Moin,
Zur Zeit sitze ich in meinem Praktikumsbetrieb und wurde einer
Forschungsgruppe zugeordnet, welche sich damit beschäftigt das
Kavitationserosionsverhalten verschiedener Werkstoffe zu
untersuchen. Und zwar handelt es sich dabei um Kavitationen am
Schiffspropeller.
das schreit nach CFD und nicht nach FEM, wenn Du mich fragst.
Außerdem soll untersucht werden wie sich das
Gefüge entwickelt nachdem der Guss des Propellers erfolgt. Es
ergibt sich ja ein inhomogener Werkstoff , da zum beispiel die
Flügelspitzen viel schneller abkühlen als der Bereich an der
Nabe.
Das ist eine klassische FEM-Aufgabe oder alternativ eine Mikrostruktursimulation, je nach dem, wie genau und „detailliert“ man sein will.
Hier im Betrieb arbeiten wir mit „Ansys“, aber
damit kann ich keins der beiden Probleme lösen.
ANSYS ist modular aufgebaut und zumindest das fluiddynamische Problem sollte damit gut beherrschbar sein, wenn man die richtigen Module hat (CFX/Fluent oder so). Gefuegeumwandlungen gehen mit ANSYS (meiner Erinnerung nach) nur per Handarbeit.
Am Besten wäre natürlich ein Tool für beide Probleme, aber ein
Tool, mit welchem sich eines der beiden Probleme
simulieren/visualisieren lässt hilft mit auch schon weiter.
Das ist schwierig… ANSYS und COMSOL sind - mit den richtigen Modulen - sehr allroundfaehig, aber Gefuege out-of-the-box koennen die meines Wissens nicht, man muss eigene Funktionen dafuer schreiben. ABAQUS kann mittlerweile CFD, allerdings per FEM, das macht recht krasse Rechenzeiten, duerfte aber um Einiges guenstiger, als die beiden erstgenannten zu haben sein. Auch hier muesste man eigene Materialgesetze fuer die Phasenumwandlungen implementieren. Es gibt zwar eine Abaqus-Toolbox, die das wohl kann, ich habe es aber nicht geschafft, den Hersteller zu fassen zu kriegen und die Webseite ist auf dem Stand von 2007…
Man muss immer im Auge behalten, dass Gefuegeanteile allein zu berechnen je nach Ansatz relativ einfach ist, schwierig wird es, wenn man die Mechanik dazu nimmt und TRIP-Effekte beruecksichtigen will. Fuer das zweite Problem wuerde ich Sysweld missbrauchen, ist aber stark gewoehnungsbeduerftig. Oder mich im Open Source bereich umsehen, die Programme koennen dann meistens alles, wenn man es schafft, sie richtig zu bedienen. Oder man macht richtige Mikrostruktursimulation. Ist letztlich eine Frage des Geldes, was fuer Lizenzen man sich leisten kann.
Um es kurz zu machen: das fluiddynamische Problem sollte mit Ansys loesbar sein, dafuer ist es schliesslich eigentlich da. Phasenumwandlung: schwierig, da gibt es nicht so extrem viel auf dem Markt.
