Co-Simulation: Multiphysik wird Wirklichkeit
Im CAE geht der Trend von der monodisziplinären Simulation von Einzelkomponenten hin zur virtuellen Produktentwicklung auf Systemebene. Ingenieure müssen immer komplexere Strukturen beurteilen. Leistung und Verlässlichkeit der Strukturen werden dabei stark von den Interaktionen zwischen den Disziplinen beeinflusst. Deshalb wird Co-Simulation immer wichtiger. Die komfortable Schnittstelle MSC CoSim koppelt verschiedene Solver und Disziplinen in einer multidisziplinären Umgebung.
Ganzheitliche Betrachtung des Produktverhaltens, höhere Genauigkeit, kürzere Rechenzeiten
Die Co-Simulation gibt Ingenieuren einen ganzheitlichen Einblick in das Produktverhalten, führt zu genaueren Ergebnissen und verkürzt die Rechenzeiten. Dies wird durch die Kopplung verschiedener Berechnungsdisziplinen erreicht. Alle MSC Lösungen für Akustik, Mehrkörperdynamik, CFD, Struktur- und Crashberechnung lassen sich kombinieren:
Technologien MSC Co-Simulation:
Je nach Art der Analyse können die Lösungen von MSC auf verschiedene Arten kombiniert werden:
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Bei der Co-Simulation werden mehrere Berechnungsarten gleichzeitig auf das Modell angewendet. Die MSC CoSim Engine wurde entwickelt, um eine komfortable Schnittstelle für die direkte Kopplung von verschiedenen Solvern und Disziplinen in einer multidisziplinären Umgebung bereitzustellen. In der ersten heute verfügbaren Version können Ingenieure Co-Simulationen mit Adams, Marc und scFLOW (MSC Cradle CFD) aufsetzen.
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Außer der CoSim Engine unterstützt MSC eine Reihe weiterer Co-Simulationsmethoden, beispielsweise das Functional Mock-up Interface (FMI) und das Adams Marc Co-Simulation Interface (ACSI).
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Die ‚Chained Simulation‘ ermöglicht es CAE-Ingenieuren aus verschiedenen Abteilungen, ihre Berechnungen hintereinanderzuschalten, sozusagen zu verketten. Die Ergebnisse für einen Lastfall werden nach Beendigung der ersten Rechnung an die nächste übergeben. Das erhöht die Gesamtgenauigkeit. Ein Beispiel ist die Übergabe von Fahrbahnanregungen aus einer Gesamtfahrzeuganalyse in Adams an die nachfolgende Spannungs- und Lebensdaueranalyse mit MSC Nastran.
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Anwendungen MSC Co-Simulation:
Die Co-Simulation erlaubt, die verschiedensten Disziplinen miteinander zu verknüpfen:
Ausfahren von Klappen an einem Flugzeugflügel:
Seitenwind-Einfluss auf die Fahrdynamik:
Fahrzeug fährt durch Wasserpfütze:
Schwappen des Kraftstoffs im Tank:
Schwimmende Baumstämme treiben unter einer Brücke hindurch:
Biegsame Platte in Querströmung:
Flagge am Mast flattert im Wind:
Öffnen eines Ventils im Tank:
Membranventil verzerrt sich aufgrund der Fluidkraft:
Simulation einer Schiffsschraube mit Fluid-Strukturkopplung:
Wasserstrahl trifft auf eine schwenkbare ebene Platte:
Fahrzeugbatterie von Hindernis angeschrammt:
Simulation eines Scheibenwischers:
Geländefahrzeug prallt auf einen Bordstein:
Simulation eines Fertigungsprozesses:
Fahrzeugaufhängung mit nichtlinearem Verhalten von Federn:
Nachprüfung von Regelungsalgorithmen für Industrieroboter:
Fahrerassistenzsystem und autonome Fahrsimulation:
Fahrzeugdynamik mit komplexer Terramechanik:
Die Interaktion zwischen der Maschine und körnigen Materialien vorhersagen zu können, ist entscheidend für das optimale Design von Baumaschinen, Bergbau- und Landmaschinen und Geländefahrzeugen. Mit der Adams-EDEM Co-Simulation können Ingenieure realitätsgetreue Schüttgutlasten auf die Maschinen einwirken lassen. Dadurch werden die Systemsimulationen genauer.Ian Williamson, Chief Executive Officer, EDEM
Detaillierte Simulation von Verbrennungsgasen, integriert mit dem 1D-Modell des Systems:
Detaillierte 3D-Berechnung des Kühlwassers, gekoppelt mit dem 1D-Systemmodell:
Vorhersage von Getriebegeräuschen:
Akustische Analyse von Elektromotoren:
Schallberechnung von Abgassystemen:
Schnittstellen:
Neben der klassischen Co-Simulation bietet MSC weitere Schnittstellen:
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Automatische Kopplung von Mehrkörperdynamik und Akustik
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Automatische Kopplung von Mehrkörperdynamik und Fatigue
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