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Zentralinstitut für Engineering, Elektronik und Analytik (ZEA)

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Konstruktion, Auslegung, Simulation

Für die von den Instituten des Forschungszentrums oder von Dritten benötigten wissenschaftlich-technischen Anlagen und Geräte mit Prototypencharakter fertigen wir Konzeptstudien an und entwickeln und modellieren Lösungen mit unseren modernen 3D-Computersystemen. Neben der Visualisierung der Anlagen und Geräte mit modernen CAD-Systemen fertigen wir Zusammenstellungs- und Fertigungszeichnungen mit den zugehörigen Stücklisten an. Zudem umfasst unser Aufgabengebiet die Lösung der verschiedenartigen physikalisch-technischen Probleme, die im Zusammenhang mit der Auslegung und Optimierung von Komponenten und Systemen auftreten. Hierzu werden zumeist numerische Methoden wie die FEM (Finite-Elemente-Methode), REM (Randelementmethode) oder CFD (Computational Fluid Dynamics) eingesetzt, die auch die Behandlung sehr komplexer Problemstellungen erlauben.



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Video: Simulation des Aufpralls eines Vogels auf die Air-LIF-Einlässe des Forschungsflugzeugs HALO

Leistungsangebot:

  • Anfertigung von Konzeptstudien
  • Erstellung von 3D-CAD-Modellen, Zusammenstellungszeichnungen, Fertigungszeichnungen und Stücklisten
  • Analytische Nachweise von Bauteilen in Genehmigungsverfahren
  • Optimierung von Bauteilen und Prozessen
  • Simulation komplexer physikalisch-technischer Vorgänge

Kompetenzfelder Auslegung und Simulation:

  • Strukturmechanische, thermische und thermo-mechanische Berechnungen
  • Elektromagnetische und elektrodynamische Berechnungen
  • Schwingungs- und Anregungsanalysen sowie rotordynamische Berechnungen
  • Strömungssimulationen und thermohydraulische Berechnungen
  • Hochdynamische Stoßvorgänge und Crash-Simulationen

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Resonator für TeilchenbeschleunigerLinks: Konstruktionszeichnung eines Resonators für einen Teilchenbeschleuniger. Rechts: Ergebnis einer Beulanalyse unter Vakuum



supraleitende MagnetenCAD-Modell eines supraleitenden Magneten. Links oben ist das Ergebnis einer ANSYS-Berechnung zu den wirkenden Kräfte in einem Teil des Magneten dargestellt, rechts oben sieht man die berechnete Feldverteilung des Magnetfeldes in Zentrum des Magneten.



Spektrometer für NeutronenstreuungCAD-Modell eines Spektrometers für die Neutronenstreuung. Das Spektrometer, dass aus einem riesigen Vakuumbehälter besteht, hat einen Durchmesser von mehr als 6 m und eine Höhe von mehr als 3 m.



Vergleich des berechneten Temperaturfeldes einer Korrekturspule mit dem gemessenen TemperaturfeldDer Vergleich des berechneten Temperaturfeldes einer Korrekturspule mit dem gemessenen Temperaturfeld zeigt Fertigungsprobleme beim Kontaktieren der Kühlplatte.






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