Analiza dla inżynierów: Walidacja strukturalna na platformie 3DEXPERIENCE

Współcześnie analiza inżynierska stanowi nieodzowny element procesu rozwoju produktu. Wykorzystanie symulacji pozwala firmom na znaczną oszczędność czasu oraz redukcję wydatków, eliminując konieczność przeprowadzania wielu kosztownych i czasochłonnych testów fizycznych.

Mimo to wielu inżynierów wciąż obawia się samodzielnego przeprowadzania symulacji. Analiza strukturalna bywa postrzegana jako dziedzina wysoce specjalistyczna, w której osoby początkujące narażone są na liczne błędy metodologiczne. Hermetyczna terminologia – obejmująca pojęcia takie jak tworzenie siatki, rząd elementów, zbieżność, potrafi skutecznie zniechęcić użytkowników, którzy oczekują jedynie konkretnych odpowiedzi na pytania projektowe

Dostępna analiza dla wszystkich inżynierów

Aplikacja Structural Validation na platformie 3DEXPERIENCE została zaprojektowana tak, aby umożliwić inżynierom realizację codziennych zadań obliczeniowych bez konieczności posiadania zaawansowanej wiedzy eksperckiej. Poniżej prezentujemy, jak w kilku prostych krokach skonfigurować i przeprowadzić analizę na przykładzie łącznika poddanego pojedynczemu obciążeniu. Proces rozpoczynamy od otwarcia złożenia w środowisku 3DEXPERIENCE. Jeśli do komponentów nie przypisano jeszcze materiałów, warto zrobić to na tym etapie, co znacznie usprawni dalszą pracę.

Po załadowaniu modelu należy wybrać aplikację Structural Validation. Można ją znaleźć, klikając na południową ćwiartkę kompasu, w sekcji „V+R My Content and Simulation Apps”. Role takie jak Inżynier ds. Naprężeń umożliwiają korzystanie z aplikacji Structural Validation.

Jakie analizy są dostępne w aplikacji 3DEXPERIENCE structural validation?

W tym przykładzie wybierzemy typ symulacji Structural. Jednak aplikacja Structural Validation pozwala na przeprowadzenie następujących typów analiz:

• strukturalna,
• częstotliwość własna,
• termiczna,
• oraz termo-strukturalna.

Po zdefiniowaniu typu analizy zostanie uruchomiony Asystent Symulacji (Simulation Assistant). Pełni on rolę interaktywnego przewodnika, który przeprowadza użytkownika przez proces za pomocą przejrzystej listy kontrolnej. Zadania ukończone poprawnie są oznaczane zielonym symbolem, podczas gdy wymagane, lecz jeszcze niewykonane kroki sygnalizuje czerwona ikona. Zielony kwadrat wskazuje natomiast na parametry opcjonalne. Ponieważ w naszym przykładzie części zostały już wybrane, a materiały poprawnie zdefiniowane, etapy te są automatycznie oznaczone jako gotowe.

Powyższa ilustracja przedstawia proces wyboru powierzchni dla zamocowania sztywnego. Jak widać, po zdefiniowaniu odpowiednich ścian i nałożeniu więzów na model, status w sekcji Restraints zmienił się na zielony znacznik. W ten sam sposób – zaledwie kilkoma kliknięciami, możemy realizować kolejne etapy, takie jak przykładanie obciążeń czy definiowanie kontaktów między komponentami.

Dostęp do Menedżera Symulacji (Simulation Manager) można uzyskać z menu kontekstowego, klikając prawym przyciskiem myszy w dowolnym miejscu obszaru roboczego. Menedżer zapewnia pełny podgląd wszystkich zdefiniowanych obciążeń, więzów oraz kontaktów. Narzędzie to pozwala na szybką weryfikację wykonanej pracy, a także wizualizację lub edycję poszczególnych parametrów symulacji w razie potrzeby.

Uruchamianie pierwszej analizy

Gdy wszystkie etapy konfiguracji zostaną zatwierdzone, funkcja Simulate staje się aktywna. To właśnie tutaj uruchamiamy proces obliczeniowy. Warto podkreślić, że użytkownik nie musi ręcznie generować siatki ani definiować typów elementów – cały ten złożony proces odbywa się automatycznie. Jedynym parametrem wymagającym decyzji jest Dokładność Symulacji (Simulation Accuracy). Przy pierwszej próbie zaleca się wybór trybu Roboczego (Draft), który pozwala błyskawicznie zweryfikować poprawność nałożonych więzów i obciążeń. W kolejnych iteracjach można zwiększyć poziom dokładności, aby uzyskać precyzyjne i wiarygodne wyniki końcowe.

Po przeprowadzeniu symulacji wyniki są automatycznie ładowane, co umożliwia wizualizację części, analizę „gorących punktów” naprężeń oraz walidację (lub przeprojektowanie) produktu.

To naprawdę tak proste. Jak pokazaliśmy, przeprowadzenie pełnej symulacji produktu wymaga zaledwie kilku intuicyjnych kroków. Praca z Asystentem Symulacji pozwala na pomyślne ukończenie procesu przy minimalnym nakładzie pracy, eliminując barierę braku wcześniejszego doświadczenia w analizach inżynierskich.