Mechanikai és gyártási szimuláció

Bár mindkettő világszínvonalú véges elemes megoldó, Simcenter Nastrán és Simcenter Optistruct különálló erősségekkel rendelkeznek, amelyek mindegyikét jobban megfelelnek az adott munkafolyamatokhoz. A Simcenter Nastran széles körben az űrhajózási és védelmi szerkezeti elemzések aranyszabványának tekinthető, mély támogatást nyújt az aeroelasticitás, a rotor dinamika és a komplex dinamikus válasz szempontjából — olyan környezetek, ahol a tanúsítás nyomon követhetősége és a megoldások hűsége kiemelkedő fontosságú. A Simcenter Optistruct ezzel szemben az alapoktól kezdve optimalizálással készült, így ez az előnyben részesített választás, amikor a könnyű tervezés, a topológia feltárása vagy a fáradtsággal vezérelt optimalizálás elsődleges célkitűzések. Sok szervezet mindkét megoldást telepít Simcenter Hypermeshkihasználva mindegyiket, ahol kiváló, miközben fenntartja a következetes feldolgozás előtti és utófeldolgozási környezetet mérnöki csapataikban.

A hagyományos véges elemek elemzése jelentős időbefektetést igényel a geometria tisztításába, a defektálásba és a háló előállításához — olyan lépések, amelyek több mérnöki órát igényelhetnek, mint maga az elemzés. Simsolid Simcenter kiküszöböli ezt a szűk keresztmetszetet egy fejlett háló nélküli technológia használatával, amely közvetlenül a teljes funkcionalitású CAD-geometrián működik, beleértve a több száz alkatrészt tartalmazó szerelvényeket, vékonyfalú alkatrészeket és összetett érintkezőket. Ahelyett, hogy a hagyományos FEA-megoldásokat, például a Simcenter Nastran vagy a Simcenter Optistruct helyettesítené a végső validáláshoz, a Simcenter Simsolid a legerősebb a tervezési ciklus korai szakaszában, ahol a gyors iteráció és a tervezési űrkutatás kritikus fontosságú. A mérnökök percek alatt értelmes szerkezeti értékeléseket végezhetnek, azonosíthatják a terhelési útvonalakat és a problémás területeket, és sokkal kifejlettebb kialakítású részletes FEA-hoz jutnak el — jelentősen tömörítve az általános szimulációs idővonalakat.

Simcenter Radioss és Simcenter Madymo az ütközés- és biztonsági szimuláció kiegészítő, de különálló aspektusaival foglalkoznak, és ezek kombinált alkalmazása egyedülállóan átfogó szerszámláncot biztosít a biztonsági mérnököknek. A Simcenter Radioss kiemelkedő a jármű szerkezeti reakciójának modellezésében - a karosszéria fehérben lévő szerkezetek deformációja, a gátkölcsönhatások és az energiaelnyelő viselkedés nagy sebességű ütközések során. A Simcenter Madymo eközben a járműben utasok és gyalogosok biomechanikai reakciójára specializálódott, pontosan szimulálja a próbabábu modelleket, az emberi testmodelleket, a biztonsági rendszereket, például a biztonsági öveket és a légzsákokat, valamint a gyermekbiztonsági ülések kölcsönhatásait. A Simcenter Radioss szerkezeti eredményeinek a Simcenter Madymo utasmodellekkel történő összekapcsolásával a mérnökök egyetlen integrált munkafolyamaton belül értékelhetik a sérülési mutatókat, például a fejsérülési kritériumot (HIC), a mellkasi elhajlást és a combcsont terhelését, így gyorsabban és pontosabb megfelelést a globális biztonsági előírásoknak, beleértve az Euro NCAP, FMVSS és UNECE szabványokat.

A mechanizmusszimuláció egyik legnagyobb kihívást jelentő aspektusa a szerkezeti rugalmasság, az aktív vezérlési logika és a reális működési terhelések közötti dinamikus kölcsönhatás pontos rögzítése — és pontosan itt van Simcenter Motionsolve megkülönbözteti magát. Ahelyett, hogy a testeket tisztán merevként kezelné, a Simcenter Motionsolve támogatja a rugalmas testintegrációt a Craig-Bampton komponens módszintézisen keresztül, lehetővé téve, hogy a szerkezeti deformáció befolyásolja a rendszerszintű dinamikus viselkedést. A vezérlőrendszerek — akár natívan modellezve, akár olyan eszközökkel együtt szimulálva, mint a Simulink — szorosan összekapcsolhatók a mechanikus modellhez, lehetővé téve a hardware-in-the-loop stílusú virtuális tesztelést. Simcenter gumiabroncs a modellek valósághű útterhelési gerjesztéseket táplálnak, miközben a kapcsolatok Simcenter Nastrán vagy Simcenter 3D lehetővé teszi a rugalmas alkatrészek fáradtságának és feszültségének visszanyerését közvetlenül az MBD eredményekből, így valóban teljes körű terhelési és tartóssági munkafolyamatot teremt.

Simcenter Optistruct és Simcenter Inspire mindkettő hatékony szerkezeti optimalizálási képességeket biztosít, de a különböző felhasználók és a termékfejlesztési folyamat szakaszai számára készültek. A Simcenter Optistruct egy megoldó szintű eszköz, amely az optimalizálási matematika teljes mélységét — a topológiát, a topográfiát, a méret-, alakzatot és a rácsok optimalizálását — kínálja a kényszerek, a gyártási szabályok és a többterhelési esetforgatókönyvek finomszemcsés vezérlésével. Ez a választott eszköz a szimulációs szakemberek számára, akiknek az optimalizálást szigorú, validált mérnöki munkafolyamatokba kell beágyazniuk. Ezzel szemben a Simcenter Inspire optimalizálási eredményeket mutat be egy rendkívül vizuális, geometria-központú felületen keresztül, amely lehetővé teszi a generatív tervezést a tervezőmérnökök és ipari tervezők számára, mély FEA háttér nélkül. Stratégiailag együtt alkalmazva a Simcenter Inspire gyorsan képes optimalizált koncepciógeometriákat létrehozni és kommunikálni a fejlesztés korai szakaszában, míg a Simcenter Optistruct a folyamat későbbi szakaszában finomítja és érvényesíti ezeket a koncepciókat a gyártásra kész szabványokhoz.

Egy olyan alkatrész, amely tökéletesen teljesít a szimulációban, de a gyártás során torzul, nem felel meg az összeszerelési tűréseknek vagy a szerkezeti követelményeknek, ami kritikus jelentőséggel bír a gyártási szimuláció és a szerkezeti elemzés közötti kapcsolat. A Simcenter alkatrészgyártási szimulációs képességei olyan jelenségeket jósolnak meg, mint a fémlemezformázás rugóvisszahúzódása, a hegesztés és hőkezelés maradványfeszültségei, valamint az additív gyártási konstrukciók torzulása. Kritikus szempontból ezek a gyártás által kiváltott maradványfeszültség és geometriai eltérések eredményei közvetlenül a későbbiekben leképezhetők Simcenter Nastrán vagy Simcenter Optistruct szerkezeti elemzések lehetővé teszik a mérnökök számára, hogy felmérjék, hogy az ideális CAD-geometria helyett a gyártott állapot miként befolyásolja a fáradási élettartamot, a hajlítási ellenállást és az általános szerkezeti integritást. Ez a zárt hurkú kapcsolat a gyártás és a szerkezeti szimuláció között kulcsfontosságú szerepet játszik az első alkalommal történő termékfejlesztésnek.