Mehanska in proizvodna simulacija

Medtem ko sta oba reševalca končnih elementov svetovnega razreda, Simcenter Nastran in Simcenter Optistruct imajo različne prednosti, zaradi katerih je vsak bolj primeren za določene delovne tokove. Simcenter Nastran velja za zlati standard za vesoljsko in obrambno strukturno analizo, saj ponuja globoko podporo za aeroelastičnost, dinamiko rotorja in kompleksen dinamični odziv — okolja, kjer sta sledljivost certifikatov in zanesljivost reševalcev ključnega pomena. Nasprotno pa je bil Simcenter Optistruct zasnovan od začetka z optimizacijo v svojem jedru, zaradi česar je bila prednostna izbira, kadar so lahka zasnova, raziskovanje topologije ali optimizacija, ki jo povzroča utrujenost, primarni cilji. Številne organizacije uporabljajo oba reševalca znotraj Simcenter Hypermesh, ki izkorišča vsako mesto, kjer se odlikuje, hkrati pa ohranja dosledno okolje pred in naknadno obdelavo v svojih inženirskih skupinah.

Tradicionalna analiza končnih elementov zahteva znatne časovne naložbe v čiščenje geometrije, odstranjevanje in ustvarjanje mrež — koraki, ki lahko porabijo več inženirskih ur kot sama analiza. Simcenter Simsolid To ozko grlo odpravlja z uporabo napredne tehnologije brez mreže, ki deluje neposredno na popolnoma opremljeni geometriji CAD, vključno s sklopi s stotinami komponent, tankostenskimi deli in kompleksnimi stiki. Namesto da bi nadomestil tradicionalne reševalce FEA, kot sta Simcenter Nastran ali Simcenter Optistruct za končno potrditev, je Simcenter Simsolid najmočnejši v začetku oblikovalskega cikla, kjer sta hitra iteracija in raziskovanje oblikovanja vesolja ključnega pomena. Inženirji lahko v nekaj minutah izvedejo smiselne strukturne ocene, prepoznajo poti obremenitve in problematična področja ter prispejo do podrobnega FEA z veliko bolj zrelo zasnovo, ki znatno stisne celotne časovne roke simulacije.

Simcenter Radioss in Simcenter Madymo obravnavajo komplementarne, vendar različne vidike simulacije trčenja in varnosti, njihova kombinirana uporaba pa daje varnostnim inženirjem edinstveno obsežno verigo orodij. Simcenter Radioss se odlično odlikuje pri modeliranju strukturnega odziva samega vozila — deformacije struktur karoserije v beli barvi, interakcij pregrad in obnašanja absorpcije energije med hitrimi udarci. Simcenter Madymo je medtem specializiran za biomehanski odziv potnikov in pešcev ter natančno simulira modele lutk, modele človeškega telesa, zadrževalne sisteme, kot so varnostni pasovi in zračne blazine, ter interakcije z varnostnimi sedeži za otroke. S povezovanjem strukturnih rezultatov Simcenter Radioss z modeli potnikov Simcenter Madymo lahko inženirji ocenijo meritve poškodb, kot so merilo poškodbe glave (HIC), odklon prsnega koša in obremenitve stegnenice v enem integriranem delovnem toku, kar omogoča hitrejše in natančnejše skladnost s svetovnimi varnostnimi predpisi, vključno s standardi Euro NCAP, FMVSS in UNECE.

Eden najzahtevnejših vidikov simulacije mehanizmov je natančno zajemanje dinamičnega medsebojnega delovanja med strukturno prilagodljivostjo, aktivno logiko krmiljenja in realističnimi obratovalnimi obremenitvami — in prav tu Simcenter Motionsolve se razlikuje. Namesto da bi telesa obravnavala kot povsem toga, Simcenter Motionsolve podpira fleksibilno integracijo telesa s sintezo komponent Craig-Bampton, kar omogoča, da strukturna deformacija vpliva na dinamično vedenje na ravni sistema. Krmilni sistemi — ne glede na to, ali so oblikovani nativno ali simulirani z orodji, kot je Simulink — so lahko tesno povezani z mehanskim modelom, kar omogoča virtualno testiranje strojne opreme v zanki. Simcenter pnevmatike modeli napajajo realistične vzbujanja cestne obremenitve, medtem ko so povezave z Simcenter Nastran ali Simcenter 3D omogočajo utrujenost in obnavljanje stresa na fleksibilnih komponentah neposredno iz rezultatov MBD, kar ustvarja resnično celovit potek obremenitev in vzdržljivost.

Simcenter Optistruct in Simcenter Inspire obe zagotavljata zmogljive zmogljivosti strukturne optimizacije, vendar sta zasnovana za različne uporabnike in faze procesa razvoja izdelka. Simcenter Optistruct je orodje na ravni reševalcev, ki ponuja celotno globino optimizacijske matematike — topologijo, topografijo, velikost, obliko in optimizacijo rešetk — z drobnozrnatim nadzorom nad omejitvami, proizvodnimi pravili in scenariji primerov z več obremenitvami. To je izbirno orodje za strokovnjake za simulacijo, ki morajo optimizacijo vključiti v stroge, potrjene inženirske delovne tokove. Simcenter Inspire pa predstavlja rezultate optimizacije prek zelo vizualnega, geometrijsko osredotočenega vmesnika, zaradi katerega je generativno oblikovanje dostopno oblikovalskim inženirjem in industrijskim oblikovalcem brez globokih ozadij FEA. Simcenter Inspire, ki se strateško uporablja, lahko hitro ustvari in komunicira optimizirane geometrije konceptov na začetku razvoja, Simcenter Optistruct pa te koncepte izpopolni in potrdi v skladu s standardi, pripravljenimi za proizvodnjo, kasneje v procesu.

Del, ki odlično deluje pri simulaciji, vendar med izdelavo izkrivlja, lahko ne izpolnjuje toleranc sklopa ali strukturnih zahtev v uporabi, zaradi česar je povezava med simulacijo proizvodnje in strukturno analizo ključnega pomena. Simcentrove simulacijske zmogljivosti izdelave delov napovedujejo pojave, kot so vzmetnost pri oblikovanju pločevine, preostale napetosti pri varjenju in toplotni obdelavi ter popačenje pri aditivnih izdelkih. Kritično je mogoče te rezultate preostalih napetosti in geometrijskih odstopanj, ki jih povzroča proizvodnja, preslikati neposredno v nadaljnje verigi Simcenter Nastran ali Simcenter Optistruct strukturne analize, ki inženirjem omogočajo, da ocenijo, kako stanje po izdelavi — namesto idealne geometrije CAD — vpliva na življenjsko dobo utrujenosti, odpornost na zgibanje in splošno strukturno celovitost. Ta povezava z zaprto zanko med proizvodnjo in strukturno simulacijo je ključni dejavnik prvega razvoja izdelka.