REXS Spezifikation

Die Komponente assembly_group kann eine einzelne analytische Komponente (z.B. Welle, Gehäuse) oder eine Baugruppe analytischer Komponenten (z.B. Planetenträger) ergänzen.

Die analytischen Komponenten und ihre Relationen bleiben dabei erhalten. Zusätzlich verfügt jede analytische Komponente, die durch eine assembly_group ergänzt wird, über eine "reference"-Relation zu der assembly_group.

Eine solche assembly_group dient als Container für FE- oder CAD-Informationen über die Baugruppe und verfügt über eine Position und Orientierung im Raum (lokales Koordinatensystem).

<component id="30" type="assembly_group"> ... </component>                        

<relation id="45" type="reference">
	<ref id="2" role="origin" hint="gear_casing"/>
	<ref id="30" role="referenced" hint="assembly_group"/>
</relation>

Als CAD-Repräsentation der assembly_group wird ein *.stp/*.step-Format erwartet.

Es können grundsätzlich beliebige FE-Formate in dem zugehörigen Ordner der Baugruppe abgespeichert werden. Die Kennzeichnung des verwendeten FE-Formats erfolgt über das Attribut "fem_file_format".

Alle relevanten Dateien müssen in dem Ordner (siehe Attribut "folder") der assembly_group vorliegen. Die Vorgabe von Randbedingungen, Werkstoffen, Reduktionsinformationen, etc. erfolgt direkt in den FE-Dateien im jeweiligen Format.

Die mechanische Koppelung zwischen einem FE-Bauteil und analytischen Komponenten erfolgt mit Hilfe so genannter Reduktionspunkte. Diese bilden die Schnittstelle zwischen dem FE-Bauteil (in dem ein Knoten üblicherweise 3 Verschiebungs-Freiheitsgrade besitzt) und dem analytischen mechanischen Modell (in dem ein Knoten 3 Verschiebungs- und 3 Rotations-Freiheitsgrade besitzt). An einem solchen Reduktionspunkt kann ein Lager, eine Koppelung oder eine externe Kraft ansetzen. Es ist auch möglich "freie" Reduktionspunkte ohne Anbindung an das analytische Modell zu definieren.

Die genaue Art und Weise der Koppelung zwischen dem Reduktionspunkt und den Knoten des FE-Bauteils ist bisher nicht im REXS-Modell enthalten, diese kann nur in den FE-Dateien hinterlegt werden. Der Einfluss eines Reduktionspunkts auf einen anderen Reduktionspunkt kann z.B. in Form einer reduzierten Steifigkeitsmatrix im REXS-Modell hinterlegt werden. Mittels der strukturierten Punktewolken können FE-Daten auch direkt in REXS abgebildet werden.

Für jeden Reduktionspunkt der Baugruppe ist eine reduction_point Komponente anzulegen. Diese ist über eine ordered_assembly Relation mit der assembly_group verbunden. Zusätzlich wird der "reduction_point" über eine reference-Relation mit der mit ihm verbundenen (analytischen) Komponente (Lager, Koppelstelle, externe Last) verknüpft, es sei denn, er hat keine Anbindung an das analytische Modell. Ein reduction_point verfügt außerdem über eine Position im Raum (Attribut support_vector).

Für eine Baugruppe mit ihren n Reduktionspunkten kann dann im Attribut "reduced_static_stiffness_matrix" die zugehörige reduzierte Steifigkeitsmatrix (für statische Berechnungen) abgelegt werden. Die Dimension der Matrix ist 6n x 6n. Dabei erfolgt die Zuordnung der Matrixeinträge zu den Reduktionspunkten folgendermaßen: Die Zeilen und Spalten der Matrix sind in 6er-Blöcke für jeden Reduktionspunkt aufgeteilt. Die Reihenfolge der Blöcke entspricht der "order" in den "ordered_assembly" Relationen zwischen der assembly_group und den Reduktionspunkten. In einem Block ist die Reihenfolge der Freiheitsgrade immer: dispU, dispV, dispW, rotU, rotV, rotW. Die Einträge der Matrix beziehen sich dabei auf das lokale Koordinatensystem der assembly_group. Die Vorzeichenregeln entsprechen einem rechtshändigen und rechtsdrehenden Koordinatensystem.

Ein REXS-Modell kann mehrere gear_casing Komponenten enthalten. Eine Lagerung im (analytischen) gear_casing entspricht einer Lagerung im Inertialsystem („starres Gehäuse“). Jede gear_casing Komponente kann durch eine assembly-Komponente ergänzt werden um ein FE- (Teil-) Gehäuse abzubilden. Insbesondere ist es möglich ein FE-Gehäuse mit einer anderen gear_casing Komponente über eine coupling Komponente zu koppeln (um z.B. weiche Koppelung ans Inertialsystem abzubilden).