„Remesh“, die neue Funktion in COPRA^® FEA RF

data M Sheet Metal Solutions stellt auf der Messe „TUBE 2010“ in Düsseldorf (vom 12. bis 16. April 2010) die neue Funktion „Remesh“ der Finite Elemente Simulation für den Rollform-Prozess „COPRA^® FEA RF“ vor.

In den vergangenen Jahren wurde immer deutlicher, dass die Verwendung der Finite Elemente Simulation in der Rollform-Industrie immer mehr an Bedeutung gewinnt. Bedingt durch das wachsende Interesse am Leichtbau, durch eine immer geringer werdende Blechstärke bei der Verwendung von mehr hochfesten Materialien zum Ausgleich der Stabilität werden die konstruktiven Anforderungen in diesem Bereich immer größer. Immer mehr Profile werden mit vorgestanztem Material eingeformt, bei denen die Qualität der Löcher im Endprofil hinsichtlich der Lage und Form eine wichtige Rolle spielt.

Für die oben beschriebenen Fälle gibt es derzeit in der Rollform-Industrie nur wenig Erfahrung, häufig wird das Ergebnis durch Erprobung erreicht. Die einzige Möglichkeit um teuere und langwierige Experimente zu vermeiden ist, den Prozess virtuell mittels FEA zu berechnen.

Aus diesem Grund hat sich die data M Sheet Metal Solutions GmbH einerseits darauf konzentriert, die Rollenkonstruktion effektiver und schneller zu machen. Andererseits sollte die zeitraubende Anpassung des Gitternetzes bei der Verwendung von vorgelochtem Material durch einen Automatismus in COPRA^® FEA RF deutlich reduziert werden.

Neben der Möglichkeit „vorgelochtes Material automatisch zu vernetzen“ ist eine weitere Funktion in COPRA^® FEA RF neu dazugekommen. Die „Remesh-Funktionalität“ steht schon lange auf der Entwicklungswunschliste der data M Sheet Metal Solutions GmbH. Jetzt wurde eine technische Lösung entwickelt in der das Vernetzen (Mesh) während der Simulation bei Bedarf neu definiert werden kann.

Die bestehenden Ergebnisse werden interpretiert und in das neue „Mesh“ übertragen. Der Remesh kann sowohl lokal als auch global durchgeführt werden. Die Elemente müssen nicht in allen Richtungen gleich unterteilt werden, sondern können zum Beispiel nur in Quer-Richtung geteilt werden, wenn z.B. eine neue Biegestelle angeformt werden soll. Somit „schleppt“ man in der Simulation keine Elemente mit, welche für später geformte Biegestellen vorgesehen sind.

Neben dem daraus entstehenden und nicht zu vernachlässigenden Rechenzeitgewinn (geschätzt sind 30-40% für typische Anwendungen) liefert das Remeshen aber auch eine Qualitätssteigerung: existierende Elemente-Verfeinerungen zur Beschreibung der Biegestellen, können an die tatsächlich auftretenden Verformungen (z.B. auch der Einschnürungen) angepasst werden. Somit kann, mit einer minimalen Anzahl an Elementen und ohne Eingriffe des Anwenders, eine optimale Beschreibung der Biegestellen, während des gesamten Umformprozesses, gewährleistet werden.

Bild 2 und 3: Remesh eines simulierten Rohrs: Elemente-Verfeinerung in einer Richtung an bestimmten Stellen im Querschnitt. Die Ergebnisse werden auf das neue Mesh übertragen.

        
Bild 4 und 5: Weitere Umformungsbeispiele von einem Rund- zu Formrohr mit geeignetem Mesh.

Selbstverständlich demonstriert data M Sheet Metal Solutions auf dem Tube-Messestand auch die neueste Version der erfolgreichen Rollform-Software namens „COPRA^® RF“ und erläutert die jeweiligen Erweiterungen.