sdei ouest - SolidWorks
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FALLSTUDIE SDEI OUEST Entwicklung eines modernen Amphitheater-Velariums mit SOLIDWORKS Lösungen Seit Cäsars Tagen war kein Kolosseum-artiges Amphitheater in Europa mehr mit einem Velarium versehen, einer großen Segeltuchplane. Bis jetzt. SDEI Ouest, ein Konstruktionsbüro in Cholet, Frankreich, stellte sich der Herausforderung, das erste Velarium seit dem Untergang des Römischen Reichs im galloromanischen Stadion Puy du Fou in Vendée, Frankreich zu entwickeln, zu fertigen und zu installieren. Der leitende Direktor des Puy du Fou Parks, Laurent Albert, beauftragte SDEI Ouest mit der Erstellung einer Machbarkeitsstudie für den Bau eines Velariums über dem Stadion, der Entwicklung der Struktur und der Verwaltung des Projekts. Zu einer der Herausforderungen des Projekts zählte die Entwicklung einer Struktur, die den atmosphärischen Bedingungen standhalten kann. Dafür musste eine riesige, dem Rad eines Fahrrads gleichende Struktur waagerecht über der Arena montiert werden, um die Plane zu stützen. Die Struktur besteht aus zusammengeschweißten Stahlstreben. Der äußere Kreis der Struktur wird komprimiert und hält Belastungen von bis zu 200 metrischen Tonnen stand. Der innere Kreis, der aus Kabeln und Verbindungsstreben besteht, funktioniert nach dem entgegengesetzten Prinzip, durch Traktion, und verbindet den äußeren Kreis mit 288 speichenähnlichen, kreisförmig angeordneten Kabeln. Erste dynamische Untersuchungen zeigten, dass der innere Kreis bei starkem Wind umklappen und dadurch unzumutbare Belastungen auf die umlaufende Mauer ausüben könnte. Zur Entwicklung einer Lösung entschied sich SDEI Ouest, die SOLIDWORKS® Premium-Konstruktions- und SOLIDWORKS Simulation-Analyselösungen von Dassault Systèmes SolidWorks Corporation zu nutzen. „Dieses Projekt war überaus kompliziert, denn an ihm waren zahlreiche Berufsgruppen beteiligt, unter anderem aus den Bereichen Mechanik, Metall und Textilien, Stahlrahmen, Verkabelung usw.“, erklärt SDEI Ouest Manager Bruno Fradet. „Mit SOLIDWORKS konnten wir die Konstruktion schnell und einfach aktualisieren und zahlreiche Iterationen des Designprozesses anfertigen. So waren wir in der Lage, innerhalb des gesteckten Zeitrahmens eine Lösung zu entwickeln, die den Vorgaben voll und ganz entspricht.“ SDEI Ouest verwendete die Konstruktionsund Simulationswerkzeuge von SOLIDWORKS, um das erste Velarium seit dem Untergang des Römischen Reichs im galloromanischen Stadion Puy du Fou in Vendée, Frankreich zu entwickeln und zu fertigen. Herausforderung: Entwicklung, Fertigung und Montage eines 5.500 m² großen Velariums für die Puy du Fou Arena in Vendée, Frankreich – ein Konstruktionsprojekt, das seit dem Untergang des Römischen Reichs nicht mehr in Angriff genommen wurde. Lösung: Verwendung der SOLIDWORKS PremiumKonstruktions- und SOLIDWORKS SimulationAnalyselösungen zur Entwicklung und Optimierung der 8.800 Komponenten des Velariums. Ergebnisse: •Verringerung des Halterungsgewichts um 24 Prozent •Produktion einer optimierten, leichten, kostengünstigen Struktur •Einreichung zweier Patente für technische Innovationen •Einfachere Kommunikation mit Projektpartnern Mit den Konstruktions- und Analyse-Werkzeugen von SOLIDWORKS entwickelte SDEI Ouest eine Lösung: es wurden 12 vertikale Kabel am inneren Kreis befestigt und im Boden verankert, um die Stabilität zu gewährleisten. „SOLIDWORKS ist zu einem wesentlichen Teil am Erfolg dieses Großprojekts beteiligt“, so Yves Biret, Head of Product Design and Calculation bei SDEI Ouest. „SOLIDWORKS hat einen wesentlichen Beitrag zur erfolgreichen Umsetzung dieser groSSen Herausforderung geleistet.“ Lösungen für Belastungs- und Sicherheitsfragen Mit den Lösungen von SOLIDWORKS konnte SDEI Ouest die überaus spezifischen und strengen Sicherheitsstandards für das Velarium sowie alle zusätzlichen Anforderungen hinsichtlich Gewicht, Kosten und Ästhetik erfüllen. Zu den Haupteinschränkungen zählten Sicherheitsbestimmungen für öffentliche Gebäude, Maximalgewicht, ein genauer Kostenpunkt für die Plane, Ästhetik, Widerstandsfähigkeit gegenüber Windböen von über 70 km/h, Regen und Sonnenbestrahlung, Einsatz in weniger als einer Minute und der Termin (13. April 2011). Yves Biret Head of Product Design and Calculations Durch die Verwendung der SOLIDWORKS Simulation-Software vermied SDEI Ouest nicht nur teures Prototyping, sondern konnte auch das Verhalten der Konstruktion unter Last schnell beurteilen. So erhöhte die für das Projekt zuständige Aufsichtsbehörde beispielsweise mitten im laufenden Projekt die Radiallast um 62 Prozent. Mithilfe von Simulationen an der vertikalen Kabelhalterung konnte SDEI diese neuen Parameter schnell prüfen und gleichzeitig das Gewicht der Halterung um 24 Prozent reduzieren. „SOLIDWORKS Simulation war genau das richtige Werkzeug für uns“, so Biret. „Der Beweis dafür ist die große Übereinstimmung zwischen Realität und Simulation.“ Automatisierter Ansatz führt zu Patenten Durch die Konstruktion von Iterationen in SOLIDWORKS konnte SDEI Ouest technische Innovationen für die Bereitstellung, Faltung und Aufbewahrung des Velariums entwickeln und zwei Patente einreichen. Ein automatisiertes System entfaltet das Velarium während der Bereitstellung und faltet die Planenteile zur Aufbewahrung zusammen, wenn das Velarium nicht verwendet wird. „Mit diesem Projekt konnten wir innovative, patentierte Prozesse wie die Motorsysteme entwickeln, mit denen 144 Planenteile entfaltet und dann in Hüllen gelagert werden können, sowie das mechanische Gurtsystem, das die Plane beim Auftreten unvorhergesehener Windböen teilweise löst“, erklärt Biret. „Das stellte für SDEI Ouest eine große Herausforderung dar, da über die Hälfte unserer Teams damit beschäftigt war. Doch mit den Lösungen von SOLIDWORKS von Dassault Systèmes und aufgrund unserer Erfahrung wurde es ein durchschlagender Erfolg. Eine weltweit bedeutungsvolle Konstruktion, mit der wir den Ruf erlangt haben, jeder Herausforderung gewachsen zu sein.“ Mit der SOLIDWORKS Simulation-Software konnte SDEI Ouest die Reaktion der Konstruktion auf Belastungen schnell beurteilen und so eine leichtere und doch sichere und zuverlässige Konstruktion entwickeln. Unterstützung der Designkommunikation Das SOLIDWORKS 3D-Modell verbesserte die Kommunikation zwischen den Projektpartnern und erleichterte dadurch wesentlich die Produktion und den Zusammenbau der 8.800 Komponenten des Velariums. Zahlreiche Überlegungen, unter anderem zu den Strukturen aus Metall und Stoff, Simulation von Windeffekten, Betonstrukturen, Metallrahmen, automatisierten Mechanismen, Wassereinwirkungen, Kunststoffverarbeitungstechnologien und ästhetische und architektonische Überlegungen, erforderten eine direkte Kommunikation zwischen den verschiedenen Experten. Da alle Beteiligten ein informationsreiches 3D-Erlebnis nutzen konnten, förderte SOLIDWORKS die Kommunikation, um das seit langem erste Velarium in Europa erfolgreich zu konstruieren. SDEI Ouest ZI de l’Appentière Mazieres en Mauges 49280 Cholet, FRANKREICH Telefon: +33 (0)2 41 58 70 55 www.sdeiouest.fr VAR: Axemble, Nantes, FRANKREICH Nord-, Mittel- und Südamerika Dassault Systèmes 175 Wyman Street Waltham, Massachusetts 02451-1223 USA SOLIDWORKS ist eine eingetragene Marke der Dassault Systèmes SolidWorks Corp. in den USA und/oder anderen Ländern. Andere Markenund Produktnamen sind Marken ihrer jeweiligen Inhaber. ©2013 Dassault Systèmes. Alle Rechte vorbehalten. MKSDECSDEU0613 Niederlassung Deutschland +49-(0)89-960-948-400 [email protected] www.solidworks.de