FVA-Workbench 9.0.0
Features
Neben der bisherigen Methode zur Berechnung des Lastkollektivs, bei der der Leistungspfad über verschiedene Laststufen skaliert wurde, ist es jetzt möglich, verschiedene Betriebszustände zu definieren. Diese erlauben individuelle Leistungspfade für jede Laststufe, insbesondere zur Berücksichtigung von Nebenaggregaten.
Pro Lastfall sind folgende Daten frei wählbar vorzugeben: Zeitanteil, Betriebstemperatur, Schaltstellung, Leistungsflussdaten, externe Belastungen
Die Daten können auch per copy & paste Spaltenweise aus Excel eingefügt werden.
Für jeden Lastfall kann die Erstellung eines Modellstands mit allen Detailergebnissen aktiviert werden. Zusätzlich wird nach der Berechnung ein Modellstand mit den akkumulierten Ergebnissen erstellt. Diese können im Report in Übersichtstabellen dargestellt werden.
Die Lastkollektivberechnung für Kegelräder nach ISO 10300 wurde ebenfalls überarbeitet.
Die flexible Lastkollektivberechnung kann auf der Komponente Getriebeeinheit im Tab Berechnungssteuerung unter "Art des Lastkollektivs" -> "Flexibles Lastkollektiv" aktiviert werden. Die Bedatung der Lastfälle erfolgt dann im Tab Leistungsfluss.
Die neue Komponente Übersetzungselement (transmission_ratio_element) koppelt den Rotationsfreiheitsgrad zweier beliebiger Wellen mit flexibel wählbarer Übersetzung. Dabei kann eine Übersetzungs-Wirkungsgrad-Kennlinie vorgegeben werden. Durch die flexible Einstellung der Übersetzung im Lastkollektiv wird die Modellierung von Nebenaggregaten oder Hydrostaten deutlich vereinfacht.
Per Rechtsklick auf eine Welle im Modellbaum kann die neue Komponente "Übersetzungselement" eingefügt werden.
Eine Übersetzungs-Wirkungsgrad-Kennlinie kann als Datenbankkomponente vom Typ Messdaten vorgegeben werden.
Geteilte FEM-Getriebegehäuse
Mit der FVA-Workbench 9.0 können nun auch Getriebegehäuse als Baugruppe von CAD-Einzelteilen importiert und vernetzt werden. Dies hilft, Fehler beim Zusammenführen von CAD-Teilen zu vermeiden und spart bei weniger wichtigen Bauteilen durch eine gröbere Vernetzung Zeit. Diese Methode minimiert Fehler und beschleunigt den Prozess.
Im Modellbaum werden die Gehäuseteile als separate Komponenten dargestellt.
Über einen neuen Assistenten können die Kontaktknoten zwischen den Gehäuseteilen teilautomatisch ermittelt werden.
Weitere neue FEM-Features
Integration eines FE-Konverters. Es können nun auch FE-Dateien in den Nastran-Formaten *.bdf und *.nas importiert werden.
Reduzierte Steifigkeitsmatrizen können jetzt exportiert und importiert werden.
Die Anzahl von CPU-Kernen, die für FE-Berechnungen verwendet werden sollen, kann nun eingestellt werden.
Im Assistenten zur Positionierung des Getriebegehäuses können nun alle Lager und Kupplungen als Referenz für die axiale Positionierung ausgewählt werden.
Der Korrekturvorschlag für Stirnradstufen mit FE-Radkörpern wurde verbessert.
Berücksichtigung Flankenspiel
Es ist nun möglich, die Verzahnungsspiele von Stirnradstufen im Gesamtsystem bei der Berechnung des statischen Verdrehwinkels zu berücksichtigen. Dies erleichtert den Vergleich des lastfreien Verdrehwinkels mit Messungen.
Es kann wahlweise das maximale, minimale oder kein Flankenspiel in der Gesamtsystemberechnung berücksichtigt werden.
Flankenspielabweichungen in Planetenstufen
In Planetenstufen besteht nun zusätzlich die Möglichkeit Flankenspielabweichungen zwischen den Planeten zu berücksichtigen. Diese sind ggf. additiv zum oben erwähnten Flankenspiel.
Es kann die Eingriffsflankenspielabweichung (Normalschnitt) oder die Verdrehflankenspielabweichung (Stirnschnitt) für jeden der Eingriffe in der Planetenstufe vorgegeben werden.
Tragfähigkeit und Zahnkontakt von Schneckengetrieben im Gesamtsystem
Die Berechnung von Schneckenstufen im Rahmen des Gesamtsystems gewährleistet einen konsistenten Leistungsfluss. Die Ergebnisse der Tragfähigkeit und der örtlichen Lastverteilung werden im Report angezeigt.
Verbesserung der Lagerinitialsteifigkeiten
Die automatisch ermittelte Anfangssteifigkeit der Lager und damit die Konvergenz des Gesamtsystems wurde verbessert. Dies wirkt sich besonders bei spielbehafteten und gering belasteten Lagern aus.
Neuerungen
Die Berechnungen nach ISO 6336-20 und ISO 6336-21 wurden auf den Stand von 2022-05 aktualisiert und die Performance verbessert.
Die Zahnfußtragfähigkeitsberechnung von Hohlrädern nach FVA 45 II wurde überarbeitet.
Die realen Sprung- und Profilüberdeckung unter Last werden aus dem Tragbild ermittelt. Dabei wird auch die Mikrogeometrie berücksichtigt (z.B. Balligkeiten etc.).
Es kann jetzt ein Breitenfaktor für die statische Berechnung nach ISO 6336 vorgegeben werden.
Es wird nun eine Fehlermeldung angezeigt, wenn die berechnete lokale Blitztemperatur 500°C überschreitet.
Alternativ zur Eingabe einer Fresslaststufe ist es nun auch möglich die Fresstemperaturen aus einem Fresstest einzugeben.
Es kann jetzt eine Vollausrundung des Verzahnungsbezugsprofils vorgeben werden.
Kegelradvorauslegung nach ISO 23509
Die Nutzerführung in der Kegelradvorauslegung nach ISO 23509 wurde optimiert. Jetzt lassen sich die Parameter für Zahnhöhenform, äußeres Verdrehflankenspiel und Zahndickenfaktor mühelos auswählen. Gleichzeitig besteht weiterhin die Option, die Daten manuell festzulegen.
Weiterhin sind die Spiral- und Eingriffswinkel für alle verfügbaren Verzahnungsverfahren jetzt anpassbar. Protoberanzen und Kopfrücknahmen können für jede Flanke separat konfiguriert werden.
Zudem wurden die Attributhilfe erweitert.
Weitere Neuerungen
Eine neue Version des BECAL Rechenkerns (Version 6.4.2) wurde integriert.
Die Reportvorlagen wurden ergänzt (z. B. Vergleich der Zahnfußsicherheit bei Varianten- oder Lastkollektivberechnung).
Die Lastkollektivberechnung im Gesamtsystem nach ISO 10300 wurde erweitert. Die Lastkollektivberechnung für andere Normen ist nur noch in der Einzelkomponentenberechnung möglich.
Zusatzberechnungen nach FVA-Vorhaben werden nur noch bei Berechnungszielen nach ISO10300 ausgeführt.
Geschlossene Kegelrad-Räderkette: Der Import von Maschineneinstelldaten ist jetzt für geschlossene Räderketten aus Kegelradstufen (wie z. B. Kegelraddifferentiale) möglich.
Ein neues Diagramm "Amplitude der Drehwegabweichungen" wurde für die Reportausgabe erstellt.
Erweiterung SKF-Berechnungsservice
Die Funktionalität des SKF-Berechnungsservice wurde deutlich erweitert. Folgende Berechnungen stehen nun zusätzlich zur Verfügung:
Nominelle und erweiterte SKF-Lagerlebensdauer
Reibmomenten- und Verlustleistungsberechnung
Überrollfrequenzen
Statische Sicherheit
Anwendungsspezifische Referenzdrehzahl
Mindestbelastung
Fettlebensdauer und Nachschmierintervall
Erweiterung der Wälzlagerberechnung in der FVA-Workbench
Das FVA-Workbench interne Rechenmodul für Wälzlager wurde erweitert:
Für Kataloglager kann nun auch die Referenzlebensdauer nach ISO/TS 16281 berechnet werden
Mehrere Katalog-Zusatzberechnungen für Wälzlager nach SKF und Schaeffler (Minimallast, zulässige Drehzahl, zulässige Axiallast von Zylinderrollenlagern) können jetzt durchgeführt werden.
Der FVA-Lagerkatalog wurde entfernt (Upgrade zu Innengeometrievorgabe realisiert).
Wälzlagerauswahldialog
Der Wälzlagerauswahldialog wurde um ein Suchfeld ergänzt.
Pressverbindungen
Zusätzlich zu zahlreichen Verbesserungen der Benutzerfreundlichkeit wurden die Spannungshypothesen für kegelige und zylindrische Pressverbindungen erweitert. Nun ist es möglich, nicht nur nach der Schubspannungshypothese gemäß DIN 7190 zu rechnen, sondern auch nach der Gestaltänderungshypothese nach von Mieses. Dadurch können Verfestigungskurven berücksichtigt werden, um das Werkstoffverhalten bei teilweiser Plastifizierung genauer zu erfassen.
Neu ist die Option zur Auswahl der Spannungshypothese nach DIN 7190 (mod. Schubspannungshypothese) oder Gestaltänderungsenergiehypothese (GEH) nach von Mises (neu).
Bei der Berechnung mit der GEH ist die Berücksichtigung von Spannungs-Dehnungs-Kurven möglich.
Mehrfachpressverbände wurden grundlegend überarbeitet.
Bei der Berechnung von Kegelpressverbindungen wird jetzt der Zusatzweg bei maximaler/minimaler Passung ausgegeben.
Toleranzberechnung von Steckverzahnungen
Bei der Berechnung von Steckverzahnungen nach DIN 5480 werden jetzt die Kopf- und Fußkreisdurchmesser strikt nach den vorgegebenen Zahnweitenabmaßen bestimmt. Für die unterschiedlichen Zentrierungsarten erfolgt zusätzlich eine Ausgabe der nach Tabelle 5 der DIN 5480 empfohlenen Durchmesser. Bei der Bestimmung der Zahnweite der Nabenverzahnung wurde ein Vorzeichenfehler abweichend zur Grundtoleranz H behoben.
Um die Positionierung von CAD/FEM-Komponenten zu vereinfachen, kann das globale Koordinatensystem der FVA-Workbench jetzt verschoben und gedreht werden. Der globale Koordinatenursprung kann zur Überprüfung per Rechtsklick im 3D-Modell -> "Koordinatensystem anzeigen" dargestellt werden.
Im Reportkonfigurator können jetzt Zwischenüberschriften hinzugefügt werden. Sie helfen dabei, die Ergebnisse im Ausgabebericht besser zu gruppieren. Die Zwischenüberschriften werden auch im Modellbaum angezeigt. Wenn Sie auf eine Zwischenüberschrift im Modellbaum klicken, scrollt der Report an die entsprechende Stelle.
Im Reportkonfigurator können Zwischenüberschriften ähnlich wie Ergebnistabellen hinzugefügt werden.
Zwei neue Schaltflächen im Modellbaum erlauben das Ausblenden von Komponenten im 3D-Modell. Weiterhin können Komponenten im Ausgabereport ausgeblendet werden.
REXS-Import von Werk- und Schmierstoffen
Die FVA-Workbench unterstützt nun auch den Import von Datenbankkomponenten für Werkstoffe und Schmierstoffe als REXS-Dateien, um die Integration eigener Datensätze zu erleichtern.
Wenn in der REXS-Datei mehrere Materialien oder Schmierstoffe definiert sind, kann im Importdialog ausgewählt werden, welche davon importiert werden sollen.
Unterstützung von REXS Version 1.6
Das REXS-Format in Version 1.6 zum Austausch von Getriebemodellen wird nun unterstützt. Die größte Änderung im Vergleich zu Version 1.5 ist die Möglichkeit, Gleitlager zu exportieren und zu importieren. Gleitlagertabellen werden ebenfalls unterstützt.
3D-Bilder von Getriebekomponenten als Bild exportieren
Mit der neue Funktion exportImage() kann das komplette Getriebmodell oder einzelne Komponenten als Bild exportiert werden. Die Orientierung der Komponenten und die Bildauflösung kann konfiguriert werden. Zusätzlich kann angegeben werden, ob die Verformung des Getriebes beim Export berücksichtigt werden soll.
Überarbeitung der Funktionen für HTTP-Requests
Die Funktionen zur Kommunikation via HTTP wurden angepasst. Dies sind Breaking Change Änderungen, d.h. bestehende Skripte, die diese Funktionen verwenden, müssen angepasst werden. Im Wesentlichen wurde die HTTP-Antwort in ein Objekt verpackt. Dadurch kann die Antwort gezielter ausgewertet werden.
Das folgende Beispiel führt eine HTTP-Anfrage aus und speichert die Antwort in der Variable httpResponse. Anschließend werden die Informationen der Antwort, der HTTP-Statuscode (status), die Statusmeldung (message), und die eigentlichen Daten (data), extrahiert und in eigenen Variablen gespeichert.
let httpResponse = get('https://exampleurl/result');
let status = httpResponse.status;
let message = httpResponse.message;
let data = httpResponse.data;
if(status != 200){
println("Something went wrong")
}
Bauelemente im Wälzlagerauswahldialog
Wälzlager können als Bauelemente in der Bauelemente-Bibliothek gespeichert werden. Neu ist die Möglichkeit, die dort hinterlegten Wälzlager über den Wälzlagerauswahldialog auszuwählen und einzufügen.
Ein Wälzlager kann über das Kontextmenü als Komponente gespeichert werden.
Im Wälzlagerauswahldialog kann nun neben den Herstellerkatalogen auch die Bauteilbibliothek als Quelle ausgewählt werden. Die gespeicherten Lager können dann anhand ihrer Geometrieparameter aus einer Liste ausgewählt werden.
Komponentenname wird beim Abspeichern automatisch vorbelegt
Beim Anlegen eines neuen Bauelements wird der Name jetzt automatisch vorbelegt.
Wenn die FVA-Workbench in einem Netzwerk eingesetzt wird, das ausgehende Verbindungen über einen Proxy-Server leitet, kann dieser Proxy-Server nun in den Einstellungen konfiguriert werden. Diese Konfiguration ist vor allem dann erforderlich, wenn der SKF-Berechnungsdienst oder die Skripting-Funktionen für die Client-Server-Kommunikation verwendet werden.
Übersicht, bei welchen Komponenten eine Datenbankkomponente verwendet wird
Wird im Modellbaum eine Datenbankkategorie wie z.B. Werkstoff oder Schmierstoff ausgewählt, wird nun in einer Übersicht angezeigt, welche Getriebekomponenten diesen Datenbankeintrag verwenden.
In diesem Beispielgetriebe werden drei verschiedene Materialien verwendet. Die Übersicht zeigt deren Verwendung auf einen Blick.
Neue Werkstoffgruppen in Werkstoffdatenbank
Die Werkstoffdatenbank wurde um mehrere Aluminiumguss- und Kunststoffmaterialien ergänzt.
Fehlerbehebungen / Verbesserungen
Auslegungsberechnung nach ISO 23509
Die Berücksichtigung der Eingriffswinkelmodifikation wurden berichtigt. Die Attributhilfe zu den Eingriffswinkelmodifikationen wurde erweitert, da diese Modifikation abhängig vom Verzahnungsverfahren umgesetzt wird.
Die Berücksichtigung der Breitenballigkeit wurde korrigiert. Die Attributhilfe zur Breitenballigkeit wurde erweitert und die Abhängigkeit vom Verzahnungsverfahren beschrieben.
Die Berücksichtigung der Schrägungswinkelmodifikation wurde korrigiert. Die Attributhilfe wurde erweitert.
Für das Verdrehflankenspiel j_en kann der intern bestimmte Vorschlagswert nach Tabelle C.3 der ISO 23509 gewählt werden.
Weitere
Ältere FVA-Workbench Modelle oder REXS-Modelle enthalten teilweise keine Kegelrad-Radkörper. Diese werden jetzt beim Öffnen des Modells automatisch ergänzt.
Die Reportvorlagen der örtlichen Tragfähigkeitsberechnung mit Variantenvergleich wurden um das Diagramm zum Vergleich der minimalen Zahnfußsicherheiten ergänzt.
Ein Fehler, der zu einem falschen Vorzeichen im Biegemoment bei Axialkraft mit Hebelarm in V-Richtung führte, wurde behoben.
Ein Fehler beim Einlesen der Grafikdaten aus SNETRA wurde behoben.
Ein Fehler, der die Vernetzung verhindert hat, wenn die 3D-Ansicht geschlossen war, wurde behoben.
Ein Fehler in der Berechnung des Spannungsverhältnisses bei der FKM-Berechnung mit FE-basierten Formzahlen wurde behoben.
Ein Fehler bei der Berechnung von Nabenverzahnungen wurde behoben: Bei Vorgabe des Grundabmaßes ungleich H wurde dieser bei der Nabenverzahnung mit falschem Vorzeichen berücksichtigt.
Die Positionierung von Schneckenstufen wurde überarbeitet und erweitert: Die Drehung erfolgt nun um die positiven Achsen u1 und w1. Neu ist auch die Möglichkeit, nachträglich um die u2-Achse zu rotieren.
Korrekturen in der Reibmomentenberechnung der Wälzlager