Vom Bauteil zur FEM-Prüfung mit KI.
AI2CAE · 2:31 · Video ohne Ton · AImation / Holger Peschke
Die Videoreihe dokumentiert unsere Reise in die KI-gestützte Entwicklung: Einzelne Darstellungen oder Werte können noch fehlerhaft sein und werden Schritt für Schritt geprüft und verbessert.
Wie das LLM den CAE-Ablauf steuert
Auf die Nabe der Welle wirken 1.500 N. Das Large Language Model steuert den Berechnungsablauf im angebundenen CAE-System: Lagerung und Last anlegen, drei Netze berechnen und die Ergebnisse mit einer Handrechnung vergleichen.
- Fest- und Loslager, Werkstoff und Lastfall im Rechenmodell abbilden
- Netzfeinheiten r/5, r/10 und r/20 vergleichen
- Lagerkräfte, Verformung und Kerbspannungen auswerten und dokumentieren
Das LLM steuert Modellaufbau, Berechnung und Auswertung. Das CAE-System löst das numerische Modell; die fachliche Prüfung bewertet Annahmen und Ergebnisse.
Gezeigt wird eine linear-elastische, statische Demonstrationsrechnung. Lageridealisierung, lokale Spannungen und Netzkonvergenz brauchen eine fachliche Bewertung. Ermüdung, reale Lagerkontakte und eine Bauteilfreigabe sind damit nicht nachgewiesen.
AI2CAE · Kapitel 05
Das Modell steht. Jetzt folgt die Berechnung.
1.500 N wirken auf die Nabe der Welle. Das LLM steuert den Berechnungsablauf über eine Werkzeugschnittstelle; das CAE-System rechnet numerisch. Die Demonstration reicht bis zum dokumentierten Vergleich mit der Handrechnung.
Rechenmodell aufbauen
Werkstoff, Last und Randbedingungen an Fest- und Loslager festlegen. Die Annahmen vor der Rechnung prüfen.
Netz verfeinern
r/5, r/10 und r/20 vergleichen. Beobachten, wie sich Verformung und lokale Spannungen verändern.
Gegenprobe rechnen
Lagerkräfte und Biegemomente mit dem Gleichgewicht abgleichen. Unterschiede bei Verformung und Kerbspannungen bewerten.
Bewertung dokumentieren
Ergebnisse, Annahmen und offene Prüfungen im Bericht festhalten. Die fachliche Freigabe bleibt ein eigener Schritt.
| Größe | Handrechnung | FEM |
|---|---|---|
| Lagerkraft Festlager, Betrag | 3.464 N | 3.463,7 N |
| Lagerkraft Loslager, Betrag | 4.964 N | 4.963,6 N |
| Durchbiegung am Nabenende | 0,22–0,23 mm | 0,251 mm |
| Neigung im Loslager | 1,9 Winkelminuten | 2,5 Winkelminuten |
| Freistich F1: lokale Zugspannung / σ₁ | 230–245 MPa | 268,2 MPa |
Wo die Rechnungen übereinstimmen
Die Lagerkräfte stimmen nahezu mit dem Gleichgewicht überein. Auch die Biegemomente passen im gelieferten Vergleich zusammen. Das prüft die globale Lastbilanz, bestätigt aber nicht jede Werkstoff- oder Lagerannahme.
Wo die fachliche Bewertung beginnt
Am Freistich F1 liegt die FE-Hauptspannung über der Abschätzung aus Nennspannung und Formzahl. Auch Durchbiegung und Lagerneigung weichen ab. Die mitgelieferte Auswertung diskutiert Lageridealisierung, Kerbgeometrie und Lagernähe als mögliche Einflüsse.
Geltungsbereich: linear-elastische Statik. Eine Sicherheitszahl für diesen Lastfall belegt weder die Lebensdauer unter wechselnder Last noch die allgemeine Einsatztauglichkeit. Vor einer Bauteilfreigabe sind Lastannahmen, Lagerabbildung und Konvergenz für den konkreten Einsatz zu prüfen.
