Advanced Virtual Prototyping

Ingenieurwissenschaften und Informatik

Version 5.0 vom 02.10.2019

11M0466

Advanced Virtual Prototyping

• Entwicklung und Produktion (M.Sc.)
• Informatik - Verteilte und Mobile Anwendungen (M.Sc.)

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Im Produktentstehungsprozess bietet Virtual Prototyping die Chance schon in der Entwicklung- / Konstruktionsphase die Eigenschaften des entsehenden Produktes abzubilden, und somit in dieser frühen Phase zu optimieren. Durch angepasste Methoden werden Prozesszeiteinsparung möglich. Dem gezielten Zugriff auf die enstehenden Informationen und Daten durch eine geeignete Datenstrukturierung kommt hierbei neben der wirstchaftlich sinnvollen Integration der Technologie eine entscheidende Bedeutung zu.

• UNIT I: Flächenkonstruktionen und erweiterte CAD Funktionalitäten
  
  1. Überblick über 3D Geometriemodelle
  1.1 Rückblick auf Solidgeometrien und deren Anwendungen
  
  2. Flächenkonstruktionen mittels CAD
  2.1 Mathematische Grundlagen
  2.2 Einfache Flächen
  2.3 Regelflächen
  2.4 Freiformflächen
  2.5 Analyse, geometrische Bearbeitung & Optimierung von Flächen
  2.6 Kombination von Solid- und Flächenmodellen
  2.7 Beispielanwendungen von Flächenkonstruktionen in der Blechbearbeitung und kombinierten Modellen in dünnwandigen, geschweißten Tragwerksstrukturen im CAD System CATIA V5
  
  3. Erweiterte CAD Funktionalitäten
  3.1 Überblick über Bausteine vom 3D CAD zum virtuellen Produkt
  3.2 Digitaler Zusammenbau am Beispiel dünnwandigen, parametrisierten Flächen- und Solidkonstruktionen
  3.3 Methoden zur Bestimmung komplexer Toleranzen im digitalen Zusammenbau
  3.4 Methoden zur Bestimmung kinematischer Zusammenhänge bei Montage und Bewegung
  3.5 Methoden zur Bestimmung des Verformungsverhaltens am Beispiel dünnwandiger, geschweißter Tragwerksstrukturen
  3.6 Methoden zur Bestimmung des Verschleißverhaltens am virtuellen Produkt
  
  UNIT II: Produktdatenmanagement und Knowledgeware
  
  4. Produktdatenmanagement
  4.1 Historie, Begriffe und Einbindung in betriebliche Datenstrukturen
  4.2 PDM / EDM aus Produktsicht - Produktstrukturen - Versions- bzw. Variantenmanagement - Nummernsysteme / Klassifizierungen
  4.3 PDM / EDM aus Prozesssicht - Freigabe - Änderungsmanagement
  4.4 PDM / EDM aus IT Sicht - Anforderungen - Basistechnologien
• 5. Knowledgeware
  5.1 Grundgedanke „Rechnerunterstütztes Nutzen von Erfahrungswissen“
  5.2 Tools zur Einbindung von Auslegungsberechnungen in parametrisierte CAD Modelle
  5.3 Beispielanwendungen

Wissensverbreiterung
Die Studierenden der Hochschule Osnabrück, die dieses Modul erfolgreich studiert haben,
... haben ein vertieftes Verständnis des Nutzens der Modellierung realer Anforderungen wie Montage-, Fertigungsungenauigkeiten und weitere Abweichungen von Nennmaßen.
... kennen weitere Nutzungsmöglichkeiten von CAE Werkzeugen wie Kinematiksimulation, qualitative Bestimmung von Belastungen im Entwurfsstadium, Kombination von CAE Werkzeugen und Berechnungsstools.

Wissensvertiefung
Die Studierenden der Hochschule Osnabrück, die dieses Modul erfolgreich studiert haben,
... kennen detallierte Tools zur Aufbereitung und Nutzung virtueller Prototypen bei der Kinematiksimulation.
... kennen Ungenauigkeiten und Berechnungstools der eingesetzten Maschinenelemente.
Können - instrumentale Kompetenz
Die Studierenden der Hochschule Osnabrück, die dieses Modul erfolgreich studiert haben,
... kennen geeignete Methoden in der Umsetzung virtueller Prototypen am Beispiel der Umsetzung im CAE-System CATIA V5.
...sind in der Lage KONSTRUKTIVE und GESATLTERISCHE Änderungen an den Modellen vorzunehmen, um die funktionalen Anforderungen zu erfüllen.
Können - kommunikative Kompetenz
Die Studierenden der Hochschule Osnabrück, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, nutzen geeignete Darstellungsmöglichkeiten, um die Ergebnisse des "Advanced Virtual Prototypings" virtuell aufzubereiten und verständlich zu dokumentieren.
Können - systemische Kompetenz
Die Studierenden der Hochschule Osnabrück, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, kennen unterschiedliche Vorgehensweisen um an einfachen Prototypen sinnvolle Ergänzungen vorzunehmen und um reale Anwendungsszenarien sinnvoll zu ergänzen.

Vorlesungen, Laborpraktika, Übungen, Kleingruppen

Abgeschlossenes Bachelorstudium Maschinenbau, Fahrzeugtechnik o.ä.

Wahle, Ansgar

Wahle, Ansgar

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Woyand, H.-B.: Produktentwicklung mit CATIA V5, Schlembach Verlag, 2009Haslauer, CATIA V5 - Konstruktionsprozesse in der Praxis, Hanser VerlagKlepzig, Weißbach: 3D-Konstruktion mit CATIA V5, Hanser Fachbuchverlag LeipzigHoffmann, Haack; Eichenberg: CAD - CAM mit CATIA V5, Hanser VerlagParametrische Konstruktion mit CATIA V5, Hanser VerlagBehnisch: Digital Mockup mit CATIA V5, HanserHoenow, Meißner: Entwerfen und Getalten im Maschinenbau, Hanser LeipzigPahl, Beitz: Konstruktionslehre, Springer Verlag

Hausarbeit

Hausarbeit semesterbegleitend

Vertiefte Kenntnisse des CAD Einsatzes, aufbauender Bausteine und der Notwendigkeit eines Produktdatenmanagements,Kenntnisse der Modellierung von komplexen FlächenmodellenKenntnisse zur Analyse von Verformung und Festigkeit durch gezielte Nutzung der CAD Modelle und deren Eigenschaften im laufenden KonstruktionsprozeßFertigkeiten in der Handhabung eines CAD/CAE-Systems zur Umsetzung der o.a. Kenntnisse

1 Semester

Nur Wintersemester

Deutsch