sdei ouest - SolidWorks

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
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