Numerical analysis and efficient implementation of complex FE models of production processes based on the example of the deep hole drilling process
Working Group: | WG Modelling and Scientific Computing |
Leadership: |
Heribert Blum
F.-T. Suttmeier Prof. Dr. Andreas Rademacher ((0421) 218 63831, E-Mail: arademac@uni-bremen.de) |
Processor: | |
Funding: | DFG-SPP 1480 "Modellierung, Simulation und Kompensation von thermischen Bearbeitungseinflüssen für komplexe Zerspanprozesse" |
Project partner: | Prof. Dr.-Ing. Dirk Biermann, Institut für spanende Fertigung |
Time period: | 01.05.2010 - 30.04.2017 |
Die Modellierung maschineller Fertigungsprozesse führt in der Regel auf komplexe nicht-lineare Problemformulierungen, die auch den Kontakt zwischen mehreren Körpern und die Kopplung verschiedener physikalischer Größen, z.B. Temperatur und Deformation, einschließen. Ihre Diskretisierung mittels der FEM führt dabei auf große und schwierig zu lösende diskrete Probleme. Um trotzdem Simulationen in akzeptabler Rechenzeit und mit hinreichender Genauigkeit durchführen zu können, werden verschiedene Techniken ange-wandt, die einerseits die Komplexität der diskreten Probleme und andererseits die zur Lösung benötigte Rechenzeit reduzieren. Im Rahmen des vorliegenden Forschungsvor-habens werden anhand eines konkreten Fertigungsprozesses, dem Tiefbohrprozess, Netz-, Ansatzraum- und/oder modelladaptive Techniken betrachtet. Darüber hinaus stehen auch die Entwicklung angepasster Mehrgitterverfahren und ihre effiziente Implementierung im Fokus. Der erste Schritt der Untersuchungen besteht in dem Aufbau der Simulation und in der Analyse ihrer Schwachstellen. Dabei ist die angemessene Diskretisierung der auftretenden Zwei-Körper-Kontaktprobleme unter Berücksichtigung der Reibung, Temperatur und Spanbildung wesentlich. Danach erfolgt dann die angepasste Anwendung der oben genannten Techniken.