Mechanická a výrobná simulácia

Aj keď sú obidva riešitelia konečných prvkov svetovej triedy, Simcenter Nastran a Simcenter Optistruct majú odlišné silné stránky, vďaka ktorým je každá z nich vhodnejšia pre konkrétne pracovné postupy. Simcenter Nastran je všeobecne považovaný za zlatý štandard pre leteckú a obrannú štrukturálnu analýzu, ktorý ponúka hlbokú podporu pre aeroelasticitu, dynamiku rotora a komplexnú dynamickú odozvu — prostredia, v ktorých je najdôležitejšia vysledovateľnosť certifikácie a vernosť riešiteľov. Simcenter Optistruct bol naopak skonštruovaný od základov s optimalizáciou v jadre, čo z neho robí preferovanú voľbu, keď sú primárnymi cieľmi ľahký dizajn, prieskum topológie alebo optimalizácia založená na únavu. Mnoho organizácií nasadzuje obidva riešitelia v rámci Simcenter Hypermesh, využívajúc každé miesto, kde vyniká, pri zachovaní konzistentného prostredia pred a následného spracovania v rámci svojich inžinierskych tímov.

Tradičná analýza konečných prvkov si vyžaduje značné časové investície do čistenia geometrie, deformácie a vytvárania sieťoviny — kroky, ktoré môžu spotrebovať viac inžinierskych hodín ako samotná analýza. Simcenter Simsolid eliminuje toto prekážky použitím pokročilej technológie bez siete, ktorá pracuje priamo na plne vybavenej geometrii CAD vrátane zostáv so stovkami komponentov, tenkostenných častí a zložitých kontaktov. Namiesto toho, aby nahradili tradičné riešitelia FEA, ako sú Simcenter Nastran alebo Simcenter Optistruct na konečnú validáciu, je Simcenter Simsolid najvýkonnejší skôr v dizajnovom cykle, kde je rozhodujúca rýchla iterácia a prieskum dizajnu vesmíru. Inžinieri môžu vykonať zmysluplné štrukturálne hodnotenia v priebehu niekoľkých minút, identifikovať cesty zaťaženia a problémové oblasti a dospieť k podrobnému FEA s oveľa vyspelejším dizajnom - čo značne komprimuje celkové časové harmonogramy simulácie.

Simcenter Radioss a Simcenter Madymo riešia komplementárne, ale odlišné aspekty simulácie havárií a bezpečnosti a ich kombinované použitie poskytuje bezpečnostným inžinierom jedinečne komplexný reťazec nástrojov. Simcenter Radioss vyniká v modelovaní štrukturálnej odozvy samotného vozidla — deformácie štruktúr v bielej karosérii, bariérových interakcií a správania pri absorpcii energie počas vysokorýchlostných nárazových udalostí. Simcenter Madymo sa medzitým špecializuje na biomechanickú reakciu cestujúcich vo vozidle a chodcov, presne simuluje figuríny, modely ľudského tela, zadržiavacie systémy, ako sú bezpečnostné pásy a airbagy, a interakcie detských bezpečnostných sedačiek. Spojením konštrukčných výsledkov Simcenter Radioss s modelmi cestujúcich Simcenter Madymo môžu inžinieri posúdiť metriky zranenia, ako je kritérium poranenia hlavy (HIC), vychýlenie hrudníka a zaťaženie stehennej kosti v rámci jedného integrovaného pracovného postupu, čo umožňuje rýchlejšie a presnejšie dodržiavanie globálnych bezpečnostných predpisov vrátane noriem Euro NCAP, FMVSS a UNECE.

Jedným z najnáročnejších aspektov simulácie mechanizmov je presné zachytenie dynamickej súhry medzi štrukturálnou flexibilitou, aktívnou logikou riadenia a realistickým prevádzkovým zaťažením — a práve tu Simcenter Motionsolve odlišuje sa. Namiesto toho, aby sa telá považovali za čisto tuhé, Simcenter Motionsolve podporuje flexibilnú integráciu tela prostredníctvom syntézy režimov komponentov Craig-Bampton, čo umožňuje štrukturálnej deformácii ovplyvniť dynamické správanie na úrovni systému. Riadiace systémy — či už natívne modelované alebo simulované s nástrojmi ako Simulink — môžu byť tesne spojené s mechanickým modelom, čo umožňuje virtuálne testovanie v štýle hardvéru v slučke. Pneumatika Simcenter modely napájajú realistické excitácie zaťaženia cesty, zatiaľ čo pripojenia k Simcenter Nastran alebo Simcenter 3D umožňujú regeneráciu únavy a stresu na flexibilných komponentoch priamo z výsledkov MBD — vytvára skutočne komplexný pracovný postup zaťaženia a odolnosti.

Simcenter Optistruct a Simcenter Inspire obe poskytujú výkonné možnosti štrukturálnej optimalizácie, ale sú určené pre rôznych používateľov a fázy procesu vývoja produktu. Simcenter Optistruct je nástroj na úrovni riešenia, ktorý ponúka plnú hĺbku optimalizačnej matematiky — topológiu, topografiu, veľkosť, tvar a optimalizáciu mriežky — s jemnou kontrolou obmedzení, výrobných pravidiel a scenárov prípadov viacerých zaťažení. Je to nástroj výberu pre simulačných špecialistov, ktorí potrebujú vložiť optimalizáciu do prísnych a overených inžinierskych pracovných postupov. Simcenter Inspire naopak predstavuje výsledky optimalizácie prostredníctvom vysoko vizuálneho rozhrania zameraného na geometriu, ktoré sprístupňuje generatívny dizajn dizajnérom a priemyselným dizajnérom bez hlbokého pozadia FEA. Simcenter Inspire, ktorý sa používa strategicky, dokáže rýchlo generovať a komunikovať optimalizované koncepčné geometrie na začiatku vývoja, zatiaľ čo Simcenter Optistruct tieto koncepty vylepšuje a overuje podľa štandardov pripravených na výrobu neskôr v priebehu procesu.

Časť, ktorá dokonale funguje v simulácii, ale deformuje sa počas výroby, môže nespĺňať montážne tolerancie alebo konštrukčné požiadavky v prevádzke, čo robí spojenie medzi simuláciou výroby a konštrukčnou analýzou kriticky dôležité. Simulačné schopnosti výroby dielov spoločnosti Simcenter predpovedajú javy, ako je odpruženosť pri tvarovaní plechu, zvyškové napätie pri zváraní a tepelnom spracovaní a skreslenie v aditívnej výrobe. Tieto výsledky zvyškového namáhania a geometrickej odchýlky vyvolané výrobou možno kriticky zmapovať priamo do následného toku Simcenter Nastran alebo Simcenter Optistruct konštrukčné analýzy, ktoré umožňujú inžinierom posúdiť, ako stav výroby - namiesto ideálnej geometrie CAD - ovplyvňuje životnosť únavy, odolnosť proti vykleneniu a celkovú konštrukčnú integritu. Toto uzavreté spojenie medzi výrobou a štruktúrnou simuláciou je kľúčovým faktorom vývoja produktov po prvýkrát.