CAE2.png

Computer Aided Engineering
CAD, CFD und FEM

Die steigende Komplexität Ihrer Projekte erfordert immer präzisere und akkuratere Berechnungen, die für die Umsetzung entscheidend sind. Um höchsten Anforderungen zu genügen, setzen wir auf rechnergestützte Entwicklung, auch Computer Aided Engineering (CAE) genannt. Mittels modernster Software führen wir Multi-Physik Simulationen durch, die Ihnen neue Erkenntnisse für Ihre Projekte liefern. Diese Simulationen beruhen auf den Gleichungen der Strömungslehre, auch Navier-Stokes Gleichungen, und des Elektromagnetismus, auch Maxwell-Gleichungen genannt. Wir sind auf mehrere Teilgebiete des CAE spezialisiert.

 

Computer Aided Design (CAD)

Der erste Schritt in einem CAE-Projekt ist oft das Digitalisieren von Zeichnungen und Skizzen. Wir entwerfen massgenaue, drei-dimensionale (3D) Modelle der Struktur. Diese CAD-Modelle bilden die Grundlage für eine Vielzahl durchführbarer Computer Simulationen. Auf Ihren Wunsch hin optimieren wir Ihre Struktur und fertigen neue 2D technische Zeichnungen anhand der erstellten 3D Modelle an und unterstützen Sie so entscheidend beim Entwicklungsprozess Ihres Projekts.

 

Finite Elemente (FEM/FEA), Finite Volumen (FV) und Finite Differenzen (FD)

Wir nutzen hochmoderne Software zur Berechnungen von strukturmechanischen Eigenschaften, der Festigkeit, der Temperaturverteilung oder der Lebensdauer von Bauteilen oder Konstruktionen. Da wir verschiedene Programme nutzen, können wir die Simulationen individuell anpassen und somit massgeschneiderte Lösungen für Ihre Projekte liefern.

 

Fluidtechnik und Mikrofluidik – Computational Fluid Dynamics (CFD)

Die Navier-Stokes und Bernoulli Gleichungen beschreiben das Fliessen von Fluiden, wie z.B. Luft und Wasser. Diese Gleichungen bilden die Grundlage für Berechnungen jeglicher fluidtechnischer Gegebenheiten. Das Anwendungsgebiet der Strömungsmechanik reicht von der Industrie, Wasserwirtschaft, Medizin, Pharma bis hin zur Raumfahrt und Architektur.

Mit modernsten CFD Programmen führen wir kundenspezifische Strömungssimulationen durch. 

 

Mechanische Beanspruchung von Bauteilen (FEM)

Bei der Entwicklung von Bauteilen und Maschinen ist oft die Ermittlung der Eigenfrequenzen entscheidend. Wenn ein Bauteil in einer seiner charakteristischen Eigenfrequenzen angeregt wird, werden Verformungen stark vervielfacht und führen oft zu Materialversagen. Wir ermitteln die charakteristischen Eigenfrequenzen Ihres Bauteils und schätzen mögliche Verformungen bei realistischen Betriebsbedingungen mittels modernster FEM Software ab.

 

Thermische Simulationen (CFD, FEM)

Materialien, wie Kunststoffe und Metalle, die im Maschinenbau verwendet werden, sind thermoelastisch – d.h. sie dehnen sich bei Erwärmung aus. Verschiedenste Bauteile werden durch heisse Flüssigkeiten, z.B. Wasser oder Öl, auf die erforderlichen Betriebstemperaturen gebracht und gehalten und daher thermisch beansprucht. Mittels CFD und FEM Simulationen ermitteln wir die thermische Kopplung von Bauteilen und Flüssigkeiten und stellen sicher, dass thermisch-induzierte Spannungen nicht zu Materialversagen führen.

 

Fluid-Struktur-Kopplung – Fluid–structure interaction (FSI)

Wenn Flüssigkeiten und Gase um eine Struktur herumströmen, kann die Ablösung von Wirbeln zu elastischen Spannungen an der Struktur führen und diese in Schwingung versetzen. Die Quantifizierung dieser Spannungen und Schwingungen sind zum Beispiel für den Flugzeugbau und die Gebäudeplanung interessant.

Wir berechnen die Interaktion von Strömungen und Strukturen, in dem wir die numerischen Verfahren zur Berechnung des Fluids und des Festkörpers miteinander koppeln. 

 

Elektromagnetismus Simulationen (FEM)

Die Maxwell Gleichungen beschreiben zeitliche Änderungen magnetischer und elektrischer Felder sowie deren Interaktion. Mit modernster Software berechnen wir die Feldstärke und Abstossungskräfte von Magneten.