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Autodesk® Inventor® 2021 ist ein eingetragenes Markenzeichen von Autodesk, Inc. und/ oder seiner Tochtergesellschaften und/ oder der Tochterunternehmen in den USA und anderen Ländern.

© 2020 Christian Schlieder

978-3-7519-4328-4

Dipl.- Ing. Christian Schlieder

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Fax: +49 (0) 3212 - 1122290

Books on Demand GmbH, Norderstedt

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INHALTSVERZEICHNIS

1. GRUNDLEGENDES ZUM BUCH
2. INSTALLATION VON AUTODESK® INVENTOR® 2021
   • 2.1 Systemanforderungen
   • 2.2 Für Anwender von Autodesk® Inventor® 2021 auf Macintosh
   • 2.3 Download des Programms
   • 2.4 Installationsvoraussetzungen
   • 2.5 Installation von Autodesk® Inventor® 2021
   • 2.6 Aktivierung von Autodesk® Inventor® 2021
3. PROGRAMMAUFBAU UND PROGRAMMOBERFLÄCHE
   • 3.1 Programmaufbau
   • 3.2 Hauptmenü
   • 3.3 Schnellzugriff-Werkzeuge
   • 3.4 Multifunktionsleiste
   • 3.5 Browser
   • 3.6 Arbeitsbereich
     • 3.6.1 Startbildschirm
4. DIE ERSTEN SCHRITTE
   • 4.1 Programmhilfe und neue Funktionen
   • 4.2 Lernprogramme
   • 4.3 Zusatzmodule (empfohlene Einstellungen)
   • 4.4 Anwendungsoptionen (empfohlene Einstellungen)
5. GRUNDLEGENDE VORBEREITUNGEN
   • 5.1 Erzeugen des Projektordners
   • 5.2 Download der Übungsdateien
   • 5.3 Öffnen des Einzelbenutzerprojekts
6. DIE BAUGRUPPE IM ÜBERBLICK
7. DIE UMGEBUNG DER DYNAMISCHEN SIMULATION
   • 7.1 Öffnen der Unterbaugruppe UBG_1
   • 7.2 In den Bereich der Dynamischen Simulation wechseln
   • 7.3 Grundlegender Aufbau des Simulationsbereiches
     • 7.3.1 Die Befehlsgruppen
     • 7.3.2 Der Browser und seine Ordner
   • 7.4 Die Baugruppenumgebung und die Dynamische Simulation
     • 7.4.1 Freiheitsgrade im Bereich der Baugruppenmodellierung
     • 7.4.2 Freiheitsgrade im Bereich der Dynamischen Simulation
   • 7.5 Die Simulationseinstellungen
     • 7.5.1 Grundlagen: Simulationseinstellungen
     • 7.5.2 Abhängigkeiten in Gelenkverbindungen konvertieren
     • 7.5.3 Überprüfen der Simulationseinstellungen
   • 7.6 Gelenkverbindungen einfügen
     • 7.6.1 Grundlagen: Gelenke in der Dynamischen Simulation
     • 7.6.2 Erstellen eines Drehgelenkes
     • 7.6.3 Gelenke von vorhandenen Abhängigkeiten ableiten
   • 7.7 Montage der Hauptbaugruppe
     • 7.7.1 Öffnen der Hauptbaugruppe
     • 7.7.2 Platzieren der Unterbaugruppe UBG_1
     • 7.7.3 Unterbaugruppe UBG_1 drehbar lagern
   • 7.8 Der Radlader im Bereich der Dynamischen Simulation
     • 7.8.1 Überprüfen der Simulationseinstellungen
     • 7.8.2 Betrachten der automatisch erstellten Normverbindungen
   • 7.9 Manuelle und automatische Simulation
     • 7.9.1 Was ist eine Simulation
     • 7.9.2 Grundlagen: Dynamische Bauteilbewegung (manuelle Simulation)
     • 7.9.3 Grundlagen: Simulationswiedergabe (automatische Simulation)
     • 7.9.4 Starten der ersten Simulation
   • 7.10 Definition der Schwerkraft
     • 7.10.1 Die Normalfallbeschleunigung
     • 7.10.2 Ausführen und Aufzeichnen der Simulation
   • 7.11 Begrenzen der Hubbewegung
     • 7.11.1 Festlegen der Grenzwerte für die Hubbewegung
     • 7.11.2 Ausführen und Aufzeichnen der Simulation
   • 7.12 Begrenzen der Kippbewegung
     • 7.12.1 Grundlagen: 3D-Kontakt
     • 7.12.2 Einfügen eines 3D-Kontaktes
     • 7.12.3 Ausführen und Aufzeichnen der Simulation
   • 7.13 Dämpfen der Hub- und Kippbewegungen
     • 7.13.1 Dämpfen der Hubzylinder
     • 7.13.2 Dämpfen des Kippzylinders
     • 7.13.3 Ausführen und Aufzeichnen der Simulation
   • 7.14 Definition der Reibungskoeffizienten
     • 7.14.1 Drehgelenke mit Reibungskoeffizient und Reibradius versehen
   • 7.15 Die Bodenplatte
     • 7.15.1 Platzieren und Ausrichten der Bodenplatte
     • 7.15.2 Ausrichten der Bodenplatte am Radlader
     • 7.15.3 Ausführen und Aufzeichnen der Simulation
   • 7.16 2D-Kontakt zwischen Schaufel und Bodenplatte erzeugen
     • 7.16.1 Grundlagen: 2D-Kontakt
     • 7.16.2 Platzieren des 2D-Kontaktes
     • 7.16.3 Ausführen und Aufzeichnen der Simulation
   • 7.17 Einfügen eines Feder-Dämpfer-Systems
     • 7.17.1 Grundlagen: Feder/ Dämpfung/ Buchse
     • 7.17.2 Platzieren des Federsystems an der Vorderachse
     • 7.17.3 Bearbeiten des Federsystems
   • 7.18 Schraubverbindungen
     • 7.18.1 Öffnen einer neuen Baugruppe
     • 7.18.2 Positionieren der Sechskantmutter
     • 7.18.3 Grundlagen: Schraubgelenk
     • 7.18.4 Einfügen einer Schraubverbindung
     • 7.18.5 Ausführen und Aufzeichnen der Simulation
   • 7.19 Rollbewegung eines Rades
     • 7.19.1 Öffnen der Baugruppe
     • 7.19.2 Ausführen und Aufzeichnen der Simulation
     • 7.19.3 Grundlagen: Rollgelenk Zylinder in Zylinder
     • 7.19.4 Einfügen eines Rollgelenkes
     • 7.19.5 Ausführen und Aufzeichnen der Simulation
     • 7.19.6 Bearbeiten des Rollgelenk-Wirkungsgrades
     • 7.19.7 Ausführen und Aufzeichnen der Simulation
   • 7.20 Parameter in der Dynamischen Simulation
     • 7.20.1 Öffnen der Baugruppe
     • 7.20.2 Definition des Parameters: Dämpfung (Kippzylinder)
     • 7.20.3 Definition des Parameters: Dämpfung (Hubzylinder)
     • 7.20.4 Dämpfungsparameter der Hubzylinder miteinander verknüpfen
     • 7.20.5 Dämpfungsparameter des Kippzylinders mit Werten versehen
     • 7.20.6 Dämpfungswerte des Kippzylinders ändern
     • 7.20.7 Ausführen und Aufzeichnen der Simulation
     • 7.20.8 Dämpfungsparameter der Hubzylinder ändern
     • 7.20.9 Ausführen und Aufzeichnen der Simulation
   • 7.21 Mechanismus und Redundanzen
     • 7.21.1 Speichern einer Kopie der Baugruppe
     • 7.21.2 Grundlagen: Status des Mechanismus
     • 7.21.3 Abrufen der aktuellen Modellinformationen
   • 7.22 Redundanzen minimieren
     • 7.22.1 Korrekturmöglichkeiten redundanter Systeme
     • 7.22.2 Löschen überflüssiger Bauteile
     • 7.22.3 Überprüfung von Mechanismus und Redundanzen
     • 7.22.4 Grundlagen: Konturvereinfachung
     • 7.22.5 Vereinfachen von Kipphebel, Kippschwinge und Schaufel
     • 7.22.6 Vereinfache Komponente platzieren
     • 7.22.7 Geschweißte Gruppen
     • 7.22.8 Überprüfung von Mechanismus und Redundanzen
     • 7.22.9 Gelenkverbindungen ersetzen
     • 7.22.10 Überprüfung von Mechanismus und Redundanzen
     • 7.22.11 Gelenkverbindungen durch einfache Abhängigkeiten ersetzen
     • 7.22.12 Überprüfung von Mechanismus und Redundanzen
   • 7.23 Festgelegte Bewegungen
     • 7.23.1 Grundlagen: Festgelegte Bewegung
   • 7.24 Gleichförmige Translation
     • 7.24.1 Hubzylinder mit konstanter Geschwindigkeit beaufschlagen
     • 7.24.2 Ausführen und Aufzeichnen der Simulation
   • 7.25 Gleichmäßig beschleunigte Translation
     • 7.25.1 Grundlagen: Gelenkkraft
     • 7.25.2 Hubzylinder gleichmäßig beschleunigen
     • 7.25.3 Ausführen und Aufzeichnen der Simulation
   • 7.26 Ungleichmäßig beschleunigte Translation
     • 7.26.1 Hubzylinder ungleichmäßig beschleunigen
     • 7.26.2 Ausführen und Aufzeichnen der Simulation
     • 7.26.3 Öffnen der Einstellungen der gleichmäßig beschleunigten Translation
   • 7.27 Ausgabediagramm
     • 7.27.1 Grundlagen: Ausgabediagramm
     • 7.27.2 Kraft im zweiten Hubrahmen ermitteln
     • 7.27.3 Ergebnisse speichern und exportieren
   • 7.28 Externe Kräfte
     • 7.28.1 Grundlagen: Kraft und Drehmoment
     • 7.28.2 Externe Kräfte definieren
     • 7.28.3 Ausführen und Aufzeichnen der Simulation
     • 7.28.4 Kraft im Hubrahmen unter zusätzlicher Last ermitteln
   • 7.29 Spuren
     • 7.29.1 Grundlagen: Spur
     • 7.29.2 Spur einfügen
     • 7.29.3 Ausführen und Aufzeichnen der Simulation
     • 7.29.4 Spuren als Skizze in andere Bauteile exportieren
   • 7.30 Bauteile für eine Belastungsanalyse vorbereiten
     • 7.30.1 Bauteil und lasttragende Flächen auswählen
8. SCHLUSSWORT
9. AUSZUG AUS DEM BUCH BELASTUNGSANALYSE (FEM)
10. AUSZUG AUS DEM BUCH KONSTRUKTION
11. INDEX

1 Grundlegendes zum Buch

Dieses Buch ist ein Aufbaukurs für Fortgeschrittene, die mit den Grundlagen von Autodesk® Inventor® 2021 bereits vertraut sind. Es wird empfohlen, vor der Arbeit mit diesem Buch das Grundlagenbuch:

• Autodesk® Inventor® 2021 – Grundlagen in Theorie und Praxis

vollständig durchzuarbeiten, in dem die vorausgesetzten Grundlagen zum Programm vermittelt werden.

Autodesk® Inventor® 2021 bietet für Baugruppen den speziellen Bereich der Dynamischen Simulation (1). Baugruppen können hier um weitere Umgebungsvariablen (wie z. B. Dämpfung, Steifigkeit, Reibungskoeffizient) ergänzt und mit zusätzlichen externen Kräften oder Drehmomenten beaufschlagt werden, was eine Analyse der Baugruppe unter realistischen Bedingungen ermöglicht. Die Berechnungsergebnisse können in den Bereich der Finiten-Elemente-Methode (FEM) exportiert und dort einer statischen Analyse oder einer Modalanalyse unterzogen werden.

Die folgenden Befehle der Dynamischen Simulation werden behandelt:

• Gelenke einfügen
• Abhängigkeiten ableiten
• Status des Mechanismus prüfen
• Kräfte erzeugen
• Drehmomente erzeugen
• Ausgabediagramm darstellen
• Dynamische Bewegungen
• Unbekannte Kraft ermitteln
• Spuren darstellen
• Filme publizieren
• Simulationseinstellungen
• Simulationswiedergabe
• Exportieren nach FEM

Das vorliegende Übungsbeispiel bietet genügend Möglichkeiten, die Befehlsketten sporadisch zu verlassen und eigene Versuche zu starten, was dem Anwender auch empfohlen wird. Sollte die Konstellation der Baugruppe dabei zerstört werden, kann ersatzweise die im Downloadordner enthaltene Kopie der Baugruppe verwendet werden.

2 Installation von Autodesk® Inventor® 2021

2.1 Systemanforderungen

Die folgenden von Autodesk® empfohlenen Systemanforderungen gelten für Bauteile und Baugruppen mit weniger als 1000 Bauteilen:

Die folgenden zusätzlichen von Autodesk® empfohlenen Systemanforderungen gelten für Bauteile und Baugruppen mit mehr als 1000 Bauteilen:

2.2 Für Anwender von Autodesk® Inventor® 2021 auf Macintosh

Sie können Autodesk® Inventor® Professional auf einem Mac®-Computer auf einer Windows-Partition installieren. Das System muss Apple Boot Camp® zum Verwalten einer Konfiguration mit zwei Betriebssystemen verwenden und die folgenden Mindestsystemanforderungen erfüllen:

2.3 Download des Programms

Sollten Sie die Software nicht bereits besitzen, haben Sie die Möglichkeit Autodesk® Inventor® 2021 zu privaten Schulungszwecken als kostenlose Version herunterzuladen:

• https://www.autodesk.com/education/free-software/inventor-professional

Eröffnen Sie hierfür einen kostenlosen Autodesk® Account unter demselben Link.

2.4 Installationsvoraussetzungen

Sie müssen über lokale Benutzer-Administratorrechte verfügen.

• Systemsteuerung > Benutzerkonten > Benutzerkonten verwalten

Vor der Installation von Autodesk® Inventor® 2021 sollten eventuell noch ausstehende Updates von Windows® durchgeführt werden. Starten Sie den Rechner danach neu. Antivirenprogramme müssen während der Installation eventuell vorübergehend deaktiviert werden.

Prüfen Sie vor der Installation von Autodesk® Inventor® 2021 ob die heruntergeladene Programmversion in der richtigen Sprache vorhanden ist. Eventuell muss vorab ein Sprachpaket heruntergeladen und installiert werden.

Beim Download müssen Seriennummer und Produktschlüssel in Erfahrung gebracht werden. Diese werden bei der Installation benötigt.

Beenden Sie alle anderen Programme vor der Installation von Autodesk® Inventor® 2021.

2.5 Installation von Autodesk® Inventor® 2021

Stellen Sie vor der Installation von Autodesk® Inventor® 2021 sicher, dass alle Teile des Programms vollständig vorhanden sind. Wurden diese vollständig heruntergeladen (Schritt entfällt, wenn die Software auf DVD vorhanden ist), kann mit der Installation begonnen werden. Sollte das Installationsprogramm noch nicht geöffnet sein, starten Sie dieses. Sie finden es für gewöhnlich im Pfad:

• C:\Autodesk\Inventor_2021_...\Setup.exe

Nachdem Sie die Lizenzvereinbarung gelesen und akzeptiert haben, muss im Dropdown-Menü mit den Produktsprachen einer der folgenden Schritte durchgeführt werden:

1. Wählen Sie eine Sprache aus.
2. Wählen Sie unter Lizenztyp die Option Einzelplatz.
3. Geben Sie Seriennummer und Produktschlüssel ein (falls erforderlich).
4. Bestimmen Sie den Installationspfad (dieser Pfad darf maximal 260 Zeichen lang sein).
5. Übernehmen Sie die vorgegebene Konfiguration oder passen Sie die Installation an (weitere Informationen zur Konfiguration finden Sie in der Produktdokumentation).
6. Klicken Sie auf Installieren.
7. Nach der Installation: Klicken Sie auf Fertigstellen.

2.6 Aktivierung von Autodesk® Inventor® 2021

Sobald Autodesk® Inventor® 2021 das erste Mal gestartet wurden, startet auch automatisch der Aktivierungsvorgang. Sollte der PC über eine bestehende Internetverbindung verfügen, führen Sie die folgenden Schritte aus:

1. Achten Sie darauf, dass Ihre Firewall oder Antivirenprogramme den Datenaustausch zwischen Autodesk® Inventor® 2021 und dem Server von Autodesk® nicht unterbrechen.
2. Starten Sie Autodesk® Inventor® 2021.
3. Stimmen Sie den Datenschutzrichtlinien zu.
4. Klicken Sie auf Aktivieren.
5. Geben Sie den Produktschlüssel ein, wenn Sie dazu aufgefordert werden sollten. Melden Sie sich an und registrieren Sie das Produkt.

Autodesk® überprüft jetzt die Berechtigungsinformationen, wie z. B. Ihre Seriennummer. Wenn Sie die Aktivierungsaufforderung sehen und keine Verbindung mit dem Internet herstellen können, ist die Aktivierung manuell vorzunehmen.

Sollte der PC über keine bestehende Internetverbindung verfügen, führen Sie die folgenden Schritte aus: