Механична и производствена симулация

Докато и двете са решители на крайни елементи от световна класа, Simcenter Настран и Simcenter Optistruct имат различни силни страни, които правят всеки по-подходящ за определени работни потоци. Simcenter Nastran е широко смятан за златен стандарт за космически и отбранителни структурни анализи, предлагайки дълбока подкрепа за аероеластичността, динамиката на ротора и сложната динамична реакция - среди, в които проследяемостта на сертифицирането и верността на решителите са от първостепенно значение. За разлика от това, Simcenter Optistruct е проектиран от самото начало с оптимизация в основата си, което го прави предпочитаният избор, когато лекият дизайн, изследването на топологията или оптимизацията, управлявана от умора, са основни цели. Много организации разполагат и двата решителя в рамките на Simcenter Hypermesh, използвайки всяко място, където се отличава, като същевременно поддържа последователна среда за предварителна и последваща обработка в техните инженерни екипи.

Традиционният анализ на крайни елементи изисква значителни инвестиции във времето за почистване на геометрията, разграждане и генериране на мрежа — стъпки, които могат да отнемат повече инженерни часове от самия анализ. Simcenter Симсолид елиминира това затруднение чрез използване на усъвършенствана технология без мрежа, която работи директно върху напълно функционална CAD геометрия, включително сглобки със стотици компоненти, тънкостенни части и сложни контакти. Вместо да заменя традиционните FEA решители като Simcenter Nastran или Simcenter Optistruct за окончателно валидиране, Simcenter Simsolid е най-мощен по-рано в цикъла на проектиране, където бързата итерация и проектирането на космоса са от решаващо значение. Инженерите могат да извършват смислени структурни оценки за минути, да идентифицират пътищата на натоварване и проблемните зони и да стигнат до подробни FEA с далеч по-зрял дизайн - компресирайки значително общите срокове за симулация.

Simcenter Radioss и Simcenter Madymo разглеждат допълващите се, но различни аспекти на симулацията на катастрофи и безопасност, а комбинираното им използване дава на инженерите по безопасност уникално цялостна верига инструменти. Simcenter Radioss се отличава в моделирането на структурната реакция на самото превозно средство - деформация на структурите в бялото тяло, бариерни взаимодействия и поведение на поглъщане на енергия по време на ударни събития с висока скорост. Междувременно Simcenter Madymo е специализиран в биомеханичната реакция на пътниците и пешеходците в превозното средство, като точно симулира модели на манекени, модели на човешко тяло, системи за обезопасяване като предпазни колани и въздушни възглавници и взаимодействия на детските предпазни седалки. Чрез свързване на структурните резултати на Simcenter Radioss с моделите на пътници Simcenter Madymo инженерите могат да оценят показателите за нараняване като критерий за нараняване на главата (HIC), отклонение на гърдите и натоварване на бедрената кост в рамките на един интегриран работен процес, което позволява по-бързо и по-точно съответствие с глобалните правила за безопасност, включително стандартите Euro NCAP, FMVSS и UNECE.

Един от най-предизвикателните аспекти на симулацията на механизми е точното улавяне на динамичното взаимодействие между структурната гъвкавост, активната логика на управление и реалистичните работни натоварвания - и точно тук Simcenter Motionsolve отличава се. Вместо да третира телата като чисто твърди, Simcenter Motionsolve поддържа гъвкава интеграция на тялото чрез синтеза на компонентен режим на Крейг-Бамптън, позволявайки на структурната деформация да повлияе на динамичното поведение на системно ниво. Системите за управление - независимо дали са моделирани естествено или съвместно симулирани с инструменти като Simulink - могат да бъдат плътно свързани с механичния модел, позволявайки виртуално тестване в стил хардуер в цикъла. Simcenter гума моделите се захранват с реалистични възбудения от пътно натоварване, докато връзките към Simcenter Настран или Simcenter 3D позволяват възстановяване на умората и стреса на гъвкавите компоненти директно от резултатите от MBD - създавайки наистина работен процес на натоварване от край до край и издръжливост.

Simcenter Optistruct и Simcenter Inspire и двете предоставят мощни възможности за структурна оптимизация, но са предназначени за различни потребители и етапи от процеса на разработване на продукта. Simcenter Optistruct е инструмент на ниво решител, предлагащ пълната дълбочина на математиката за оптимизация - топология, топография, размер, форма и оптимизация на решетките - с финозърнест контрол върху ограниченията, производствените правила и сценарии за случаи с много натоварвания. Това е инструментът по избор за специалисти по симулация, които трябва да вградат оптимизация в строги, валидирани инженерни работни процеси. За разлика от това, Simcenter Inspire представя резултати от оптимизацията чрез високо визуален интерфейс, ориентиран към геометрията, който прави генеративния дизайн достъпен за дизайнерски инженери и индустриални дизайнери без дълбоки FEA фонове. Използвани заедно стратегически, Simcenter Inspire може бързо да генерира и комуникира оптимизирани концептуални геометрии в началото на разработката, докато Simcenter Optistruct усъвършенства и валидира тези концепции към готови за производство стандарти по-късно в процеса.

Част, която се представя перфектно в симулацията, но се изкривява по време на производството, може да не отговаря на допустимите отклонения на монтажа или структурните изисквания в експлоатация - което прави връзката между симулацията на производството и структурния анализ критично важна. Възможностите за симулация на производството на части на Simcenter предсказват явления като възвръщаемост при формоването на ламарина, остатъчни напрежения от заваряване и топлинна обработка и изкривяване в добавките за производство. Критично е, че тези индуцирани от производството резултати от остатъчно напрежение и геометрични отклонения могат да бъдат картографирани директно надолу по веригата Simcenter Настран или Simcenter Optistruct структурни анализи, позволяващи на инженерите да преценят как произведеното състояние - вместо идеалната CAD геометрия - влияе върху живота на умора, устойчивостта на изпъкване и цялостната цялост на конструкцията. Тази връзка със затворен цикъл между производството и структурната симулация е ключов фактор за разработването на продукта за първи път.