Многодисциплинарный анализ

Передовые технологии многодисциплинарного инженерного моделирования и анализа для повышения точности, безопасности и надежности изделий

Многодисциплинарный анализ

Передовые технологии многодисциплинарного инженерного моделирования и анализа для повышения точности, безопасности и надежности изделий

Horizontal spacer

В большинстве компаний проектирование с использованием CAE выполняется как отдельный, достаточно изолированный, рабочий процесс в рамках расчетного инженерного подразделения или в рамках отдельной инженерной дисциплины. Однако работоспособность, безопасность и надежность продуктов во многом зависят от учета многодисциплинарного взаимодействия. Такое взаимодействие можно обеспечить, применив достаточно универсальный метод конечных элементов (FEA), но обычно математическая основа для различных типов анализа принципиально отличается. Например, кинематика и динамика многомассовых систем, метод конечных элементов (FEA) и модели систем управления не имеют одинаковой числовой основы, что затрудняет проведение исследования результатов на действительно системном уровне.

Многодисциплинарное инженерное моделирование и анализ позволяют обмениваться данными приложениям, использующих в своей работе практически любые разделы математики, что делает возможным вести проектирование на системном уровне. Многодисциплинарный анализ позволяет сочетать метод конечных элементов, модели систем управления, кинематики и динамики машин и механизмов, метод конечных разностей, дифференциальные уравнения и многое другое, что позволяет осуществлять моделирование и анализ по всем инженерным дисциплинам. Многодисциплинарные решения позволяют интерактивно выполнять анализ таких взаимосвязанных представлений инженерных расчетных моделей, как кинематика машин и механизмов, теплопрочность, системы управления, взаимодействие жидкости и конструкции (FSI), учет послойного разрушения композитов и многое другое. Наш отлаженный комплекс решателей позволяет инженерам-расчетчикам решать самые сложные инженерные задачи.

Планирование эксперимента (DOE) может также помочь при сопряженном моделировании в многодисциплинарном инженерном анализе. DOE помогает инженеру-расчетчику в процессе исследования множества параметров проектируемого изделия получить приемлемую конструкцию с первого раза. Подробнее можно узнать здесь.

В зависимости от типа анализа, инженеры могут использовать решения MSC двумя способами: прямого (одновременного использования нескольких физических моделей) или связанного последовательного решения (передачи результатов одного расчета как нагрузок и граничных условий для последующего расчета).

Программное обеспечение MSC Software используется для множества различных типов многодисциплинарного моделирования и анализа:
  • Теплопрочностной связанный последовательный анализ
  • Анализ потери устойчивости с учетом начального несовершенства
  • Сопряженный теплопрочностной анализ
  • Связанный виброакустический анализ
  • Связанный анализ кинематики машин и механизмов с учетом податливости элементов конструкции
  • Исследование сопряженного взаимодействия жидкость-конструкция
  • Анализ систем управления
Использование в промышленности:

Кинематика механизма подвески с учетом напряжений В НИЖНЕМ РЫЧАГЕ ПОДВЕСКИ


Динамическая модель механизма с учетом податливости ее элементов

Анализ динамики многомассовых систем (MBD) является эффективным инструментом, поскольку он позволяет инженерам прогнозировать кинематическое (перемещения, скорости и ускорения) и динамическое (силы и моменты) поведение механических узлов и агрегатов.

С другой стороны, конечно-элементный анализ (FEA) может включать учет линейных и нелинейных характеристик материала отдельных компонентов сборки и, благодаря этому, обеспечивает более детальное описание поведения элементов механизма, позволяя прогнозировать напряжения и потенциальные зоны разрушения.

Сопряженное решение MBD/Structures от MSC Software сочетает в себе лучшие возможности из каждого из подходов: простую и надежную кинематическую модель с отдельными упругими конечно-элементными компонентами. Наше решение MBD/Structures построено на двух основных решателях MSC: Adams и MSC Nastran. Объединив эти две технологии в рамках единой пользовательской среды, MSC Software обеспечивает беспрецедентную эффективность и точность при комплексном решении задач моделирования машин и механизмов.

Модель системы управления СПУТНИКОВой АНТЕННы


ОПТИМИЗАЦИЯ РАЗМЕРОВ И характеристик ГИДРАВЛИЧЕСКОГО НАСОСА

При проектировании механических систем, таких как автомобильная подвеска, шасси самолета или автопогрузчик, очень важно понимать, как взаимодействуют между собой различные (пневматические, гидравлические, электронные и т. д.) компоненты, а также какие силы возникают в процессе этого взаимодейтвия. К сожалению, сегодня много времени и усилий тратится на тестирование физических прототипов если не проводятся виртуальные исследования различных конструкций с целью оптимизации работы всей системы.

Модуль Adams/Mechatronics может использоваться для прямого встраивания систем управления в механические модели, динамически связывая внешнюю библиотеку системы из приложения, моделирующего систему управления, такой как Easy5 и Matlab с модулем Adams. Это делает процесс выполнения исследований на системном уровне, таком, как взаимодействие транспортного средства и системы управления простым и понятным. Параметры системы управления могут быть быстро скорректированы для оценки и включены в расчетный случай для одновременной оптимизации как системы управления, так и механической системы.

СОПРЯЖЕННЫЙ теплопрочностной АНАЛИЗ СКРИПА ТОРМОЗОВ (ТРЕНИЯ)


Теплопрочностные ЭФФЕКТЫ при СВАРКе

Понимание влияния тепловых изменений и откликов конструкции на эти изменения важно для обеспечения качества и надежной длительной работы многих изделий. В зависимости от величины тепловых изменений и количества используемых материалов, эти изменения могут привести к деформации со многими нежелательными последствиями. Например, трение, действующее в тормозных системах, создает нагрев на некоторых участках конструкции диска, и эти изменения температуры могут привести к деформации, которая, в свою очередь, может стать причиной появления нежелательных шумов (скрип тормозов).

Связанные многодисциплинарные теплопрочностные решения MSC дают инженерам возможность моделировать в рамках единого программного продукта взаимосвязанное воздействие тепловых условий и механических характеристик конструкции.

ГИДРОДИНАМИКА дискретных ЧАСТИЦ (SPH)


АКВАПЛАНИРОВАНИЕ, рассчитанное С ПОМОЩЬЮ MSC NASTRAN

Дроп-тест исследование ПАКЕТА ДЛЯ КРОВИ

Целью моделирования взаимодействия жидкости и конструкции является изучение влияния давления жидкости на конструкцию и повышение достоверности прогнозирования отклика конструкции на такие воздействия. В общем случае, конструкция моделируется с использованием схемы Лагранжа, согласно которой материал распределяется по конечно-элементной сетке. С другой стороны, жидкая среда моделируется по схеме Эйлера, в которой материал не зависит от сетки, а течет сквозь сетку. Двойную схему необходимо использовать из-за принципиально отличающейся природы поведения жидкостей и твердых конструкционных материалов.

Related Products: 

Adams

Динамика многомассовых систем (MBD)

Dytran

Моделирование быстропротекающих существенно нелинейных динамических процессов, а также комплексных взаимодействий жидкость-конструкция

Easy5

Моделирование систем и устройств на схемном уровне

MSC Nastran

Прочность, динамика, долговечность, оптимизация

Patran

Универсальный графический пользовательский интерфейс