Terminate »Trial & Error«
Produktentwicklung durch »Versuch & Irrtum« war gestern. Kein wachsendes Unternehmen kann sich das heutzutage leisten. Numerica unterstützt Sie dabei, die Physik hinter Ideen und Produkten durch numerische Simulation zu verstehen.
Prototypen sind unverzichtbar, zeigen jedoch in jeder Phase nur den Status quo: geht oder geht nicht. Wo besteht Optimierungspotential? Unsere Simulationen machen es sichtbar und liefern die physikalische Basis für fundierte Entscheidungen im Produktentwicklungsprozess.
»Das Problem zu erkennen ist wichtiger, als die Lösung zu erkennen – denn die genaue Darstellung des Problems führt zur Lösung.«
Albert Einstein
Nothing to »debate«
Über Geschmack lässt sich bekanntlich streiten, trotzdem scheidet Design als K.O.-Kriterium definitiv aus. Erleben Sie Ihre Produkte in realer Umgebung vor dem physikalischen Prototyp. Numerica unterstützt Ihre Entscheidungen mit aussagekräftigen Key Visuals und Animationen.
»Im Design hat alles eine Funktion. Design hat die Funktion der Darstellung. Design hat die Funktion der Kommunikation. Design hat die Funktion der Motivation.«
Joseph Binder
Simulation
Strukturdynamik
In der Dynamik dreht sich alles um Masse, Steifigkeit, Dämpfung & Co. Daraus ergeben sich viele Fragen zum Systemverhalten:
Bei welcher Kinematik treten maximale Kräfte & Momente auf?
Wo sollte das System schwingungstechnisch entkoppelt werden?
Beeinflusst die Maschinendynamik die Produktqualität?
Bei welchen Frequenzen wird Resonanz ein Thema?
Numerica liefert konkrete Antworten:
Mehrkörperdynamik
Vorhandene Eigenfrequenzen
Harmonische Anregungen
Zufallserregte Schwingungen
Spektrales Antwortverhalten
Strukturmechanik
Von allen Disziplinen der Simulation ist die Strukturmechanik die älteste. Sie ist historisch gewachsen, am weitesten verbreitet und beantwortet folgende Fragen zur Produktperformance:
Hält das Bauteil den Belastungen stand?
Wo können wir wieviel Material einsparen?
Müssen wir die Struktur lokal versteifen?
Sind ausreichende Sicherheiten vorhanden?
Halten sich die Verformungen in Grenzen?
Numerica liefert konkrete Antworten:
- Deformationen, Spannungen, Dehnungen
- Optimale Wandstärkenverteilung
- Systemsteifigkeit, Kontaktverhalten
- Stabilität (Knicken / Beulen)
- Nachweisführung & Betriebsfestigkeit
Fluiddynamik
In der Fluiddynamik (CFD) stehen bei den meisten Anwendungen die physikalischen Größen Druck, Geschwindigkeit und Dichte im Fokus – in Abhängigkeit von der Temperatur sowie den Phänomenen Turbulenz, Phasenwechsel und Partikeltransport.
Reicht der Volumenstrom aus?
Wie hoch ist der Druckverlust?
Wo setzen sich die Partikel ab?
Treten Phasenwechsel auf?
Hat das Fluid Einfluss auf die Struktur?
Wann wird ein stationärer Zustand erreicht?
Numerica liefert konkrete Antworten:
- Strömungsgeschwindigkeiten
- Druckverhältnisse und Druckverluste
- Kondensation und Verdampfung
- Partikeltransport und Sedimentation
- Gekoppelte Wärmeübertragung
- Phasenverteilungen
Thermodynamik
Reine Temperaturfeldberechnungen sind selten. In der Regel betrachten wir den Einfluss thermodynamischer Variablen und Wechselwirkungen im multiphysikalischen Zusammenhang gekoppelt mit Fluiddynamik, Strukturmechanik und Elektromagnetik.
Führt thermische Belastung zum Bauteilversagen?
Welche Auswirkungen haben Beschichtungen?
Welches Kühlkonzept ist zielführend?
Muss Radiation berücksichtigt werden?
Welchen Einfluss hat thermischer Auftrieb?
Hat der Enge-Widerstand signifikanten Einfluss?
Numerica liefert konkrete Antworten:
- Temperaturverteilung in der Baugruppe
- Einfluss von Isolationen und Umgebung
- Konduktions-, Konvektions-, Radiationsanteil
- Entschärfung thermischer Hotspots
- Thermisch bedingte Spannungen und Verformungen
- Thermische Beanspruchung von Elektronikbaugruppen
Elektromagnetik (LF)
Elektromagnetische Felder spielen bei elektronischen Komponenten eine tragende Rolle. Bei der Auslegung von Transformatoren und Spulen sowie in der Verbindungstechnologie (Steckverbinder) betrachten wir elektromagnetische Felder, Ströme/Stromdichten und die daraus resultierende Erwärmung.
Verursachen (Wirbel)-Ströme eine Erwärmung der Struktur?
Wie hoch werden die Stromdichten?
Treten relevante Wirbelstromeffekte auf?
Wie viele Verluste werden in der Komponente erzeugt?
Welcher Verlustmechanismus ist dominant?
Numerica liefert konkrete Antworten:
- Elektromagnetische Feldverteilung
- (Wirbel)-Stromdichten und resultierende Verlustleistungen
- Elektrisch bedingte Erwärmung von Komponenten
- Anteile individueller Verlustmechanismen
- Induktivitäten und magnetische Kopplungsfaktoren
Elektromagnetik (HF)
Elektromagnetische Strahlung ist überall. Die Wechselwirkung zwischen Strahlung und Materialien (z. B. Metall) stellt Ingenieure immer wieder vor neue Herausforderungen. Hochfrequente Systeme wie Antennen (Bluetooth, WLAN) müssen optimal ausgelegt sein und in allen Einbausituationen einwandfrei funktionieren.
Wie sieht die Abstrahlcharakteristik genau aus?
Ist die Abstrahlung des HF-Systems homogen?
Gibt es »tote« Sektoren?
Wie empfindlich reagiert das Anpassungsnetzwerk auf bestimmte Einbausituationen?
Wie ändert sich die Abstrahlcharakteristik in bestimmen Einbausituationen?
Wie weit muss die Antenne von Metall entfernt sein, um negativen Einfluss auszuschließen?
Numerica liefert konkrete Antworten:
- Abstrahlcharakteristik des HF-Systems bzw. der Antenne
- Umgebungseinfluss auf Abstrahlcharakteristik und Anpassungsnetzwerk
- Optimale Einbausituation für optimale Abstrahlung
- Auslegung und Design von Antenne und Anpassungsnetzwerk
Visualisierung
Keyvisuals
Numerica unterstützt Ihren Kommunikationsprozess mit detailgenauen Keyvisuals. Eliminieren Sie Design als K.-o.-Kriterium. Sehen Sie Ihre Produkte photorealistisch vor dem ersten realen Prototyp – und entscheiden Sie sich von Anfang an richtig.
Numerica liefert konkrete Antworten:
- Statische Renderings
- Explosionsdarstellungen
- Interaktive 3D-Visuals
- Logo- & Produktanimationen
- Imagevideos inkl. Audio
XReality
Die neue visuelle Dimension in der Produktentwicklung: Wir unterstützen Ihren Kommunikationsprozess während der Entwicklungsphase durch den gezielten Einsatz von Virtual Reality, Mixed Reality und Augmented Reality. Immer mehr Kunden vertrauen auf diese realitätsnahe Art der Präsentation.
Neue Perspektiven mit vielen Vorteilen:
- Reale Dimensionen werden »greifbar« und »erlebbar« (kein Limit durch Monitorgröße o. ä.)
- Interaktives Streaming für Augmented Reality (ISAR) durch Remote Rendering auf lokalen Servern oder via Cloud
- Virtuelles Vermessen, Skizzieren und Konstruieren direkt im Raum mittels Stylus XR-Pen
Die Zukunft? Ist schon da:
Mit ARES (Augmented Reality Engineering Space) werden CAD-Daten und Simulationsergebnisse in einer Augmented-Reality-Umgebung visualisiert und manipuliert. Virtual Prototyping erreicht damit eine völlig neue Effizienzstufe.