Die Kraft der Sonne zur Energiegewinnung zu nutzen wird weltweit immer bedeutender. Solaranlagen machen unabhängig von anderen Stromerzeugern und sind umweltfreundlich. Der Markt boomt. Jedoch fordert der internationale Wettbewerbsdruck von der Solarbranche die Suche nach Einsparpotenzial bei gleichbleibender oder verbesserter Qualität.
Simulation von Festigkeit, Stabilität und Lebensdauer von Komponenten unter mechanischen oder thermischen Randbedingungen. Ermöglicht zum Beispiel die genaue Analyse von Belastungen, die dann zielgerichtet optimiert werden können.
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Numerische Strömungssimulation (CFD) berechnet Phänomene, die bei strömenden Gasen und Flüssigkeiten auftreten. Beispiele für Anwendungsfelder in der Solarenergie: Simulation von Klimaauswirkungen auf Bauteile und Komponenten, Strömungsberechnungen in Sonnenkollektoren.
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Hauptanwendungsgebiete sind die Starrkörperberechnung und Kinematiksimulationen von Gelenken und an Antrieben (z.B. Stellmotoren) jeder Art. Die Schnelligkeit der MKS-Berechnung ermöglicht die Abbildung komplexer Module und deren Einbindung in Regelkreise.
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Bei der Systemsimulation werden hochkomplexe Anlagen und Prozesse untersucht, in denen viele Teilsysteme untereinander agieren. Bei der Darstellung und Simulation eines solchen Systems müssen die physikalischen Eigenschaften aller Komponenten und Teilsysteme, die miteinander gekoppelt sind und gegenseitig Einfluss aufeinander nehmen, mathematisch korrekt beschrieben und ihr Verhalten ausgewertet werden. Bei allen Details darf man das Gesamtsystem als Summe aller Teile nicht aus dem Blick verlieren. TECOSIM hat sich auf die 1D-Systemsimulation spezialisiert.
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Mit verschiedenen mathematischen Berechnungsverfahren ermitteln die TECOSIM-Ingenieure das Optimierungspotenzial eines Bauteils oder einer Komponentengruppe, zum Beispiel hinsichtlich des Gewichtes oder anderer Eigenschaften. Die Analyseergebnisse fließen einmalig oder als laufende Verbesserungsmaßnahme in den Entwicklungsprozess ein. Beispiele für Anwendungsgebiete in der Solarindustrie sind: Bauteiloptimierungen, Multi-Physik Problemstellungen, Stabilitätsbetrachtungen.
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Manchmal reicht es nicht aus die physikalischen Eigenschaften von Bauteilen isoliert zu betrachten. Sobald mehrere physikalische Phänomene in ihrer Wechselwirkung simuliert werden sollen, spricht man Multiphysik-Simulationen. Die dabei gewonnenen Ergebnisse liegen oft näher an der Realität als die separate Betrachtung eines einzelnen Phänomens. Diese multiphysikalischen Simulationen spielen in allen Phasen des Produktlebenszyklus eine immer wichtigere Rolle – beginnend mit der Untersuchung von Eigenschaften neuer Materialien und deren Abbildung in virtuellen Materialmodellen und -parametern über Simulation des Fertigungsprozesses bis hin zur Berechnung der Produktfestigkeit durch Einfluss einer Strömung. Beispiele für Anwendungsgebiete in der Solarindustrie sind: Gekoppelte Thermische- und Strömungstechnische Belastungen und Sonnenkollektoren, windinduzierte Belastungen auf Solarpanel oder Gestelle, Einfluss des Gießprozesses auf die Dauerhaltbarkeit von Bauteilen.
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