SimWise FEA – program do analizy wytrzymałościowej

Dodatek SimWise FEA do ZW3D CAD/CAM umożliwia przeprowadzanie statycznej analizy wytrzymałościowej, zarówno części jak i złożeń części. Program jest bardzo intuicyjny i łatwy w obsłudze, co pozwala skrócić czas analizy, a zatem i procesu projektowania.

Łatwość użytkowania

• Po utworzeniu części w programie ZW3D jednym przyciskiem przechodzimy do programu SimWise, a wcześniej utworzona geometria zostaje automatycznie wczytana.
• Dzięki wbudowanej bibliotece materiałów użytkownik nie musi definiować materiału części poprzez podanie wszystkich jego parametrów.
• Siatka elementów skończonych tworzona jest automatycznie dla całej części z określoną gęstością, natomiast użytkownik może zagęścić siatę na wybranych powierzchniach, gdzie przewiduje taką potrzebę.
• Program automatycznie wyznacza masę części na podstawie wybranego materiału i uwzględnia siłę ciążenia.

Analizy

SimWise Motion

SimWise Motion służy do symulacji układów kinematycznych i dynamicznych. Ocenia złożenie powstałe w systemie CAD pod względem funkcjonalności i wydajności.

Tworzenie modelu

Pierwszym krokiem w analizie ruchu jest zaimportowanie modelu 3D z systemu CAD lub zaprojektowanie prostych geometrii w samym środowisku SimWise. Następnie należy określić właściwości fizyczne modelu oraz wiązania złożenia.

Kontrola ruchu

Aby odzwierciedlić rzeczywiste warunki, SimWise Motion pozwala na dodawanie różnych cech charakterystycznych ruchu dla danego modelu.
W środowisku możliwa jest symulacja silników, siłowników, grawitacji, realistycznej interakcji między obiektami, sprężyn, tarcia, tłumienia i innych generowanych sił, wedle potrzeby.
Następnie należy tylko uruchomić symulację oraz określić czas, w którym model będzie w ruchu i kliknąć ikonę kalkulatora, aby obliczyć jego ruch.
W rezultacie otrzymujemy kilka typów wyników. Jednym z nich jest animacja, która pozwoli szybko zweryfikować, czy model działa poprawnie. Jednak to, co naprawdę wyróżnia SimWise Motion oprócz ogólnego pakietu animacji, to zestaw wyników w postaci wektorów i wykresów przemieszczenia, prędkości, przyspieszenia i działających sił. Daje to pełną analizę działania naszego złożenia. Po ewentualnej modyfikacji modelu, można porównać otrzymane wyniki, w celu ulepszenia swojego projektu.

SimWise FEA (MES)

SimWise MES to narzędzie do analizy wytrzymałościowej metodą elementów skończonych, Dzięki pracy w SimWise badania wykonuje się z uwzględnieniem działających na model sił, ciśnienia, drgań swobodnych, wyboczenia oraz analizy przenikania ciepła. Program posiada intuicyjny i wysoce zautomatyzowany interfejs, a jednocześnie oferuje zaawansowane funkcje użytkownikom, którzy już wcześniej mieli do czynienia z metodą MES.

Analiza złożeń części

Model 3D zostaje zaimportowany z systemu CAD, a następnie nadane mu zostają konkretne właściwości materiałowe i termiczne według założeń projektowych. Model zostaje przeanalizowany przy pomocy zaawanasowanych metod matematycznych i fizycznych, a wyniki przedstawione są w postaci różnych formach graficznych i numerycznych. Pozwala to szybko określić, czy projekt jest na tyle wytrzymały, aby działać zgodnie z przeznaczeniem czy też konieczne będą pewne zmiany. Cała analiza MES odbywa się tylko w symulacji komputerowej bez potrzeby wykonywania prototypów. Ponadto elimunuje problemy, które mogą pojawić się w trakcie użytkowania. Cały proces pozwala zaoszczędzić pieniądze i czas niezbędne na opracowanie prototypu.

Bogaty zestaw obciążeń i umocowań

SimWise FEA (MES) posiada różnorodny zestaw elementów funkcjonalnych, które są dodawane do modelu CAD w celu zbudowania właściwego prototypu konstrukcji.
Elemety te obejmują:
– obciążenia skupione, rozłożenia obciążenia, momenty i ciśnienie.
– ograniczanie i wymuszanie przemieszczenia.
– przypisane temperatury przewodzenia i przepływu strumienia ciepła oraz promieniowania.

Wszystkie te wartości mogą być wprowadzane przez formuły SimWise. Elementy te nanosi się na podstawową geometrię, a nie na węzły elementów, jak to ma miejsce w tradycyjnym programie MES.
SimWise wykorzystuje szybki, iteracyjny solver do analizy elementów skończonych, który wykorzystuje wielordzeniowe procesory. Proces opiera się na metodzie gradientu sprzężonego. SimWise MES wykorzystuje wyłącznie dziesięcio-węzłowe elementy czterościenne, a solver jest zoptymalizowany na tego typu problemy.

SimWise FEA (MES) może wyświetlać wyniki MES w postaci zacienionych konturów, odkształconych modeli lub animacji. Oprócz tych wartości program SimWise oblicza również czynniki bezpieczeństwa i błędu w analizie obciążenia. Oba te wyniki mogą być przedstawione na modelu jako cieniowane kontury.
W procesie o nazwie H-Adaptivity raporty o błędach są wykorzystywane do dopracowania siatki elementów skończonych w obszarach o potencjalnie dużych wartościach błędu. Następuje automatyczne dogęszczanie siatki w obszarach o dużych jego różnicach. Proces jest w pełni zautomatyzowany, a do obsługi tej funkcji nie jest wymagana specjalistyczna wiedza.

SimWise 4D

SimWise 4D składa się z dwóch aplikacji SimWise Motion i SimWise FEA (MES). Aplikacja Motion zapewnia symulację kinematyki i dynamiki ruchu, natomiast FEA (MES) umożliwia analizę statyczną, zawierającą badania z uwzględnieniem działających na model sił, ciśnienia, drgań swobodnych, wyboczenia oraz analizy przenikania ciepła. Każda z tych aplikacji może być zakupiona i używana osobno.

SimWise Motion pomaga odpowiedzieć na pytanie “Czy mój projekt działa?”
Jednak dopiero w połączeniu z SimWise FEA (MES) będziemy mogli zbadać jak wpływają na siebie poszczególne części i czy model spełnia założone wymagania wytrzymałościowe.
SimWise 4D stanowi świetne połączenie profesjonalnych narzędzi w jeden zintegrowany produkt do zaawansowanej symulacji projektów.