NOGRID pointsStress wurde speziell für die Behälterglasindustrie entwickelt und unterstützt Ingenieure dabei, ihre Behälterkonstruktionen hinsichtlich Festigkeit und Beständigkeit zu analysieren. Verschiedene Konstruktionsvarianten können miteinander verglichen werden, ohne zeitaufwendige physische Tests durchführen zu müssen.

In Kombination mit NOGRID pointsBlow, das zuverlässige Wanddickenverteilungen liefert, ist die Optimierung von Konstruktionen einfacher und verlässlicher denn je. Bereits in einer frühen Phase des Konstruktionsprozesses kann ein erstellter Entwurf überprüft werden.

NOGRID pointsStress GUI

Jeder Belastungsfall kann vollständig dreidimensional berechnet werden, sodass die Behältergeometrie keinen Einschränkungen unterliegt. Bei symmetrischen Behältern können die Belastungsfälle Innendruck und Kopflast anhand eines reduzierten Modells simuliert werden. Die Berechnungszeit liegt jedoch in allen Fällen im Bereich von wenigen Minuten.

Nach Abschluss der Simulation stellt die intuitive Benutzeroberfläche alle relevanten Spannungsinformationen sowohl als farbiges 3D-Modell als auch als Liniendiagramm über die Behälterhöhe dar. Beide Darstellungen lassen sich umfassend anpassen.

1. Innendruck

   Schaumwein, Champagner oder kohlensäurehaltiges Wasser erzeugen im Inneren eines Glasbehälters Druck. Bei diesem Belastungsfall wird ein konstanter Druck auf die Innenfläche der Flasche aufgebracht. Durch die Stärken unseres Solvers ist es nicht notwendig einen Bereich zu fxieren. Spannungsspitzen am Boden werden vermieden und die ermittelten Spannungen entstehen ausschließlich infolge des Innendrucks.

2. Kopflast

   Verpackungen können erhebliche Kräfte auf den Kopfbereich eines Glasbehälters ausüben. Um zu bestimmen, an welchen Stellen der Behälter bei einer von oben wirkenden Kraft den höchsten Spannungen ausgesetzt ist, wird der Belastungstest „Kopflast“ verwendet. NOGRID pointsStress erkennt automatisch die obere Fläche des Kopfbereichs, auf die eine konstante Kraft aufgebracht wird. Intern wird diese Kraft in eine Spannungsrandbedingung auf der erkannten Fläche umgewandelt.

   Im Gegensatz zum Innendrucktest wird die Bodenfläche der Flasche erkannt und fixiert. Eine geringe Gleitbewegung am Boden ist dennoch zulässig, um unphysikalische Spannungsspitzen zu vermeiden.

3. Pendelschlag

   Der Belastungstest „Pendelschlag“ basiert auf der DIN-Norm 52295 und simuliert den dynamischen Aufprall eines Pendels. Jedoch können alle Parameter wie Pendelradius, Pendelmasse, Pendellänge sowie weitere angegeben werden. Die resultierende Aufprallgeschwindigkeit und -energie werden entsprechend der Eingaben bestimmt und angezeigt. Der Behälter steht so wie bei realen Versuchen an der Bodenplatte und der um 120° geöffneten V-förmigen Halterung in Kontakt. Da dieser Testfall immer drei-dimensional ist, kann durch drehen der Flasche ein beliebiger Aufprallpunkt gesetzt werden.

4. Fallaufprall

   Für den Belastungstest „Fallaufprall“ wird dieselbe Simulationstechnik wie beim Pendelschlagtest verwendet. Der Untergrund, auf den die Flasche auftrifft, wird als starr angenommen. Beim Aufprall wird jedoch ein Teil der potenziellen Energie in Rotationsenergie umgewandelt. Die Flasche kann dabei jeden beliebigen Aufprallwinkel einnehmen. Aus der anzugebenden Höhe des Aufprall zusammen mit der anzugebenden Dichte der Flasche wird die Energie des Aufpralls bestimmt.

5. Kollision in der Abfülllinie

   Während des Abfüllprozesses werden die Behälter mit einer bestimmten Geschwindigkeit auf einem Förderband transportiert. Dabei können die Flaschen gelegentlich miteinander kollidieren oder gegen eine geneigte Wand stoßen. Dieses Szenario wird durch den Belastungstest „Kollision in der Abfülllinie“ abgebildet.

   Die Aufprallposition wird automatisch bestimmt und entspricht dem Punkt mit dem größten Radius des Behälters und des Winkels der geneigten Wand. Bei nicht rotationssymmetrischen Behältern kann die Drehung um die Mittelachse angepasst werden, sodass der Benutzer den Aufprallpunkt verändern kann.