LIMIT® ermöglicht Festigkeitsnachweise gegen statisches Versagen oder Ermüdungsbruch auf Basis von FEM Ergebnissen. Die Bewertungen sind für Strukturen aus Stahl oder Aluminium möglich und können sowohl für das Grundmaterial als auch für Schweißnähte durchgeführt werden. Dazu stehen zahlreiche Normen und Richtlinien zur Verfügung.
LIMIT® bietet ein spezielles Verfahren zur Bewertung von Schweißnähten auf Basis von Volumenmodellen. Für den normgerechten Nachweis werden Nenn- oder Strukturspannungen benötigt. Diese können mithilfe der Sensor Technologie im Postprocessing ermittelt werden. Singularitäten und Netzeinflüsse werden dabei weitgehend eliminiert. Diese Methode eignet sich hervorragend für Drehgestellberechnungen.
Mit Version 2021 wurde erstmals ein Verfahren für die Ermittlung von Strukturspannungen durch Innenlinearisierung eingeführt. Diese Sections Methode beruht auf der Auswertung von Knotenkräften an Elementen und kann auch auf Nahtquerschnitte angewendet werden. Somit wird seine sehr genaue Bewertung der Nahtwurzel in den Fällen von Kehl- oder Überlappnähten ermöglicht.
Software für den Festigkeitsnachweis gegen Ermüdung
LIMIT® ist eines der führenden Programme für den automatisierenten Festigkeitsnachweis gegen Ermüdungsbruch bzw. statisches Versagen in Grundmaterial und Schweißnähten. Die Spannungen werden aus Finite Elemente Berechnungen übernommen und bewertet. Dazu stehen zahlreiche einschlägige Normen und Richtlinien zur Verfügung, in denen die entsprechenden zulässigen Spannungen hinterlegt sind.
Ein leistungsfähiges Programm für die Ermüdungsbewertung muss im Wesentlichen drei Herausforderungen abdecken: Das Auffinden der schädigungsrelevanten Lasten, die Kontrolle aller potentiellen Anrissstellen sowie die numerische Abarbeitung der teils komplexen Algorithmen der Bewertungsnormen. LIMIT® wurde genau für diesen Zweck entwickelt und unterstütz den Ingenieur bei seiner Suche nach der optimalen Konstruktion.
Vorteile durch den Einsatz von LIMIT®
- Identifikation aller kritischen Stellen im Bezug auf Ermüdungsrisse oder statisches Versagen
- Schnelle und effiziente Bewertung von Grundmaterial und/oder Schweißnähte
- Automatische Nennspannungs bzw. Strukturspannungsberechnung (Hot Spot) für Schalen- und Volumennetze
- Graphisches User-Interface (GUI) für intuitives Arbeiten und geringen Schulungsaufwand
- Schnittstellen zu zahlreichen kommerziellen Finite Elemente Programmen (Abaqus, Ansys, Nastran, NX Nastran, Marc, OptiStruct, … )
- Individuelle Anpassung der Lizenzen an die jeweiligen Bedürfnisse unserer Kunden
LIMIT® Software für Ermüdungsbewertung
Für die Durchführung der automatisierten Ermüdungsfestigkeitsnachweise importiert das Programm LIMIT® Spannungen, Knotenkräfte und Verschiebungen aus den Ergebnisfiles der kommerziellen FE-Programme. Im Zusammenhang mit der Bauteilermüdung rücken Schweißnähte aufgrund ihrer starken Kerbwirkung besonders in den Fokus der Berechnung. Für die Bewertung von Schweißnähten unterstützt LIMIT® verschiedene Ansätze für Schalen- und Volumenmodelle in Kombination mit Nenn- und Strukturspannungen sowie effektiven Kerbspannungen.
Festigkeitsnachweise
LIMIT® bietet drei unterschiedliche Nachweisformen: Statische Festigkeit, Betriebs- oder Zeitfestigkeit und Dauerfestigkeit.
FEM Schnittstellen
LIMIT® operiert auf Basis von Finite Elemente Ergebnissen und nutzt dabei Spannungen, Knotenkräfte und auch Verschiebungen. Für die Nutzung dieser Daten stehen Schnittstellen zu zahlreichen kommerziellen Finite Elemente Programmen zur Verfügung. Diese sind Abaqus, Ansys, Nastran, NX-Nastran, Marc, SolidWorks und OptiStruct.
Normen & Richtlinien
LIMIT® enthält: FKM Richtlinie, Eurocode 3 / Eurocode 9, DIN 15018 / EN13001, DVS 1612 / 1608, BS7608, EN17149, DangVan…
Besonderheiten
Seit einigen Jahren beobachten wir bei unseren Kunden einen Trend zur Modellierung mit Volumenelementen anstatt der klassischen Schalenmodellierung. Speziell mit Tetraederelementen können in kurzer Zeit komplexe Strukturen vernetzt werden. Diese Zeitersparnis im FEM Preprocessing geht aber häufig bei der anschließenden Festigkeitsbewertung wieder verloren, weil diese Modellierungsstrategie keine normgerechten Spannungen im Sinne einer Nenn- oder Strukturspannung liefert. Das Programm LIMIT® bietet für dieses Problem eine einzigartige Lösung namens Sensor Technologie an. Sensoren werden während des Postprocessings generiert und können aus den Ergebnissen der Volumennetze normenkonforme Nenn- bzw. Strukturspannungen extrahieren. Dabei werden Spannungssingularitäten und Netzeinflüsse weitgehend ausgeblendet. Diese Methode wird häufig bei Drehgestellrahmen eingesetzt. Nach der Bewertung mit zum Teil sehr vielen Schweißnähten kann ein weiteres besonderes Feature von LIMIT® sehr viel Aufwand einsparen. Mittels unseres Report Generators kann eine automatisierte Dokumentation aller Schweißnähte im Handumdrehen erzeugt werden. Dieser Bericht enthält alle Eingangsdaten und Ergebnisse der Bewertung. Somit erhöht LIMIT® nicht nur die Qualität der Ergebnisse sondern führt auch zu einer deutlichen Reduktion der Projektdauer und kann sogar neue und effizientere Bewertungsstrategien eröffnen.
Effiziente Bewertung von Drehgestellrahmen!
Die LIMIT® Sensor Technologie ist eine spezielle Methode zur Bewertung von Schweißnähten auf Basis von Volumenelementen anstatt der klassischen Schalenmodelle. Daraus ergeben sich bedeutende Vorteile.
Schnelle Nahtdefinition und Bewertung durch Topologieklassierung
Nach der automatischen Ableitung der Nahtverläufe inklusive einer Topologieklassierung können für sämtliche Normen Festigkeitsparameter aus der internen Datenbank direkt übernommen werden. Damit kann eine Bewertung von sehr vielen Schweißnähten in sehr kurzer Zeit durchgeführt werden.
Erstellung von Berichten im Handumdrehen!
LIMIT® enthält einen Report Generator zur automatischen Erstellung eines Berichtes. Dabei werden alle Eingangsdaten und Ergebnisse sowie entsprechende Abbildungen und Tabellen systematisch erstellt. Dieser Bericht kann individuell angepasst werden. Der Python Source Code ist Teil der LIMIT® Installation und kann vom versierten Nutzer modifiziert werden. Als Ausgabeformat stehen dabei .html bzw. LatTex zur Verfügung.
Neuigkeiten
Von der Spannung zur Sicherheit
Das Nachweisprogramm LIMIT® wird von Ingenieuren entwickelt und von den gleichen Personen auch in Dienstleistungsprojekten eingesetzt. Aus diesem Grunde enthält LIMIT® clevere Abläufe, die Sie in anderen Programmen nicht finden werden. Mit LIMIT® lassen sich umfangreiche Schweißkonstruktionen wie Wagenkästen oder Fahrgeschäfte effizient bewerten. Die automatisierte Definition der Nahteigenschaften auf Basis der Topology erleichtert dabei die Arbeit deutlich. Komplexe Belastungsszenarien aus Mehrkörpersimulationen (MKS) lassen sich genauso einfach bewerten wie zum Beispiel nicht-proportionale Beanspruchungen. Mit LIMIT® können somit in kurzer Zeit belastbare Ergebnisse erzeugt und Aussagen über die Festigkeit getroffen werden. Dabei stehen zahlreiche Normen und Richtlinien für die Bewertung zur Verfügung, die die Anforderungen aus vielen Branchen des Maschinen-, Fahrzeug- und Anlagenbaus abdecken.
