CAD für CFD-Simulationen

Ein wesentlicher Unterschied in der Arbeitsweise eines Konstrukteurs zu der eines Strömungsmechaniker ist, dass der Strömungsmechaniker den durchströmten Raum abbilden muss, während der Konstrukteur eher die Wände und Verbindungsstücke vordergründlich abbildet. Trotz dieses Unterschieds stellen CAD-Modelle die ideale Grundlage für Simulationen dar. Sie liefern die exakte Geometrie und erlauben das überarbeiten der Konstruktionen, damit die benötigten Daten der Simulation schnell zur Verfügung stehen. Als Beispiele dieser schnellen Überarbeitung seien hier die Ableitung des durchströmten Raums von der tatsächlichen Konstruktion und das Eliminieren von Details, wie Schrauben, die keinen Einfluss auf die Strömung haben und die Gittergenerierung werden erschweren könnten.

Auch nach Abschluss der Simulationen sollten neu ausgearbeitete Profile oder Geometrien in das CAD-Modell eingeführt werden, um eine vollständig integrierte Entwicklungskette zu gewährleisten.

Es gibt viele CAD-Programme, deren Lizenzpreise in Abhängigkeit von der Funktionalität sehr stark variieren. Die folgende Liste beinhaltet einige Links zu den Webseiten der uns bekannten CAD-Systeme und dazugehörige Diskussionsforen:

• FLEXICAD: http://www.flexicad.de
• AUTOCAD:http://www.autodesk.de
• CATIA: http://www.catia.ibm.com
• I-DEAS: http://www.sdrc.de
• Solid Works: http://www.solidworks.com

In der Zusammenarbeit mit Lieferanten und Kunden wird in der Regel die Anwendung von Schnittstellen zwischen den unterschiedlichen sich im Einsatz befindlichen CAD-Programmen unerlässlich sein. Hierfür sind diverse standardisierte Schnittstellen, wie IGES, STEP und ACIS, definiert worden.

Leider ergeben sich trotzdem viele Übertragungsprobleme. Es ist daher notwendig nach einem erfolgten Import eines CAD-Modells in das eigene System die Geometrie von den Übertragungsfehlern zu bereinigen. Diese Arbeit kann in Abhängigkeit von der Menge der Übertragungsfehler sehr umfangreich sein. Einige Werkzeuge wurden mit dem Ziel diese Aufwendungen auf einem Minimum zu halten entwickelt. Einige dieser Werkzeuge sind unten aufgelistet:

• CAD-Korrektur: http://www.fegs.co.uk

CAD vendors have developed interfaces to convert fully surfaced or solid models into a readable format for stereolithography. This format is known as the stereolithography, or STL, format and files written in this format usually have extension file_name.stl or in some cases file_name.ftl. STL files are used as input for fully automated rapid prototyping modeling in foundries which is replacing the traditional manual pattern building using 2-D drawings.

Each file section starting with facet normal ... and ending with endfacet describe one triangle. The first and last lines of the file contain an optional title for the object. The order in which the triangles are listed is unimportant.

Der Nachteil dieser Schnittstelle ist jedoch, dass keinen Hilfsgeometrien oder geometrischen Kanten zur Weiterbearbeitung der Geometrie übertragen werden.