Mekanisk och tillverkningssimulering

Medan båda är finita elementlösare i världsklass, Simcenter Nastran och Simcenter Optistruct har distinkta styrkor som gör var och en bättre lämpad för specifika arbetsflöden. Simcenter Nastran betraktas allmänt som guldstandarden för strukturell analys inom flyg- och försvarsindustrin, och erbjuder djupt stöd för aeroelasticitet, rotordynamik och komplex dynamisk respons - miljöer där certifieringsspårbarhet och lösartrohet är av största vikt. Simcenter Optistruct, däremot, designades från grunden med optimering i sin kärna, vilket gör det till det föredragna valet när lättviktsdesign, topologiutforskning eller utmattningsdriven optimering är primära mål. Många organisationer distribuerar båda lösare inom Simcenter Hypermesh, utnyttja var och en där den utmärker sig samtidigt som de upprätthåller en konsekvent för- och efterbehandlingsmiljö i sina ingenjörsteam.

Traditionell analys av ändliga element kräver betydande tidsinvesteringar i geometrisk rensning, defiering och maskgenerering - steg som kan ta fler konstruktionstimmar än själva analysen. Simcenter Simsolid eliminerar denna flaskhals genom att använda en avancerad nätfri teknik som fungerar direkt på fullt utrustad CAD-geometri, inklusive sammansättningar med hundratals komponenter, tunnväggiga delar och komplexa kontakter. Istället för att ersätta traditionella FEA-lösare som Simcenter Nastran eller Simcenter Optistruct för slutgiltig validering, är Simcenter Simsolid mest kraftfull tidigare i designcykeln, där snabb iteration och utforskning av designutrymden är avgörande. Ingenjörer kan utföra meningsfulla strukturella bedömningar på några minuter, identifiera lastvägar och problemområden och komma fram till detaljerad FEA med en mycket mer mogen design - vilket komprimerar de övergripande simuleringstidslinjerna avsevärt.

Simcenter Radioss och Simcenter Madymo tar itu med kompletterande men distinkta aspekter av kollision- och säkerhetssimulering, och deras kombinerade användning ger säkerhetsingenjörer en unik omfattande verktygskedja. Simcenter Radioss utmärker sig på att modellera själva fordonets strukturella respons - deformation av karosseri-i-vita strukturer, barriärinteraktioner, och energiabsorptionsbeteende under höghastighetshändelser. Simcenter Madymo, under tiden, specialiserar sig på biomekanisk respons från fordonspassagerare och fotgängare, och simulerar exakt dummymodeller, människokroppsmodeller, fasthållningssystem som säkerhetsbälten och krockkuddar, och interaktioner med barnstolar. Genom att koppla Simcenter Radioss strukturella resultat med Simcenter Madymos passagerarmodeller kan ingenjörer bedöma skademätningar som huvudskadekriterium (HIC), bröstavböjning och lårbensbelastningar inom ett enda integrerat arbetsflöde — vilket möjliggör snabbare och mer exakt överensstämmelse med globala säkerhetsföreskrifter inklusive Euro NCAP, FMVSS och UNECE-standarder.

En av de mest utmanande aspekterna av mekanismsimulering är att exakt fånga det dynamiska samspelet mellan strukturell flexibilitet, aktiv styrlogik och realistiska driftsbelastningar - och det är just här Simcenter Motionsolve särskiljer sig. I stället för att behandla kroppar som rent styva stöder Simcenter Motionsolve flexibel kroppsintegration genom Craig-Bampton-komponentlägessyntes, vilket gör att strukturell deformation kan påverka dynamiskt beteende på systemnivå. Styrsystem — oavsett om de modelleras inbyggt eller samsimuleras med verktyg som Simulink — kan kopplas tätt till den mekaniska modellen, vilket möjliggör virtuell testning av hårdvara i loop-stil. Simcenter Däck modeller matar in realistiska vägbelastningsexcitationer, medan anslutningar till Simcenter Nastran eller Simcenter 3D möjliggöra utmattning och spänningsåtervinning på flexibla komponenter direkt från MBD-resultat — vilket skapar ett verkligt heltäckande arbetsflöde för belastning och hållbarhet.

Simcenter Optistruct och Simcenter Inspire båda levererar kraftfulla strukturella optimeringsfunktioner, men de är utformade för olika användare och stadier av produktutvecklingsprocessen. Simcenter Optistruct är ett verktyg på lösningsnivå som erbjuder hela djupet av optimeringsmatematik - topologi, topografi, storlek, form och gitteroptimering - med finkornig kontroll över begränsningar, tillverkningsregler och scenarier med flera belastningar. Det är det verktyg som valts för simuleringsspecialister som behöver bädda in optimering i rigorösa, validerade tekniska arbetsflöden. Simcenter Inspire, däremot, presenterar optimeringsresultat genom ett mycket visuellt, geometricentrerat gränssnitt som gör generativ design tillgänglig för konstruktörer och industridesigners utan djupa FEA-bakgrunder. Strategiskt tillsammans kan Simcenter Inspire snabbt generera och kommunicera optimerade konceptgeometrier tidigt i utvecklingen, medan Simcenter Optistruct förfinar och validerar dessa koncept till produktionsklara standarder senare i processen.

En del som fungerar perfekt i simulering men snedvrids under tillverkningen kan misslyckas med att uppfylla monteringstoleranser eller strukturella krav i drift - vilket gör kopplingen mellan tillverkningssimulering och strukturanalys kritiskt viktig. Simcenters funktioner för simulering av deltillverkning förutsäger fenomen som återfall i plåtformning, restspänningar från svetsning och värmebehandling och förvrängning i additiv tillverkning. Kritiskt kan dessa tillverkningsinducerade restspänningar och geometriavvikelseresultat kartläggas direkt nedströms Simcenter Nastran eller Simcenter Optistruct strukturanalyser som gör det möjligt för ingenjörer att bedöma hur tillverkningstillståndet — snarare än den ideala CAD-geometrin — påverkar utmattningslivslängd, böjmotstånd och övergripande strukturell integritet. Denna slutna koppling mellan tillverkning och strukturell simulering är en viktig möjliggörare för första gången rätt produktutveckling.