Simulationsgestützte Mechanik-Entwicklung auf eigenem SOLIDWORKS und ANSYS

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auf Anfrage
75395 Ostelsheim
14.09.2019

Kurzvorstellung

Erfahrener Konstrukteur und ANSYS-Spezialist unterstützt Sie wirkungsvoll bei der Entwicklung anspruchsvoller Mechanik. Arbeite auf eigener IT mit SOLIDWORKS Professional + ANSYS Mechanical Enterprise inkl. diverser 3D-CAD-Schnittstellen.

Ich biete

Technik, Ingenieurwesen
  • Konstruktionstechnik (allg.)
  • Finite-Elemente-Methode (FEM)
  • Technisches Projektmanagement
  • SolidWorks
  • CAE (rechnergestützte Entwicklung / computer-aided engineering)
  • Mechatronik (allg.)
  • Sondermaschinenbau
  • 3D-CAD
  • Lastenheft / Pflichtenheft / Anforderungsspezifikation
  • Technische Konzeption

Projekt‐ & Berufserfahrung

FEM-gestützte Bewertung von Schweißverbindungen nach FKM-Richtlinie
Kundenname anonymisiert, Baden-Württemberg
2/2017 – 7/2017 (6 Monate)
Maschinen-, Geräte- und Komponentenbau
Tätigkeitszeitraum

2/2017 – 7/2017

Tätigkeitsbeschreibung

FEM-gestützte Bewertung von Schweißverbindungen nach FKM

Kunde: Anlagenbau. Endanwendung: Fördertechnik für Automobilkarossen
Rolle: Berechnungsingenieur, Konstruktionsberatung

Um die Tragfähigkeit von Schweißstellen in einem Hängeförderer bei gleichbleibender Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Hängeförderers zu steigern, wurden von mir folgende Tätigkeiten durchgeführt:

- FEM-Simulation auf ANSYS 18, MECHANICAL ENTERPRISE
- Ermittlung und Auswertung der Strukturspannungen am Nahtübergang
- Ergänzung des 3D-CAD-Modells um idealisierte Schweißnähte
-Steuerung der Vernetzung mittels Prägungen im CAD-Modell
- Vorbereitung des FEM-Modells auf Schnittufer für Submodelle
- Belastung der kompletten Baugruppe mit gestellten Lastdaten
- Lokalisierung kritischer Orte und Lastfallkombinationen
- Bewertung der Strukturspannungen nach FKM-Richtlinie 2012 sowie nach Haibach
- Erarbeiten und kommunizieren von Verbesserungsmaßnahmen.

Eingesetzte Qualifikationen

Schweißtechnik / Schweißen (allg.), Finite-Elemente-Methode (FEM), ANSYS (ANalysis SYStem)


Konstruktive Optimierung eines Ritzel-Zahnstangengetriebes
Kundenname anonymisiert, Baden-Württemberg
11/2015 – 3/2016 (5 Monate)
Maschinen-, Geräte- und Komponentenbau
Tätigkeitszeitraum

11/2015 – 3/2016

Tätigkeitsbeschreibung

Ein pneumatisches Drehmodul für die Automatisierungstechnik ist eine hochintegrierte Baugruppe aus Kolben, Zahnstange, Ritzel, Stoßdämpfer, sowie deren Lagerung und Abdichtung in einem kompakten Gehäuse.

Ausgehend von Schadensbildern aus Versuchen soll eine Steigerung der Leistungsfähigkeit und Standfestigkeit erfolgen. Eine formelbasierte Berechnung der Verzahnung erweist sich als nicht hinreichend genau, da bei hoher Last sowohl lokale Verformungen als auch Toleranzen und Verschleiß Einfluss auf das Verhalten beim der Kraftübertragung nehmen.

Meine Aufgabe bestand darin, das bewegte Ritzel-Zahnstangesystem mit ANSYS zu simulieren, das Systemverhalten unter Berücksichtigung äußerer Rahmenbedingungen qualitativ und quantitativ zu bewerten und daraus geeignete Maßnahmen zur Erhöhung der übertragbaren Kraft bei vermindertem Verschleiß abzuleiten. Hierbei liegt eine wesentliche Herausforderung im sicheren Umgang mit der Kontakttechnologie von ANSYS, um Pressungen, Spannungen und Verschleiß beurteilen zu können.

Die optimierte Formgebung der Verzahnungsteile erfolgte im Dialog mit der Fertigung. Ein finaler Simulationslauf unter Berücksichtigung der gefertigten Ist-Geometrie steht derzeit aus.

Eingesetzte Qualifikationen

Konstruktionstechnik (allg.), Finite-Elemente-Methode (FEM), Pro/ENGINEER, ANSYS (ANalysis SYStem)


Optimierung der inneren Formgebung hartgelöteter Spannmittel
Kundenname anonymisiert, Baden-Württemberg
11/2014 – 7/2015 (9 Monate)
Maschinen-, Geräte- und Komponentenbau
Tätigkeitszeitraum

11/2014 – 7/2015

Tätigkeitsbeschreibung

Optimierung der inneren Formgebung hartgelöteter Spannmittel
Kunde: Spanntechnik. Endanwendung: Werkzeugmaschinen.
Um die Leistungsfähigkeit, Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Spannmittels zu steigern, wurden von mir folgende Tätigkeiten durchgeführt:
Recherche der benötigten Werkstoffkennwerte
Import und Validierung der elastisch-plastischen Werkstoffdaten in ANSYS
Erstellen eines FEM-Modelles des Spannmittels aus Bauteilen und Lötnaht
Berücksichtigung von Plastizität, Druckpenetration, gemessener Nahtformen
Festlegung der Bewertungsmethode, Abgleich auf Versuchswerte
Erstellen eines automatisierbaren Workflows zum Untersuchen von Varianten
Ermittlung und Visualisierung möglicher Versagensverläufe
Simulation und Ableitung von Optimierungsmaßnahmen

Eingesetzte Qualifikationen

ANSYS (ANalysis SYStem)


Konstruktive Optimierung bei statischen O-Ring-Dichtungen
Kundenname anonymisiert, Baden-Württemberg
1/2014 – 6/2014 (6 Monate)
Maschinen-, Geräte- und Komponentenbau
Tätigkeitszeitraum

1/2014 – 6/2014

Tätigkeitsbeschreibung

Kunde: Spanntechnik. Endanwendung: Werkzeugmaschinen.
Untersuchung des Betriebsverhaltens von O-Ring-Dichtungen von Hydro-Dehnspannmitteln.
- Ermittlung der Grenzbelastungen, Nachvollziehen des Auftretens von Spaltextrusion in der Praxis
- Hyperelastische Simulation auf ANSYS Structural, Rezoning zum Nachvollziehen des Versagensablaufes.
- Konstruktive Änderungen zur Steigerung von Druck, Spannkraft und Spannzyklen.

Eingesetzte Qualifikationen

Werkzeugmaschinen, ANSYS (ANalysis SYStem)


Topologische Anpassung von Spannmitteln
Kundenname anonymisiert, Baden-Württemberg
2/2013 – 11/2013 (10 Monate)
Maschinen-, Geräte- und Komponentenbau
Tätigkeitszeitraum

2/2013 – 11/2013

Tätigkeitsbeschreibung

Kunde: Spanntechnik. Endanwendung: Schleifmaschinen

Entwicklung einer optimierten Formgebung im Inneren eines Hydro-Dehnspanndornes. Hierzu Topologieoptimierung unter Berücksichtigung der Geometrie der Werkstücke. Daraus hervorgegangen ist eine patentrechtliche Verwendung der Bauform durch den Kunden.

Eingesetzte Qualifikationen

ANSYS (ANalysis SYStem), Forschung & Entwicklung (allg.)


Herleitung konstruktiver Maßnahmen gepresster Planetenträger
Kundenname anonymisiert, Baden-Württemberg
10/2012 – 12/2012 (3 Monate)
Maschinen-, Geräte- und Komponentenbau
Tätigkeitszeitraum

10/2012 – 12/2012

Tätigkeitsbeschreibung

Kunde: Industriegetriebe. Endanwendung: Antriebstechnik allgemein

Bei der Entwicklung von Planetengetrieben, Überprüfung und Bemessung von Planetenträgern mit fliegender Lagerung: zulässige Verformungen, fester Sitz der Planetenbolzen, zylindrischer elastisch-plastischer Pressverband analog DIN 7190, Herleitung konstruktiver Maßnahmen zur Optimierung von Lebensdauern, Relativbewegungen, übertragbaren Drehmomenten, Verformungen, sowie die Festlegung des Übermaßes und der zulässigen Toleranzen. Berücksichtigung von Montage (Fügeverfahren) und Material (Wärmebehandlung und Beschichtungen).

Eingesetzte Qualifikationen

Konstruktionstechnik (allg.), ANSYS (ANalysis SYStem), Ingenieurwissenschaft


Simulationsgestützte Überprüfung einer 3D-CAD-Baugruppe, Herleitung benötigter M
Kundenname anonymisiert, Nordwestschweiz
9/2012 – 10/2012 (2 Monate)
Maschinen-, Geräte- und Komponentenbau
Tätigkeitszeitraum

9/2012 – 10/2012

Tätigkeitsbeschreibung

Kunde: Spanntechnik. Endanwendung: Umformmaschinen

Funktions- und Festigkeitsnachweis für Hydro-Dehnspannfutter unter Einsatzbedingungen in der Kundenmaschine: komplette Baugruppe unter Berücksichtigung von Kontakten, Reibung, Schraubenvorspannung, Fügespiel und fertiggeschliffenen Presspassungen. Die Auswertung umfasste die Bewertung des Systemverhaltens unter Betriebsbedingungen (Haltekraft, Verformung, Präzision, benötigte Drücke, Reserven), der Schrauben (VDI 2230) und Betriebsfestigkeit (FKM-Richtlinie und Kerbgrundkonzept). Abgeleitet wurden Montageanweisungen, optimierte Schraubverbindungen, Angaben zu geeigneten Toleranzen und der Einsatz reibwerterhöhender Maßnahmen.

Eingesetzte Qualifikationen

Konstruktionstechnik (allg.), ANSYS (ANalysis SYStem), Ingenieurwissenschaft


Konstruktion und Berechnung dynamischer Elastomer- Hydraulikdichtungen
Kundenname anonymisiert, Baden-Württemberg
5/2012 – 4/2014 (2 Jahre)
Maschinen-, Geräte- und Komponentenbau
Tätigkeitszeitraum

5/2012 – 4/2014

Tätigkeitsbeschreibung

Kunde: Spanntechnik. Endanwendung: Werkzeugmaschinen

Entwicklung einer optimierten Formgebung und geeigneter Betriebsparameter für dynamisch beanspruchte Hydraulikdichtungen aus Elastomer (hyperelastisch - viskoelastisch). Hierzu Koordinierung der Ermittlung von hyperelastischen und viskoelastischen Werkstoffdaten. Import und Validierung der Werkstoffdaten in ANSYS (Mooney-Rivlin, Prony-Reihen, sowie Williams, Landel und Ferry). Modellbildung in ANSYS und Bestimmung des Pressungsverlaufes an der Dichtlippe unter Berücksichtigung von Druck- und Hubverläufen, Reibung, Druckpenetration, Fluideinschlüssen. Interpretation gemäß der inversen hydrodynamischen Schmierungstheorie. Programmierung eines EXCEL-Auswertungs-Tools für ANSYS-Datensätze zur Visualisierung der Dichtwirkung über den Zyklus. Festlegen eines automatisierbaren Workflows zum Untersuchen von Varianten. Simulation und Ableitung von Optimierungsmaßnahmen.

Eingesetzte Qualifikationen

ANSYS (ANalysis SYStem), Ingenieurwissenschaft


Simulationsgestützter Nachweis der Eignung einer Linearachse mit Direktantrieb:
Kundenname anonymisiert, Bayern
11/2011 – 3/2012 (5 Monate)
Maschinen-, Geräte- und Komponentenbau
Tätigkeitszeitraum

11/2011 – 3/2012

Tätigkeitsbeschreibung

Kunde: Hersteller von Linearachsen. Endanwendung: Bestückung

Für Linearachsen mit Direktantrieb, Ermittlung des Verformungsverhaltens eines Schlittens mit Linearführungen unter Einfluss von Magnetkräften, äußeren Lasten und Temperatur mittels FEM-Analyse. Aufbereitung der Ergebnisse mit EXCEL zum anwendungsspezifischen Einstellen des Systems bei Montage und Wartung. Modalanalyse zum Nachweis der Eignung bei einen substituierenden Einsatz in einem hochdynamischen Pick & Place-System des Endkunden.

Eingesetzte Qualifikationen

ANSYS (ANalysis SYStem), Ingenieurwissenschaft


Frequenzganganalyse eines Prüfstandes für Automobilgetriebe
Kundenname anonymisiert, Baden-Württemberg
11/2011 – 1/2012 (3 Monate)
Maschinen-, Geräte- und Komponentenbau
Tätigkeitszeitraum

11/2011 – 1/2012

Tätigkeitsbeschreibung

Kunde: Industriegetriebe. Endanwendung: Getriebeprüfstände

Nachweis hinreichend hoher Eigenfrequenzen bei Verwendung des Verteilgetriebes als Komponente in einem Prüfstand für Automobilgetriebe mittels vorgespannter FEM-Frequenzganganalyse. Abbildung der Steifigkeiten von Gehäuse, Lager und Verzahnungen im Verteilgetriebe, Einbeziehen der idealisierten umgebenden Konstruktion in das Simulationsmodell. Im Zuge des Projektes wurden die Anforderungen an die Steifigkeiten von Wellen und Kupplungen formuliert, sowie die Eignung des Verteilgetriebes für den Prüfstand nachgewiesen.

Eingesetzte Qualifikationen

Ingenieurwissenschaft


Festigkeitsnachweis der Schraubverbindung in der Medizintechnik
Kundenname anonymisiert, Baden-Württemberg
10/2010 – 12/2010 (3 Monate)
Maschinen-, Geräte- und Komponentenbau
Tätigkeitszeitraum

10/2010 – 12/2010

Tätigkeitsbeschreibung

Kunde: Greiftechnik. Endanwendung: Medizintechnik

Festigkeitsnachweis einer Wechselspannvorrichtung. Zur Scherionenbestrahlung von Krebstumoren am Menschen kommt in der Medizintechnik eine Schnell-Wechselspannvorrichtung zum Einsatz, welche als Trennstelle zwischen den CFK-Liegen der Patienten und einem Roboterflansch des Positioniersystems dient. Mittels ANSYS wurde die Betriebslast der Spannmodule ermittelt und Festigkeitsnachweise an Schrauben (VDI 2230) und Gehäusen (FKM-Richtlinie) durchgeführt.

Eingesetzte Qualifikationen

ANSYS (ANalysis SYStem), Ingenieurwissenschaft


für Konstruktion, Entwicklung und technischen Vertrieb
ANSYS-SIMULATIONEN & ENGINEERING, Ostelsheim
1/1992 – 7/2017 (25 Jahre, 7 Monate)
Maschinen-, Geräte- und Komponentenbau
Tätigkeitszeitraum

1/1992 – 7/2017

Tätigkeitsbeschreibung

Zu SIMULATION:
Als ANSYS-Spezialist habe ich mit SIMULEERING ein breites Spektrum an Projekten erfolgreich durchgeführt. Im Folgenden sehen Sie einen Auszug typischer Aufgaben, weitere Informationen finden Sie auf der SIMULEERING-Website unter LEISTUNGEN.

Zu ENGINEERING:
Als zugleich Entwickler und "berechnender Konstrukteur" sehe ich meine FEM-Simulationen als Werkzeug zur treffsicheren Realisierung konstruktiver Lösungen. Unten stehend finden Sie Informationen zu PATENTEN, deren Erfinder und Miterfinder ich bin.

Eingesetzte Qualifikationen

Automatisierungstechnik (allg.), Konstruktionstechnik (allg.), Anlagenbau, Maschinenbau, ANSYS (ANalysis SYStem), Ingenieurwissenschaft


Entwickler - Erfinder - Simulant - Unternehmer
PATENTE, Baden-Württemberg
9/1989 – 7/2017 (27 Jahre, 11 Monate)
Maschinen-, Geräte- und Komponentenbau
Tätigkeitszeitraum

9/1989 – 7/2017

Tätigkeitsbeschreibung

Im Zuge meines Werdeganges (siehe XING de) bin ich seit 1989 vor diverse Aufgaben gestellt, die dann mit Eigeninitiative & Teamgeist erfolgreich gelöst wurden (und werden!). Folgende Patentanmeldungen sind hervorzuheben (siehe DEPATISNET de)

- Mechanische Entkopplung der Handachsen von Portalrobotern, Erfinder, EP000000443576

- Roboterantriebe, Erfinder, WO001997032696 und WO001997032695

- Gelenkgetriebe, Miterfinder, WO002007028470

- Motor-fluidischer Antrieb, Miterfinder, WO002005080817

Eingesetzte Qualifikationen

Automatisierungstechnik (allg.), Konstruktionstechnik (allg.), Anlagenbau, Maschinenbau, Ingenieurwissenschaft


Zertifikate

Wach, aktiv, kritisch: Motivation von Studierenden mit den Mitteln der Rhetorik.
November 2016

Update ANSYS MECHANICAL 17.0 (CADFEM GmbH)
März 2016

Talk and show... - Präsentation, Visualisierung & Aktivierung in der Lehre.
November 2015

Update ANSYS 14.5 Strukturmechanik (CADFEM GmbH)
April 2013

Metallische Materialmodelle im Überblick (CADFEM GmbH)
Oktober 2012

Berechnung von Gummi- und Schaumstoffbauteilen (CADFEM GmbH)
September 2012

Simulation und Berechnung von Dichtungen (ISGATEC GmbH)
Juni 2012

Update ANSYS 14.0 Strukturmechanik (CADFEM GmbH)
Februar 2012

Programming in ANSYS WORKBENCH (CADFEM GmbH)
Oktober 2011

Fatigue und Fracture Mechanics (ESOCAET-Master-Studiengang, Einzelmodul)
April 2009

Führung – Mitarbeiter effektiv führen (aim)
Juli 2008

Optimierung: OptiSLang (DYNARDO GmbH)
Februar 2008

Konfliktmanagement für Führungskräfte (aim)
Juni 2007

Angewandte Methoden der Betriebsfestigkeit (CADFEM GmbH)
Februar 2005

ANSYS Kontaktberechnungen (CADFEM GmbH)
September 2002

Ausbildung

Maschinenbau Produktionstechnik
(Dipl.-Ing. (FH))
Jahr: 1989
Ort: Esslingen

Qualifikationen

Spezialisiert bin ich auf die simulationsgestützte Konstruktion und Entwicklung im Maschinenbau. Hierzu nutze ich als 3D-CAD-System SOLIDWORKS Professional und für die strukturmechanischen Simulationen das FEM-Softwarepaket ANSYS MECHANICAL Enterprise ENTERPRISE.

Mit SIMULATION als zentralem Bestandteil des ENGINEERINGs bin ich im unter der Firmierung SIMULEERING selbstständig tätig. Ich verfüge über ein eigenes sehr gut abgestimmtes IT-Equipment (siehe unten) und arbeite damit direkt vor Ort beim Kunden oder von meinem Büro aus.

Für das Begleiten von Entwicklungen bringe ich folgende Skills in das Team mit ein:
o schnelle Einarbeitung in Sachverhalte
o Konstruktionserfahrung, Detailwissen, Ideenreichtum
o zielführende Kombination von Simulation und Engineering
o ANSYS Workbench und/oder ANSYS Classic (APDL)
o Simulationen statisch oder quasistatisch,
o Simulationen nichtlinear: z.B. Kontakte, Material, Elastomer
o Simulationen dynamisch im Frequenz- und Zeitbereich
o Systemverständnis, Auslegung, Grenzwerte, Optimierung
o Praxis in Betriebsfestigkeit und Festigkeitsnachweisen
o simulationsbasierte Auslegung von Maschinenelementen

Berechnung/Simulation:
o FEM: ANSYS CLASSIC (seit 1992)
o FEM: ANSYS WORKBENCH (seit 2005)
o FEM: ANSYS MECHANICAL ENTERPRISE (seit 2016)
o diverse Bibliotheken und Hilfsprogramme

CAD-/PDM-Tools:
o SpaceClaim Direct Modeler
o Creo element/Pro 5 (Pro/Engineer Wildfire 5)
o Pro/Engineer Mechanism Dynamics Option (MDO)
o AutoCAD bis 14 und Mechanical Desktop

Programmiersprachen:
o APDL (Skriptsprache zur Programmierung von ANSYS)
o Python (z.B. Automation von ANSYS Workbench)
o JavaScript
o VBA

weitere Programme:
o MS Excel (Berechnung, Auswertung)
o Mathcad, Matlab Simulink (Berechnung, Auswertung)
o MS Word und PowerPoint (Dokumentation)

weitere Kenntnisse:
o Hardware: Intel
o Betriebssystem: MS Windows (diverse)
o Ethernet, LAN, TCP/IP, Proxy, FTP, POP3

Über mich

Auch als Teamplayer arbeite ich bevorzugt auf meiner eigenen IT-Ausstattung mit SOLIDWORKS und zwei ANSYS-Lizenzen, die eine für die interaktive Arbeit, die andere zum reinen Berechnen. Vorteil: ich kann ohne Lizenz-Engpässe und ohne Wartezeiten am Projekt arbeiten.

Ich arbeite bevorzugt auf meiner eigenen leistungsfähigen IT-Infrastruktur mit folgenden Software-Lizenzen:

1 x SOLIDWORKS PROFESSIONAL für Konstruktion

1 x ANSYS Mechanical Enterprise PrepPost
zur interaktiven Arbeit am Projekt ohne Wartezeiten.

1 x ANSYS Mechanical Enterprise Solver
zur Berechnung im Hintergrund, parallel zur interaktiven Arbeit.

2 x ANSYS HPC
für um Faktor 2 verkürzte Rechenzeiten.

Bei der simulationsgestützten Produktentwicklung bringen uns unter anderem folgende meiner Werkzeuge wirksam weiter:

o ANSYS SpaceClaim
für direkte Anbindung an alle gängigen kundenseitigen CAD-Systeme
und die simulationsgerechte Geometrieaufbereitung von CAD-Modellen.

o ANSYS Rigid Body Dynamics - RBD
zur Untersuchung von Abläufen und Ermittlung der Belastungen auf Bauteile.

o ANSYS Fatigue Module
zur Bewertung der Betriebsfestigkeit von Bauteilen, FKM-basiert und nach Kerbgrundkonzept (LCF).

o ANSYS DesignXplorer
zur Analyse von Einflüssen und Optimierung der konstruktiven Parameter.

o ANSYS Composite PrepPost - ACP
zur Auslegung von Bauteilen aus Verbundwerkstoffen (CFK, GFK).

o ANSYS Explicit STR
für sehr schnelle transiente Vorgänge und/oder große Verformungen.

o diverse ANSYS-Tools und -Makros (ACT und APDL)

o MS Office, Grafikprogramme, Browser, Desktop-Sharing


Stundensatz inklusive o.g. Equipment, zzgl. Reisekosten, zzgl. Mietlizenzen
Einsatz: vor Ort bei Ihnen im Haus oder von meinem Büro aus.

Sie finden mich auch auf auch auf XING und LINKEDIN.

Ich freue mich über Ihre Kontaktaufnahme zu spannenden Projekten!

Persönliche Daten

Sprache
  • Deutsch (Muttersprache)
  • Englisch (Fließend)
  • Portugiesisch (Fließend)
  • Französisch (Grundkenntnisse)
Reisebereitschaft
Weltweit
Arbeitserlaubnis
  • Europäische Union
  • Schweiz
Home-Office
bevorzugt
Profilaufrufe
5124
Alter
56
Berufserfahrung
30 Jahre und 1 Monat (seit 09/1989)
Projektleitung
15 Jahre

Kontaktdaten

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