UNSERE DIENSTLEISTUNGEN
IM ÜBERBLICK

In der Produktentwicklung erhalten Sie Unterstützung durch frühzeitige und effiziente Analysen Ihrer Konstruktionen. Falls erforderlich erstellen wir rechnerische Festigkeitsnachweise nach dem neuesten Stand der Technik und liefern normgerechte technische Berichte für die Zulassung Ihrer Produkte.

Technische Analysen

Eine wichtige Analyse ist die Strukturanalyse Ihrer Konstruktion. Grundlage dazu bildet ein von uns erstelltes Finite-Elemente-Modell – vorzugsweise auf Basis Ihrer CAD-Daten. Mit dem Modell zeigen wir, wie Kräfte auf Ihr Bauteil einwirken, wo übermässige Spannungen entstehen und wo sich allfällige Schwachpunkte befinden.

Dabei lässt sich fast jeder Werkstoff – ob Metall, Kunststoff oder biologischen Ursprungs analysieren. Kommt es aufgrund von nichtlinearem Materialverhalten, Kontakten oder grossen Verformungen zu Nichtlinearitäten, beziehen wir diese in die Berechnungen mit ein.

Jacobs bietet folgende Analysen:

Verformungsanalysen
Spannungsanalysen
Festigkeitsanalysen (statisch, Ermüdung)
Stabilitätsanalysen (Beulen, Knicken)
Dynamische Analysen (Schwingung, Resonanz, Modalanalyse)
Thermische Analysen (Temperaturverteilung)
Thermisch-mechanische Analysen (Temperaturdehnungen)
Gekoppelte Strömungs- und Thermoanalysen (CFD).

Jacobs bietet folgende Analysen:

Verformungsanalysen
Spannungsanalysen
Festigkeitsanalysen (statisch, Ermüdung)
Stabilitätsanalysen (Beulen, Knicken)
Dynamische Analysen (Schwingung, Resonanz, Modalanalyse)
Thermische Analysen (Temperaturverteilung)
Thermisch-mechanische Analysen (Temperaturdehnungen)
Gekoppelte Strömungs- und Thermoanalysen (CFD).

Festigkeitsnachweis

Wir kennen die einschlägigen, aktuellen Normen und Regelwerke und können auf jahrelange Erfahrung zurückgreifen. Das Resultat ist ein fundierter, gesetzeskonformer Nachweis der statischen Festigkeit sowie der Ermüdungs- und Zeitfestigkeit

Erfüllt Ihr Bauteil die Anforderungen, erstellen wir einen ausführlichen regelkonformen Bericht mit allen notwendigen Festigkeitsnachweisen und sämtlichen erforderlichen Daten. Dies als Grundlage zur Produkt-Zulassung.

Gerne berücksichtigen wir kunden- und branchenspezifische Regelwerke wie EN 1993 (Eurocode), AD 2000 und ASME.

Basis für den Festigkeitsnachweis ist bei uns die vorgängige Finite-Elemente-Analyse. Denn Maschinenteile aus Stahl, Eisenguss und Aluminium lassen sich meist mittels Verfahren nach der FKM-Richtlinie mit örtlichen Kerbspannungen, die mit solchen Analysen effizient ermittelt werden können, berechnen. Erfüllt Ihr Bauteil die Anforderungen, erstellen wir einen ausführlichen regelkonformen Bericht mit allen notwendigen Festigkeitsnachweisen und sämtlichen erforderlichen Daten. Dies als Grundlage zur Produkt-Zulassung.

Gerne berücksichtigen wir kunden- und branchenspezifische Regelwerke wie EN 1993, AD 2000 und ASME.

Von der Analyse bis zur Zulassung

mit Ihnen auf Wunsch nach Optimierungsmöglichkeiten. Dabei berücksichtigen wir die gültigen Normen und Regelwerke. Erfüllt Ihr Bauteil alle Anforderungen, belegen wir dies mit einem technischen Bericht. Falls Sie es wünschen, kümmern wir uns um die weiteren Zulassungsschritte. Jahrelange Erfahrung und laufende Weiterbildung punkto Normen garantieren, dass wir gemeinsam schnell und effizient ans Ziel gelangen.

Jacobs begleitet Sie von Beginn des Konstruktionsprozesses bis zur Produkt-Zulassung – oder je nach Bedarf während einzelner Etappen.
Wir helfen Ihnen bei der Interpretation der Resultate und suchen mit Ihnen auf Wunsch nach Optimierungsmöglichkeiten. Dabei berücksichtigen wir die gültigen Normen und Regelwerke. Erfüllt Ihr Bauteil alle Anforderungen, belegen wir dies mit einem technischen Bericht. Falls Sie es wünschen, kümmern wir uns um die weiteren Zulassungsschritte. Jahrelange Erfahrung und laufende Weiterbildung punkto Normen garantieren, dass wir gemeinsam schnell und effizient ans Ziel gelangen.

Von der Bauteiloptimierung bis zum 3D-Druck

Für solche 3D-Konstruktionen eignen sich für die Fertigung neue 3D-Druckverfahren, die bereits derart in der Luftfahrt- und Automobilindustrie Anwendung finden. Dies sowohl für Strukturen aus Kunststoffen wie auch aus Aluminium- und Stahllegierungen und anderen Metallen. Wir unterstützen Sie gerne bei der Suche nach einer 3D-Drucklösung für Ihr Bauteil und stellen die dazu nötige Daten des Geometriemodells im passenden Format (STL) bereit.

Welche Form soll Ihr Bauteil besser haben, damit es möglichst wenig Masse hat, aber trotzdem genügend steif und fest ist? Jacobs berechnet für Sie die optimale Struktur mittels moderner Spezialsoftware zum dazu geeigneten Finite-Elemente-Modell. Analog zum Knochenbau in der Natur soll schliesslich die Struktur nur gerade dort Material aufweisen, wo die Beanspruchung es erfordert. Wir untersuchen die neue optimierte 3D-Konstruktion dann auf ihre Festigkeit und Robustheit hinsichtlich möglicher Fertigungs- und Montagetoleranzen und erstellen falls erforderlich einen Nachweis. Für solche 3D-Konstruktionen eignen sich für die Fertigung neue 3D-Druckverfahren, die bereits derart in der Luftfahrt- und Automobilindustrie Anwendung finden. Dies sowohl für Strukturen aus Kunststoffen wie auch aus Aluminium- und Stahllegierungen und anderen Metallen. Wir unterstützen Sie gerne bei der Suche nach einer 3D-Drucklösung für Ihr Bauteil und stellen die dazu nötige Daten des Geometriemodells im passenden Format (STL) bereit.

Stets angemessener Aufwand

Berechnung von dynamischen Analysen mit Nichtlinearitäten, wie sie beispielsweise aufgrund grosser Verformungen, reibungsbehafteten Kontakten und plastischen Materialverhaltens entstehen.

Kein Bauteil zu komplex: Jacobs ist Ihr Spezialist für komplizierte Berechnungen. Die nichtlineare Finite-Elemente-Analyse gehört zu unseren Kernkompetenzen. Dabei betreiben wir nur den Aufwand, der notwendig ist. Das reicht von einfachen Formelrechnungen bis hin zur Berechnung von dynamischen Analysen mit Nichtlinearitäten, wie sie beispielsweise aufgrund grosser Verformungen, reibungsbehafteten Kontakten und plastischen Materialverhaltens entstehen.

Die Finite-Elemente-Analyse

Bei Maschinenteilen und Tragwerken mit komplexerer Geometrie lassen sich Beanspruchungen nicht mehr mit Handrechnungen ermitteln. Hier sind numerische Simulationen erforderlich, um Erkenntnisse über die Festigkeit zu erlangen. Genau das ermöglicht die Finite-Elemente-Analyse (FE-Analyse): Mit ihr lässt sich die Festigkeit von Bauteilen ausreichend exakt ermitteln. Als Grundlage dient vorzugsweise ein 3D-CAD-Geometriemodell.

Mit Hilfe der 3D-Geometrie und den Randbedingungen können die Beanspruchungen der Bauteile ermittelt werden. Ob Temperaturen oder Dehnungen, Druck oder Zugkräfte: Die FE-Analyse gibt Aufschluss über die physikalischen Vorgänge in einem Festkörper.

So lassen sich auftretende Spannungen sowie die Wärmeverteilung in einem Festkörper quantifizieren.

Es ist üblich die Resultate der Analyse farblich darzustellen. Anhand der Färbungen sind kritische Bereiche eines Bauteils sofort erkennbar. Üblich ist es mit Rot die kritischen Stellen zu markieren. Diese Stellen werden auch Hotspots genannt. An solchen «heissen» Zonen ist die Festigkeit definitiv nicht mehr ausreichend.

Bauteile lassen sich aufgrund dieser Erkenntnisse schon im Konstruktionsprozess optimieren – was Zeit spart und Entwicklungskosten reduziert! Zudem dienen die Ergebnisse der Analyse als Beleg für die Sicherheit eines Bauteils.

Impressum