CADFEM Webinare: Numerische Simulation von Steckverbindern

Elektrisch-thermisch-mechanische Simulation

Verteilung des elektrischen Potentials, dessen Sprünge auf den Kontaktwiderstand hinweisen (Bild: CADFEM)

In den nächsten Wochen haben interessierte Entwickler und Konstrukteure von elektrischen Steckverbindern die Gelegenheit, sich in Webinaren von CADFEM über die numerische Simulation mit ANSYS zu informieren. Dabei werden sowohl elektrisch-thermisch-mechanische Aspekte als auch Hochfrequenzanwendungen behandelt.

Die Produktqualität von Steckverbindern hat einen strategischen Stellenwert bezüglich der zuverlässigen Nutzung von Maschinen und Geräten im industriellen und persönlichen Umfeld. Dabei kann es sowohl um die Übertragung von hohen Energien wie bei Batterien, Generatoren und Motoren gehen als auch um die Übertragung von Daten und Signalen, beispielsweise innerhalb der Steuerungstechnik oder der Informationstechnologien. Für all diese Anwendungsbereiche stehen vielfältige Softwarelösungen bereit, um mit Hilfe von numerischen Simulationen die Konstruktionen zu analysieren und zu optimieren.

Ein Beispiel dafür ist die Optimierung der Stromtragfähigkeit von Hochstrom-Steckverbindern durch FEM-Simulation mit ANSYS. Solche Steckverbinder müssen eine Vielzahl unterschiedlicher Anforderungen in Bezug auf ihre elektrischen, thermischen und mechanischen Eigenschaften erfüllen. Ebenso sind bei der Entwicklung auch technologische Faktoren wie die Oberflächenbeschaffenheit und die zu verwendenden Fertigungsprozesse zu berücksichtigen.

Dabei kann auf Grundlage einer statistischen Versuchsplanung mit einer gekoppelten elektrisch-thermisch-mechanischen Simulation das grundsätzliche Verständnis für die Zusammenhänge zwischen Konstruktionsparametern und den physikalischen Eigenschaften der Produktentwicklung verbessert werden. Darüber hinaus lässt sich durch die Einbeziehung von Streuungen und Toleranzen die Zuverlässigkeit bewerten, damit bereits in einer frühen Entwicklungsphase eine hohe Ausfallsicherheit garantiert werden kann.

Für die Entwicklung von Steckverbindern im Bereich der Hochfrequenz-Anwendungen erhöhen sich die Herausforderungen mit steigenden Datenübertragungsraten. Zum einen muss die Signalintegrität gewährleistet sein, sodass Reflexionen und Übersprechen vermieden werden. Zum anderen erhalten mit zunehmenden Frequenzen auch die Abstrahlung und weitere EMV-Aspekte (Elektro-Magnetische-Verträglichkeit) einen hohen Stellenwert. Solche räumlichen Fragestellungen werden mit der elektromagnetischen Simulationssoftware ANSYS HFSS untersucht, um die Steckverbinder hochfrequenztechnisch zu optimieren.

Weitere Informationen zur numerischen Simulation für die Auslegung von Steckverbindern erhalten Sie in den Webinaren von CADFEM ( www.cadfem.de/stecker-design und www.cadfem.de/stecker-hf ). Außerdem ist CADFEM vom 30. Juni bis 2. Juli mit zwei Referenten auf dem 8. Anwenderkongresses Steckverbinder 2014 ( www.steckverbinderkongress.de ) der Zeitschrift Elektronik Praxis vertreten, und zwar mit dem Workshop „Hochfrequenz-Analysen von Steckverbindern“ sowie dem Vortrag „Optimierung der Stromtragfähigkeit von Hochstrom-Steckverbindern durch FEM-Simulation“. Bildquelle:kein externes Copyright

Über CADFEM: 1985 gegründet, zählt CADFEM zu den Pionieren der numerischen Simulation auf Basis der Finite-Elemente-Methode (FEM). Mit 12 Standorten, über 170 Mitarbeitern und mehr als 100 Berechnungsingenieuren ist CADFEM einer der größten europäischen Anbieter für Computer-Aided Engineering (CAE). Wir arbeiten eng mit der ANSYS, Inc. in Canonsburg, USA, zusammen und sind das ANSYS Competence Center FEM in Zentraleuropa. Weil CAE-Simulation mehr als Software ist, liefert CADFEM alles, was über den Simulationserfolg entscheidet, aus einer Hand. Führende Software und IT-Lösungen. Support, Beratung, Engineering. Know-how auf dem neuesten Stand.

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