Μηχανική και κατασκευαστική προσομοίωση

Ενώ και οι δύο είναι λύτες πεπερασμένων στοιχείων παγκόσμιας κλάσης, Σιμκέντρο Νάστραν και Simcenter Optistruct έχουν ξεχωριστά πλεονεκτήματα που καθιστούν το καθένα πιο κατάλληλο για συγκεκριμένες ροές εργασίας. Το Simcenter Nastran θεωρείται ευρέως ως το χρυσό πρότυπο για την αεροδιαστημική και αμυντική δομική ανάλυση, προσφέροντας βαθιά υποστήριξη για την αεροελαστικότητα, τη δυναμική του ρότορα και τη σύνθετη δυναμική απόκριση - περιβάλλοντα όπου η ιχνηλασιμότητα πιστοποίησης και η πιστότητα των λύσεων είναι υψίστης σημασίας. Το Simcenter Optistruct, αντίθετα, σχεδιάστηκε από την αρχή με τη βελτιστοποίηση στον πυρήνα του, καθιστώντας το την προτιμώμενη επιλογή όταν ο ελαφρύς σχεδιασμός, η εξερεύνηση τοπολογίας ή η βελτιστοποίηση με γνώμονα την κόπωση είναι πρωταρχικοί στόχοι. Πολλοί οργανισμοί αναπτύσσουν και τους δύο λύτες εντός Simcenter Hypermesh, αξιοποιώντας το καθένα από τα σημεία όπου υπερέχει διατηρώντας παράλληλα ένα συνεπές περιβάλλον πριν και μετά την επεξεργασία σε όλες τις ομάδες μηχανικών τους.

Η παραδοσιακή ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων απαιτεί σημαντική επένδυση χρόνου στον καθαρισμό γεωμετρίας, τη φθορά και τη δημιουργία πλέγματος - βήματα που μπορούν να καταναλώσουν περισσότερες ώρες μηχανικής από την ίδια την ανάλυση. Σιμέντερ Σίμσολιντ εξαλείφει αυτό το εμπόδιο χρησιμοποιώντας μια προηγμένη τεχνολογία χωρίς πλέγμα που λειτουργεί απευθείας σε πλήρως εξοπλισμένη γεωμετρία CAD, συμπεριλαμβανομένων συγκροτημάτων με εκατοντάδες εξαρτήματα, εξαρτήματα λεπτού τοιχώματος και σύνθετες επαφές. Αντί να αντικαθιστά τους παραδοσιακούς λύτες FEA όπως το Simcenter Nastran ή το Simcenter Optistruct για τελική επικύρωση, το Simcenter Simsolid είναι πιο ισχυρό νωρίτερα στον κύκλο σχεδιασμού, όπου η ταχεία επανάληψη και η εξερεύνηση του χώρου σχεδιασμού είναι κρίσιμης σημασίας. Οι μηχανικοί μπορούν να εκτελέσουν σημαντικές δομικές αξιολογήσεις μέσα σε λίγα λεπτά, να εντοπίσουν διαδρομές φορτίου και προβληματικές περιοχές και να φτάσουν σε λεπτομερή FEA με πολύ πιο ώριμο σχεδιασμό - συμπιέζοντας σημαντικά τα συνολικά χρονοδιαγράμματα προσομοίωσης.

Simcenter Radioss και Σιμκέντρο Μάντυμο αντιμετωπίζουν συμπληρωματικές αλλά διακριτές πτυχές της προσομοίωσης σύγκρουσης και ασφάλειας και η συνδυασμένη χρήση τους δίνει στους μηχανικούς ασφαλείας μια μοναδικά ολοκληρωμένη αλυσίδα εργαλείων. Το Simcenter Radioss υπερέχει στη μοντελοποίηση της δομικής απόκρισης του ίδιου του οχήματος - παραμόρφωση των λευκών δομών αμαξώματος, αλληλεπιδράσεις φραγμών και συμπεριφορά απορρόφησης ενέργειας κατά τη διάρκεια συμβάντων πρόσκρουσης υψηλής ταχύτητας. Το Simcenter Madymo, εν τω μεταξύ, ειδικεύεται στη βιομηχανική απόκριση επιβατών οχημάτων και πεζών, προσομοιώνοντας με ακρίβεια εικονικά μοντέλα, μοντέλα ανθρώπινου σώματος, συστήματα συγκράτησης όπως ζώνες ασφαλείας και αερόσακους και αλληλεπιδράσεις παιδικών καθισμάτων ασφαλείας. Συνδυάζοντας τα δομικά αποτελέσματα του Simcenter Radioss με μοντέλα επιβατών Simcenter Madymo, οι μηχανικοί μπορούν να αξιολογήσουν μετρήσεις τραυματισμών, όπως κριτήριο τραυματισμού στο κεφάλι (HIC), εκτροπή θώρακα και φορτία μηριαίου οστού σε μια ενιαία ολοκληρωμένη ροή εργασίας - επιτρέποντας ταχύτερη και ακριβέστερη συμμόρφωση με τους παγκόσμιους κανονισμούς ασφαλείας, συμπεριλαμβανομένων των προτύπων Euro NCAP, FMVSS και UNECE.

Μία από τις πιο απαιτητικές πτυχές της προσομοίωσης μηχανισμών είναι η ακριβής καταγραφή της δυναμικής αλληλεπίδρασης μεταξύ δομικής ευελιξίας, ενεργού λογικής ελέγχου και ρεαλιστικών φορτίων λειτουργίας - και αυτό ακριβώς είναι το σημείο που Simcenter Motionsolve διακρίνεται. Αντί να αντιμετωπίζει τα σώματα ως καθαρά άκαμπτα, το Simcenter Motionsolve υποστηρίζει την ευέλικτη ενσωμάτωση του σώματος μέσω της σύνθεσης λειτουργιών στοιχείων Craig-Bampton, επιτρέποντας στη δομική παραμόρφωση να επηρεάσει τη δυναμική συμπεριφορά σε επίπεδο συστήματος. Τα συστήματα ελέγχου - είτε μοντελοποιούνται εγγενώς είτε από κοινού προσομοιώνονται με εργαλεία όπως το Simulink - μπορούν να συνδεθούν στενά με το μηχανικό μοντέλο, επιτρέποντας εικονικές δοκιμές σε στυλ υλικού σε βρόχο. Ελαστικό Simcenter τα μοντέλα τροφοδοτούν ρεαλιστικές διεγέρσεις οδικού φορτίου, ενώ οι συνδέσεις με Σιμκέντρο Νάστραν ή Τρισδιάστατο Σιμcenter επιτρέπουν την αποκατάσταση κόπωσης και καταπόνησης σε εύκαμπτα εξαρτήματα απευθείας από τα αποτελέσματα MBD - δημιουργώντας μια πραγματικά ολοκληρωμένη ροή εργασίας φορτίου και ανθεκτικότητας.

Simcenter Optistruct και Simcenter Inspire και οι δύο παρέχουν ισχυρές δυνατότητες δομικής βελτιστοποίησης, αλλά έχουν σχεδιαστεί για διαφορετικούς χρήστες και στάδια της διαδικασίας ανάπτυξης προϊόντων. Το Simcenter Optistruct είναι ένα εργαλείο σε επίπεδο λύτη που προσφέρει το πλήρες βάθος των μαθηματικών βελτιστοποίησης - τοπολογία, τοπογραφία, βελτιστοποίηση μεγέθους, σχήματος και πλέγματος - με λεπτομερή έλεγχο των περιορισμών, των κανόνων κατασκευής και των σεναρίων πολλαπλών φορτίων. Είναι το εργαλείο επιλογής για ειδικούς προσομοίωσης που πρέπει να ενσωματώσουν τη βελτιστοποίηση σε αυστηρές, επικυρωμένες ροές εργασίας μηχανικής. Το Simcenter Inspire, αντίθετα, παρουσιάζει αποτελέσματα βελτιστοποίησης μέσω μιας εξαιρετικά οπτικής διεπαφής με επίκεντρο τη γεωμετρία που καθιστά τον γενετικό σχεδιασμό προσβάσιμο σε μηχανικούς σχεδιασμού και βιομηχανικούς σχεδιαστές χωρίς βαθύ υπόβαθρο FEA. Χρησιμοποιώντας μαζί στρατηγικά, το Simcenter Inspire μπορεί γρήγορα να δημιουργήσει και να επικοινωνήσει βελτιστοποιημένες γεωμετρίες ιδεών νωρίς στην ανάπτυξη, ενώ το Simcenter Optistruct βελτιώνει και επικυρώνει αυτές τις έννοιες σε πρότυπα έτοιμα για παραγωγή αργότερα στη διαδικασία.

Ένα εξάρτημα που αποδίδει τέλεια στην προσομοίωση αλλά παραμορφώνεται κατά τη διάρκεια της κατασκευής μπορεί να μην ικανοποιήσει τις ανοχές συναρμολόγησης ή τις δομικές απαιτήσεις κατά τη λειτουργία - καθιστώντας τη σύνδεση μεταξύ προσομοίωσης κατασκευής και δομικής ανάλυσης κρίσιμης σημασίας. Οι δυνατότητες προσομοίωσης κατασκευής εξαρτημάτων της Simcenter προβλέπουν φαινόμενα όπως οπισθοδρόμηση στη διαμόρφωση λαμαρίνας, υπολειπόμενες τάσεις από συγκόλληση και θερμική επεξεργασία και παραμόρφωση σε κατασκευές προσθετικής κατασκευής. Κρίσιμα, αυτά τα αποτελέσματα υπολειπόμενης τάσης και απόκλισης γεωμετρίας που προκαλούνται από την κατασκευή μπορούν να χαρτογραφηθούν απευθείας στο μεταγενέστερο στάδιο Σιμκέντρο Νάστραν ή Simcenter Optistruct δομικές αναλύσεις, επιτρέποντας στους μηχανικούς να αξιολογήσουν πώς η κατάσταση όπως κατασκευάζεται - και όχι η ιδανική γεωμετρία CAD - επηρεάζει τη διάρκεια ζωής κόπωσης, την αντοχή σε κάμψη και τη συνολική δομική ακεραιότητα. Αυτή η σύνδεση κλειστού βρόχου μεταξύ κατασκευής και δομικής προσομοίωσης είναι ένας βασικός παράγοντας για την πρώτη φορά σωστή ανάπτυξη προϊόντων.