Der Einsatz von Simulationslösungen und Modellbildung steigert die Effektivität von Entwicklungsprozessen. An die Stelle aufwändiger Funktionsmuster und Prototypen treten in frühen Phasen der Produktentwicklung virtuelle Modelle, mit denen Systemtests und Fehlersuche flexibel und effektiv durchgeführt werden können. Dies verkürzt die Entwicklungszeiten und senkt die Entwicklungskosten. senetics Produktentwicklung bietet Unterstützung bei der Einführung und dem Einsatz von Simulationstechniken an.

Wir bieten im Bereich Modellbildung & Simulation

  • Erstellung eines Systemmodells
  • Parametrierung des Modells
  • Ermittlung der Modellparameter mit Hilfe von Versuchsreihen
  • Simulation und Optimierung

MODELLBILDUNG

Modellbildung bei einem Medizinprodukt am Beispiel eines MRT
Modellbildung bei einem Medizinprodukt am Beispiel eines MRT

Man unterscheidet die strukturelle und die pragmatische Modellbildung. Bei struktureller Modellbildung ist die innere Struktur des Systems bekannt, es wird jedoch bewusst abstrahiert, modifiziert und reduziert. Man spricht hier von einem Whitebox-Modell. Bei pragmatischer Modellbildung ist die innere Struktur des Systems unbekannt, es lässt sich nur das Verhalten bzw. die Interaktion des Systems beobachten und modellieren. Die Hintergründe lassen sich meist nicht oder nur zum Teil verstehen – hier spricht man von einem Blackbox-Modell. Im Rahmen der Modellbildung wird durch Abgrenzung das Objekt reduziert und für die Simulation vorbereitet.

senetics modelliert je nach Bedarf mit diesen Methoden Ihre Problemstellung. Dabei werden häufig CAD-Daten erstellt. Diese können für FEM-Simulationen verwendet werden.

SIMULATION

Simulation des elektromagnetischen Feldes an einer Vene
Simulation des elektromagnetischen Feldes an einer Vene

Mit Hilfe der Simulation physikalischer Effekte lassen sich verschiedene Einflüsse auf das Produkt untersuchen. Neben linear statischen Festigkeitsanalysen können auch nichtlineare Berechnungen und stationäre thermische und thermomechanische Analysen sowie Eigenschwingungsanalysen durchgeführt werden.

Mit Hilfe der stationären thermischen Finite-Elemente-Analyse können wir in jeder Entwicklungsphase eine Analyse des thermischen Verhaltens ihres Produkts durchführen. Durch eine Kopplung von thermischen und mechanischen Randbedingungen können neben den thermischen Ergebnissen, wie Temperatur oder Wärmestrom, auch thermomechanische Verschiebungen oder Spannungen berechnet werden. So wird sichergestellt, dass die Temperaturen für jedes Bauteil während des Betriebs innerhalb der zulässigen Temperaturbereiche liegen. Eventuell auftretende Sicherheitsprobleme werden somit vorab aufgedeckt und können bereits in einer frühen Phase der Produktentwicklung beseitigt werden.

Die linear statische Analyse von Einzelkomponenten gehört bei heutigen Simulationsaufgaben längst zum Tagesgeschäft. Die bisher isolierte Betrachtung von einzelnen Bauteilen ist allerdings oftmals aufgrund der fehlenden Interaktion mit benachbarten Komponenten nicht realitätsnah. Mit Hilfe einer Kontaktsimulation können Komponenten im Verbund simuliert werden.

Bei senetics lassen sich folgende Effekte untersuchen und simulieren

  • Zug- und Druckbelastung (Stress Analysis)
  • Wärme- bzw. Kälteausbreitung
  • Kontaktsimulation (verklebt, reibungsfrei)

Unsere Leistungen für die Produktentwicklung

  • Gewebemodellierung im CAD
  • Parametrierung von CAD-Modellen
  • FEM-Simulation Elektromagnetik
  • Belastungsanalyse (stress analysis)
  • Berechnung der spezifischen Absorption (SAR) im Gewebe