Dynamiksimulation in der Produktentwicklung

[louisstr]

Das Fach wird von einem externen Dozenten angeboten, der am IKTD irgendwann mal promoviert hat. Termine sind etwa alle 2 Wochen, dann drei Stunden am Stück.
Die ersten beiden Termine gibt der Dozent eine sehr allgemeine Einführung, was Simulation ist und wo überall simuliert wird. Besonders gern spricht er dabei über sein Promotionsthema und seinen jetzigen Arbeitgeber.
Die übrigen Termine bekommt man verschiede Aufgaben ausgeteilt, die man dann gemeinsam mit ihm Schritt für Schritt in Creo simuliert. Die Aufgaben bestehen eigentlich immer daraus, aus den bereitgestellten Bauteilen die Baugruppe zusammenzubauen, die Restriktionen und Antreibe für die Simulation zu erstellen und diese dann auszuführen. Im Anschluss findet eine Interpretation der Ergebnisse statt.

Prüfung:

Die Prüfung ist aufgeteilt in zwei Teile: 45 Minuten am PC + 15 Minuten mündlich.

In der PC-Prüfung ist ein nockengesteuertes Ventil gegeben (grob sowas https://de.wikipedia.org/wiki/Ventilste ... le_ani.gif , nur mit einem Ventil und dass dazu noch eine ortsfeste Führung da ist). Die Baugruppe ist komplett zusammengebaut.

Für jede Aufgabe muss eine Simulation ausgeführt werden. Die Ergebnisdatei muss gespeichert und die Messwerte nach Excel exportiert werden. Der Verlauf der Messwerte ist quantitativ in ein Diagramm einzutragen. Ich glaube es waren noch 1-2 Aufgabenteile mehr, an die kann mich mich leider nicht mehr erinnern. Die Prüfung ist wohl mit Überhang gestellt.

Einzelaufgaben:
1) Man muss eine Kurvenscheibenverbindung definieren und die Nocke mit einem Servomotor antreiben, um die Ventilbewegung/Hub darzustellen.
2) Man muss eine Feder zwischen Ventil und der Führung einbauen. Die Feder soll das Ventil wieder nach oben gegen die Nocke drücken. Dann ist abheben bei der Kurvenscheibe zu aktivieren und auf Abheben zu untersuchen. (Ich glaube, mit der Kraft vom Ventilstößel auf die Nocke hat das funktioniert). Die maximal wirkende Kraft ist zu bestimmen.
3) Zusätzlich muss ein Dämpfer eingebaut werden, gleiches Vorgehen wie unter 2).
4) Die Nocke soll jetzt nicht mehr mit einem Servo- sondern einem Kraftmotor mit gegebenem Moment angetrieben werden. Der Verlauf der Ventilposition soll betrachtet werden. Zudem soll man noch irgendwas händisch ausrechnen. (Federkonstante, Weg, Eingangsmoment?). Da ist aber niemand dazu gekommen.

Im mündlichen Teil werden dann Fragen gestellt, die sich auf die Aufgaben aus der PC Prüfung beziehen. Eigentlich immer nach dem Motto "Was fällt Ihnen an dem Diagramm auf? Finden Sie das plausibel? Was wundert Sie? Wieso?" Seltsam fand ich dabei, dass von ihm keinerlei Reaktion kommt, ob man gerade absoluten Quatsch erzählt, oder ob das Gesagte plausibel ist - also nicht verwirren lassen.
Zu den beiden Einführungsterminen wurde nichts im Ansatz gefragt.

[Sebastian L.]

Am Aufbau hat sich nichts geändert.
Die Prüfung bestand wieder aus 45 Minuten am PC und maximal 15 Minuten mündlicher Prüfung.

Im praktischen Teil am PC gab es ein fertiges Bauteil bestehend aus einer Halteplatte und einer Scheibe in die ein Stift integriert war (ähnlich einer Fliehkraftkupplung). Der Stift sollte dann mit einer Feder versehen werden und dann verchiedene dynamische Simulationen mithilfe der Schwerkraft ausgeführt werden. Dann mussten jeweils ein zeitlicher Verlauf für die Auslenkung des Stiftes in verschiedenen Situationen gezeichnet und als Excel Datei gespeichert werden
Folgendes wurde in den verschiedenen Aufgabenteilen gefordert:

• Beschleunigung der Scheibe mithilfe eines Servomotors
• Antrieb der Scheibe mit einem Kraftmotor
• Änderung der Gravitationsrichtung
• Ausrechnen der Federkonstante
• Lagerkräfte bestimmen

Die Klausur war wieder als Überhangsklausur ausgelegt.

Im mündlichen wurden offene Punkte aus der Klausur gefragt, mit welchen Verbindungen die Bauteile verbunden werden könnten und wie Lagerreaktionen berechnet werden können. Insgesamt ist die Klausur sehr gut ausgefallen.

[Michi0708]

Zu Sebastians Beitrag:

Man musste die Position des Stiftes bezüglich der Drehscheibe über die Zeit in einem Graphen zeigen, dann vergleichen was sich verändert wenn man die Feder und einen Dämpfer einbaut (Unterschied war sehr klein, nicht verunsichern lassen). Wichtig hierbei war, nicht das Gesamtkoordinatensystem als Bezug zu wählen (standartmäßig ausgewählt), sondern das KS der Drehscheibe.

Man sollte ebenfalls überprüfen, ob ein gegebenes Drehmoment ausreichen würde, um die Drehscheibe zu rotieren. Dazu einen Kraftmotor mit benanntem Drehmoment einbauen, Servomotor ausschalten und dann bei der Dynamikanalyse schauen, ob es auch so klappt.

Mündlich war bei mir 1 zu 1 wie bei Sebastian (denke bei den anderen auch), also gerne den ersten abfragen wie es gelaufen ist.

[Aarathy]

WS2023/24 kam 1:1 die gleiche Prüfung die 2022 beschrieben wurde.
Im letzten Rechenteil wurde nach der maximalen/minimalen Kraft gefragt, genau weiß ich es auch nicht mehr. Bei uns im Kurs habe ich auch von keinem gehört, der dazu gekommen ist, diesen Teil zu Bearbeiten.
Tipp: Merkt euch während der Prüfung am Rechner eure Diagramme, die ihr machen sollt und abspeichert. Bei mir im mündlichen Prüfungsteil ging es nur um die Diagramme. Ich sollte diese erklären. Wenn man sich die gut gemerkt hat, kann man zuhause noch darüber nachdenken, warum welches Diagramm wie aussah und man kann sich darauf vorbereiten diese zu erklären.