierungen mit ein. So besteht die Möglichkeit in Digimat-VA (Virtual Allowables) Materialien des 3D-Druckes zu analysieren, berechnen, optimieren und im Anschluss mit optimierter Mikrostruktur in einer integrativen Simulation zu nutzen. Dementsprechend wird mit den neuen Features eine gesamtheitliche Simulationskette geschlossen, wodurch der Arbeitsablauf komfortabler wie auch automatisiert vorliegt.-
Schlussendlich wird der letzte Release der Digimat 2021 Version den Funktionsumfang des direkten Engineerings abrunden als auch mit neuen Features die tägliche Anwendung vereinfachen.

Sehr gerne unterstützen wir Sie in der Beratung als auch in der Umsetzung von der Charakterisierung bis hin zu kalibrierten Materialkarten für die direkte Verwendung in unseren hauseigenen Simulationstools.