Rechnergestützte strukturmechanische Untersuchung und Simulation dynamischer Systeme

Inhaltsverzeichnis

• 1 Einleitung
• 1.1 Ziel der Arbeit
• 1.2 Vorgehen und Aufbau der Arbeit
• 2 Stand der Technik
• 2.1 Begriffsdefinitionen und -abgrenzungen
• 2.1.1 Computer-Aided Design
• 2.1.2 Computer-Aided Engineering
• 2.1.3 Finite Elemente Methode
• 2.1.4 Mehrkörpersystem und Mehrkörpersimulation
• 2.2 Finite Elemente Analyse
• 2.2.1 Vorgehensweise bei der Finite Elemente Analyse
• 2.2.2 Aussagesicherheit der Finite Elemente Analyse
• 2.3 Mehrkörpersimulation
• 2.3.1 Vorgehensweise bei der Mehrkörpersimulation
• 2.3.2 Abgrenzung Mehrkörpersimulation von der Finite Elemente Methode
• 3 Marktanalyse
• 3.1 Definition der Auswahlkriterien
• 3.2 Ergebnis der Marktanalyse
• 3.2.1 Z88Aurora
• 3.2.2 FreeCAD
• 3.3 Zusammenfassung der Ergebnisse
• 4 Analyse von FreeCAD
• 4.1 Allgemeine softwareergonomische Bewertungskriterien
• 4.2 Teil 1: Statische Finite Elemente Analyse
• 4.2.1 Beschreibung der Analysebeispiele
• 4.2.2 Definition der aufgabenspezifischen Bewertungskriterien
• 4.2.3 Durchführung der Finite Elemente Analyse
• 4.2.4 Bewertung der FEA Kriterien
• 4.3 Teil 2: Dynamische Analyse eines Mehrkörpersystems
• 4.3.1 Beschreibung des Analysebeispiels
• 4.3.2 Definition der aufgabenspezifischen Bewertungskriterien
• 4.3.3 Durchführung der Mehrkörpersimulation
• 4.3.4 Bewertung der MKS Kriterien
• 4.4 Gesamtbewertung von FreeCAD
• 5 Zusammenfassung und Fazit

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Diese Masterarbeit befasst sich mit der rechnergestützten strukturmechanischen Untersuchung und Simulation dynamischer Systeme. Das Hauptziel der Arbeit ist die Analyse von FreeCAD, einer Open-Source-Software, hinsichtlich ihrer Eignung für die Finite Elemente Analyse (FEA) und die Mehrkörpersimulation (MKS). Die Arbeit untersucht die Softwarefunktionen und -möglichkeiten im Vergleich zu kommerziellen Lösungen und bewertet deren Benutzerfreundlichkeit, Effizienz und Genauigkeit.

• Begriffsdefinitionen und Abgrenzungen der verwendeten Technologien wie CAD, CAE und FEM.
• Vorgehensweise und Methodik der FEA und MKS.
• Marktanalyse von verfügbaren Softwarelösungen für FEA und MKS.
• Bewertung von FreeCAD hinsichtlich seiner Funktionen und Möglichkeiten für FEA und MKS.
• Vergleich der Ergebnisse mit kommerziellen Lösungen.

Zusammenfassung der Kapitel

Die Einleitung stellt die Zielsetzung der Arbeit und den Aufbau vor. Kapitel 2 beschreibt den Stand der Technik und definiert die relevanten Begriffe wie Computer-Aided Design, Computer-Aided Engineering, Finite Elemente Methode und Mehrkörpersystem. Es erläutert die Vorgehensweise der FEA und MKS und deren Grenzen. Kapitel 3 analysiert den Markt für FEA- und MKS-Software und stellt die Auswahlkriterien für die Evaluation von FreeCAD vor. Kapitel 4 analysiert FreeCAD hinsichtlich seiner Funktionalität für FEA und MKS anhand konkreter Beispiele. Es bewertet die Software anhand von definierten Kriterien und vergleicht die Ergebnisse mit kommerziellen Lösungen.

Schlüsselwörter

Die Arbeit fokussiert auf rechnergestützte strukturmechanische Untersuchung, Finite Elemente Analyse, Mehrkörpersimulation, FreeCAD, Open-Source-Software, CAD, CAE, Softwareergonomie, Bewertungskriterien, Marktanalyse.