Mekanisk simulering og fremstillingssimulering

Mens begge er endelige elementløsere i verdensklasse, Simcenter Nastran og Simcenter Optistruct har forskellige styrker, der gør hver bedre egnet til bestemte arbejdsgange. Simcenter Nastran betragtes bredt som guldstandarden for strukturelle analyser inden for luftfart og forsvar, og tilbyder dyb støtte til aeroelasticitet, rotordynamik og kompleks dynamisk respons - miljøer, hvor certificeringssporbarhed og løsertroskab er altafgørende. Simcenter Optistruct blev derimod opbygget fra bunden med optimering i centrum, hvilket gør det til det foretrukne valg, når letvægtsdesign, topologiudforskning eller træthedsdrevet optimering er primære mål. Mange organisationer implementerer begge løsere inden for Simcenter Hypermeshog udnytter hver, hvor den udmærker sig, samtidig med at der opretholdes et ensartet præ-og efterbehandlingsmiljø på tværs af deres ingeniørteams.

Traditionel analyse af endelige elementer kræver betydelige tidsinvesteringer i geometrioprydning, defiaturering og maskegenerering - trin, der kan forbruge flere ingeniørtimer end selve analysen. Simcenter Simsolid eliminerer denne flaskehals ved hjælp af en avanceret meshless teknologi, der fungerer direkte på fuldt udstyret CAD-geometri, herunder samlinger med hundredvis af komponenter, tyndvæggede dele og komplekse kontakter. I stedet for at erstatte traditionelle FEA-løsere som Simcenter Nastran eller Simcenter Optistruct til endelig validering, er Simcenter Simsolid mest kraftfuld tidligere i designcyklussen, hvor hurtig iteration og udforskning af designrum er afgørende. Ingeniører kan udføre meningsfulde strukturelle vurderinger på få minutter, identificere belastningsveje og problemområder og nå frem til detaljeret FEA med et langt mere modent design - hvilket komprimerer de samlede simuleringstidslinjer betydeligt.

Simcenter Radioss og Simcenter Madymo adresserer komplementære, men særskilte aspekter af kollision og sikkerhedssimulering, og deres kombinerede anvendelse giver sikkerhedsingeniører en unik omfattende værktøjskæde. Simcenter Radioss udmærker sig ved at modellere selve køretøjets strukturelle respons - deformation af karosseri-i-hvide strukturer, barriereinteraktioner, og energiabsorptionsadfærd under højhastighedshændelser. Simcenter Madymo har i mellemtiden specialiseret sig i den biomekaniske reaktion fra køretøjets passagerer og fodgængere og simulerer nøjagtigt dummy-modeller, menneskelige kropsmodeller, fastholdelsessystemer såsom sikkerhedsseler og airbags og interaktioner med børnesæder. Ved at koble Simcenter Radioss strukturelle resultater med Simcenter Madymo-passagermodeller kan ingeniører vurdere skademålinger såsom hovedskadekriterium (HIC), brystafbøjning og lårbensbelastninger inden for en enkelt integreret arbejdsgang - hvilket muliggør hurtigere og mere præcis overholdelse af globale sikkerhedsforskrifter, herunder Euro NCAP, FMVSS og UNECE-standarder.

Et af de mest udfordrende aspekter ved simulering af mekanismer er nøjagtigt at fange det dynamiske samspil mellem strukturel fleksibilitet, aktiv kontrollogik og realistiske driftsbelastninger - og det er netop her Simcenter Motionsolve skelner sig selv. I stedet for at behandle kroppe som rent stive understøtter Simcenter Motionsolve fleksibel kropsintegration gennem Craig-Bampton-komponenttilstandssyntese, hvilket tillader strukturel deformation at påvirke dynamisk adfærd på systemniveau. Kontrolsystemer - uanset om de er modelleret indbygget eller co-simuleret med værktøjer som Simulink - kan kobles tæt til den mekaniske model, hvilket muliggør virtuel testning af hardware-in-the-loop-stil. Simcenter Dæk modeller indfører realistiske vejbelastningsexcitationer, mens forbindelser til Simcenter Nastran eller Simcenter 3D muliggør træthed og gendannelse af stress på fleksible komponenter direkte fra MBD-resultater - hvilket skaber en virkelig komplet arbejdsgang for belastninger og holdbarhed.

Simcenter Optistruct og Simcenter Inspire begge leverer kraftfulde strukturelle optimeringsfunktioner, men de er designet til forskellige brugere og stadier af produktudviklingsprocessen. Simcenter Optistruct er et værktøj på løsningsniveau, der tilbyder den fulde dybde af optimeringsmatematik - topologi, topografi, størrelse, form og gitteroptimering - med finkornet kontrol over begrænsninger, produktionsregler og scenarier med flere belastninger. Det er det foretrukne værktøj til simuleringsspecialister, der har brug for at integrere optimering i strenge, validerede tekniske arbejdsgange. Simcenter Inspire præsenterer derimod optimeringsresultater gennem en meget visuel, geometri-centreret grænseflade, der gør generativt design tilgængeligt for designingeniører og industrielle designere uden dyb FEA-baggrund. Strategisk brugt sammen kan Simcenter Inspire hurtigt generere og kommunikere optimerede konceptgeometrier tidligt i udviklingen, mens Simcenter Optistruct finjusterer og validerer disse koncepter til produktionsklare standarder senere i processen.

En del, der fungerer perfekt i simulering, men forvrænges under fremstillingen, kan ikke opfylde samlingstolerancer eller strukturelle krav under drift - hvilket gør forbindelsen mellem fremstillingssimulering og strukturanalyse kritisk vigtig. Simcenters funktioner til simulering af delfremstilling forudsiger fænomener såsom tilbageslag i pladeformning, restspændinger fra svejsning og varmebehandling og forvrængning i additiv fremstillingsbyggeri. Kritisk set kan disse fremstillingsinducerede restspændings- og geometriafvigelsesresultater kortlægges direkte i nedstrøms Simcenter Nastran eller Simcenter Optistruct strukturelle analyser, der giver ingeniører mulighed for at vurdere, hvordan den fremstillede tilstand - snarere end den ideelle CAD-geometri - påvirker træthedslevetiden, bøjningsbestandigheden og den overordnede strukturelle integritet. Denne lukkede forbindelse mellem fremstilling og strukturel simulering er en vigtig forudsætning for førstegangs produktudvikling.