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Schadensanalyse mit FEM, CFD & Multiphysics

Ursachen verstehen, Schäden vermeiden, Betriebssicherheit erhöhen

Wenn Bauteile oder Maschinen vorzeitig versagen, entstehen hohe Kosten – nicht nur durch Ersatzteile oder Reparaturen, sondern auch durch Produktionsausfälle, Stillstände und im schlimmsten Fall durch Rückrufaktionen. Daher ist es im Schadensfall wichtig professionell, schnell und zielgerichtet eine Lösung zu erarbeiten, um Folgeschäden gering und das Vertrauen Ihrer Kunden in Sie hoch zu halten.

Schadensanalyse bedeutet nicht nur, einen Defekt zu dokumentieren – entscheidend ist, die physikalischen Ursachen zu verstehen und daraus sichere Optimierungen abzuleiten.

Klassische Ansätze stoßen hier oft an Grenzen, da komplexe Lastfälle, thermische Effekte oder Strömungseinflüsse schwer nachzuweisen sind. Genau hier kommen numerische Methoden ins Spiel: Mit der Finite-Elemente-Methode (FEM) analysieren wir Spannungen, Verformungen und Bruchmechanismen. Computational Fluid Dynamics (CFD) liefert präzise Einblicke in Strömungen, Temperatur- und Druckfelder. In vielen Fällen wirken beide Phänomene zusammen – Multiphysics-Simulationen erfassen diese Wechselwirkungen realitätsnah.

Viele Schäden wären durch numerische Simulationen bereits in der Entwicklungsphase erkenn- und damit vermeidbar gewesen. Wir helfen Ihnen, Schäden schnell zu verifizieren, Wiederholungen zu vermeiden und die Sicherheit Ihrer Produkte zu erhöhen.

So gewinnen Sie valide Entscheidungsgrundlagen, minimieren Folgekosten und erhöhen nachhaltig die Betriebssicherheit Ihrer Produkte.

Schadensanalyse Merkle CAE Beispiel Lüfter — Bild: Containmentuntersuchung eines Lüfters beim Durchschlagen des Rotors

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Schadensanalyse bei Bauteilen und Maschinen

Schadensanalyse Beispiele Bauteile Merkle CAE

Merkle CAE Solutions begleitet Sie von der ersten Analyse bis zur Optimierung und Nachweisführung – alles aus einer Hand. Dabei setzen wir FEM- und CFD-Simulationen ein, um komplexe Schadensursachen transparent zu machen. Das liefert nicht nur wertvolle Erkenntnisse – von der Konstruktion bis zur Endmontage – sondern auch einen enormen Zeitvorteil. Denn oft zählen Schadensanalysen zu langfristigen Prozessen. Simulationstechnologien können die Erkenntnis-Dauer um ein Vielfaches verkürzen.

Unsere Leistungen im Überblick:

Untersuchung und Bestimmung der Schadensursache
Simulation der Schadensentstehung
Bewertung möglicher Reparaturmaßnahmen
Optimierung der Bauteilstruktur für Neukonstruktionen
Prüffähige Festigkeitsnachweise nach der Optimierung

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Beispiele aus der Praxis

Bei einem Trockner führten thermomechanische Spannungen zu Rissen in Schweißnähten. Dies konnte rechnerisch bestätigt werden und nach Neukonstruktion und Optimierung konnten die Spannungen nachhaltig reduziert werden.

Risse an einer Achsanbindung eines Trockners entstanden durch einen unberücksichtigten Lastfall. Die Anpassung des Betriebszustands ermöglichte den Weiterbetrieb bis zum Austausch.

Schadensanalyse Merkle CAE Erdungskontakt Schienen

Bei Erdungskontakten von Schienenfahrzeugen wurden Brüche durch Resonanzfrequenzen verursacht. Durch konstruktive Maßnahmen konnten die Eigenfrequenzen sicher verschoben werden.

Dichtung Drehschieber Merkle CAE Schadensanalyse

Bei einer komplexen Dichtungsgeometrie zu einem Drehschieber wurden Leakagen festgestellt. Die Dichtung mit entsprechenden Anschlussbauteilen wurden in einer FE-Analyse untersucht. Dabei stellte sich heraus, dass die Abschlussbauteile zu weich waren und der Anpressdruck zu gering. Nach Anpassung der Geometrie, konnte die Dichtheit gewährleistet werden.

Leitblech Lüftungskanal Merkle CAE Schadensanalyse

Risse im Leitblech eines Lüftungskanals infolge Wirbelablösungen in der Eigenfrequenz des Leitbleches. Die Schadensursache wurde rechnerisch über eine gekoppelte Multiphysics-Simulation nachgewiesen. Anschließend wurde das Leitblech so abgeändert, dass die Strömung das Leitblech nicht mehr in der Eigenfrequenz anregt.

Das Trockenlaufen von Wellenlagern in einem Getriebe wurde insbesondere bei Kurvenfahren beobachtet. Mittels CFD-Simulation konnte der Schaden nachgestellt werden und die Ölführung entsprechend optimiert werden.

Schadensanalyse mit Merkle CAE

Ihre Vorteile mit Merkle CAE Solutions

Holen Sie sich einen erfahrenen Partner an Ihre Seite, der den gesamten Prozess der Schadensanalyse beherrscht – von der Bestandsaufnahme über die Simulation bis zur Optimierung. Als Experte in der Multiphysics-Simulation können wir uns nahezu allen Szenarien in der ingenieurtechnischen Simulation stellen. Nicht nur in üblichen, sondern auch in modernen oder High-Tech-Bereichen: