Vergelijking van alle SOLIDWORKS-simulatiepakketten: van basis tot geavanceerd

Join the forum for Designers!

Your expertise is vital to the community. Join us and contribute your knowledge!

Share, learn and grow with the best professionals in the industry.

SOLIDWORKS biedt vier verschillende simulatieniveaus. Het meest basale simulatiepakket dat wordt aangeboden, vindt u binnen het zogenaamde 3D-ontwerppakket SOLIDWORKS Premium. Meer geavanceerde simulatietools zijn te vinden in Simulation Standard, Simulation Professional en Simulation Premium.

Elke laag van SOLIDWORKS-simulatie pakketten bevatten meer geavanceerde mogelijkheden naarmate u hogerop komt in elk pakket (de pakketten op een hoger niveau bevatten alle functies van de voorgaande niveaus). In deze blog vergelijken we alle niveaus van SOLIDWORKS Simulatiepakketten en bekijken we voorbeelden, zodat u kunt bepalen welk niveau van SOLIDWORKS Simulatie het beste is voor u en uw bedrijf.

SOLIDWORKS PREMIUM

Simulatiefuncties in SOLIDWORKS Premium:

- Statische lineaire analyse van onderdelen en samenstellingen

- Bewegings(kinematische) analyse

SOLIDWORKS Premium biedt de volledige mogelijkheden van lineaire statische analyse van zowel onderdelen als samenstellingen, van waaruit u spanningen, spanningen, verplaatsingen en meer kunt plotten. Het pakket biedt ook de mogelijkheid om uw assemblages volledig te animeren om resultaten te vinden zoals krachten, momentum, energie, kracht, snelheid en versnellingen tussen bewegende componenten.

Waarom SOLIDWORKS Premium?

Als uw bedrijf dragende en verplaatsbare ontwerpen ontwikkelt, betaalt SOLIDWORKS Premium zichzelf terug als u dure prototypes bouwt om te bepalen of uw ontwerpen zullen mislukken.

Beschouw een lineaire statische analyse van een tapsamenstel. Tappen maken deel uit van een roterende verbinding waarbij een as in een volledige of gedeeltelijke cilinder wordt gestoken. Door het toepassen van materialen, scharnierbevestigingen en een belasting van 5000 pond kunnen we snel vaststellen waar de hoogste spanningen en verplaatsingen optreden. We kunnen ook plots van de veiligheidsfactor analyseren, wat vooral belangrijk is om te weten om een bepaalde mate van veiligheid in onze ontwerpen in te bouwen. (Figuur 1)

Stelt u zich eens voor hoeveel tijd en geld uw bedrijf kan besparen door gebruik te maken van een uitgebreide lineaire statische analysetool om snel potentiële ontwerpfouten te identificeren, waardoor de noodzaak om dure prototypes te bouwen om zwakke punten in het ontwerp bloot te leggen, wordt geëlimineerd.

Figuur 1: Lineaire FEA-opstelling en resultaten

Dit volgende voorbeeld betreft de fysieke beweging van een klepnoksamenstel, waarbij de focus ligt op het analyseren van de reactiekrachten die bestaan tussen de nok en de tuimelaar.

A Bewegingsanalyse kan de effecten van bewegingselementen (inclusief krachten, veren, dempers en wrijving) op een samenstel nauwkeurig simuleren en analyseren. Na het uitvoeren van een bewegingsstudie op de klepnokconstructie, kunnen we eenvoudig een grafiek maken om de reactiekrachten te observeren die optreden op de plaats waar de nok en de tuimelaar elkaar tijdens de beweging ontmoeten. (Figuur 2)

Figuur 2: Resultaten van bewegingsonderzoek

SOLIDWORKS-simulatiestandaard

Simulatiefuncties in SOLIDWORKS Simulation Standard:

- Statische lineaire analyse voor onderdelen en samenstellingen

- Bewegings(kinematische) analyse

- Vermoeidheidsanalyse (hoge cyclusconstante en variabele amplitude)

SOLIDWORKS Simulation Standard is het volgende simulatieniveau dat niet alleen de simulatiemogelijkheden van SOLIDWORKS Premium ontgrendelt, maar ook de mogelijkheid om vermoeidheidsanalyses met constante of variabele amplitude uit te voeren. Het bevat ook een tool genaamd Trend Tracker waarmee u trends in uw simulatieresultaten kunt vinden.

Waarom SOLIDWORKS Simulatiestandaard?

Of uw bedrijf nu ontwerpt voor kracht of voor het leven, de tool Vermoeidheidsanalyse in Simulation Standard kan snel het aantal cycli of blokken weergeven dat tot mislukking van uw ontwerpen zou leiden. Het kan ook het aantal cycli weergeven tot wanneer uw ontwerpen zullen mislukken en het percentage van de levensduur dat wordt verbruikt door de door u gedefinieerde invoer van vermoeidheidsgebeurtenissen.

U kunt ook de veiligheidsbelastingsfactor voor falen door vermoeiing vinden en de biaxialiteitsindicator uitzetten die helpt bij het bepalen van de verminderingsfactor voor vermoeiingssterkte voor uw onderzoek.

(Zie figuren 3 en 4 voor plotvoorbeelden van een vermoeidheidsanalyse.)

Figuur 3: Schadepercentagegrafiek

Figuur 4: Minimale totale levenscyclusgrafiek Verwachtingsgrafiek

FEA-analisten zoeken vaak naar trends in de resultaten wanneer ze verschillende simulatieruns op hun ontwerpen uitvoeren. Met Trend Tracker kan uw bedrijf trends in uw bestaande statische onderzoeken volgen. U stelt een basispunt in om te vergelijken met toekomstige resultaten.

Neem bijvoorbeeld het model in Figuur 5. We kunnen bepaalde kenmerken aanpassen nadat we het basisontwerp hebben ingesteld om de veranderingen in gewicht en stressresultaten grafisch weer te geven. (Figuur 6). U kunt ook een trendjournaaldocument bekijken waarin niet alleen uw simulatieresultaten worden weergegeven, maar ook een percentagewaardevergelijking van de resultaten van uw basislijnsimulatie. (Figuur 7)

Figuur 5: Model- en uitgangssimulatiestressresultaat

Figuur 6: Resultaten van bewegingsonderzoek

Figuur 7: Trendjournaalresultaten

SOLIDWORKS Simulatieprofessional

Simulatiefuncties in SOLIDWORKS Simulation Professional:

SOLIDWORKS Simulation Professional is het volgende niveau van simulatietools. Of u nu resonantiefrequenties in uw ontwerpen moet bepalen of een goed analysehulpmiddel nodig heeft voor stabiele en transiënte thermische onderzoeken, SOLIDWORKS Simulation Professional kan aan beide behoeften en meer voldoen. U kunt de Optimalisatietool ook gebruiken om het meest optimale ontwerp te identificeren om uw specifieke doel te bereiken.

Waarom SOLIDWORKS Simulatie Professional?

Als uw bedrijf meer moet doen dan lineaire FEA- en vermoeiingsstudies, kan SOLIDWORKS Simulation Professional u helpen.

In gevallen waarin trillingen van onderdelen als gevolg van resonantie een probleem vormen, is het bijvoorbeeld het beste om onderdelen zo te ontwerpen dat ze buiten bepaalde frequentiebereiken resoneren. Met Simulation Professional kunt u een willekeurig aantal Mode Shape-plots uitvoeren om de Mode Shape-beweging op bepaalde frequenties te observeren en krijgt u een lijst met frequenties en periodewaarden voor elke opgeloste Mode Shape. (Figuur 8)

Figuur 8: Modusvormdiagram en lijst met resonantiefrequenties

De optimalisatietool in Simulation Professional kan een ontwerp optimaliseren om aan bepaalde ontwerpcriteria te voldoen door automatisch een reeks variabelen te itereren. Figuren 9 en 10 hieronder tonen opnieuw het tapmodel. Om het meest optimale ontwerp te identificeren, kunnen we een doel definiëren (bijvoorbeeld het totale gewicht van ons model minimaliseren) en specifieke afmetingen definiëren die over een reeks waarden kunnen variëren. De optimalisatietool doorloopt vervolgens een aantal simulatiestudies en vindt de combinatie die het beste de ontwerpdoelen bereikt. (Figuur 10). Denk eens aan de geld- en tijdbesparing bij het snel vinden van het beste ontwerp met behulp van de optimalisatietool in Simulation Professional.

Figuur 9: Modelafmetingen voor bereik en optimalisatiestudieopstelling

Figuur 10: Model gewijzigd naar meest optimale ontwerpresultaat

SOLIDWORKS Simulatie Premium

Simulatiefuncties in SOLIDWORKS Simulation Premium:

- Niet-lineaire statische / dynamiek

- Willekeurige trillingsanalyse

- Modale tijdgeschiedenisanalyse

- Schokresponsspectra-analyse

SOLIDWORKS Simulation Premium is het hoogste simulatiepakket dat de SOLIDWORKS desktopapplicatie biedt voor FEA-analyse. Simulation Premium biedt alles in de andere simulatiepakketten plus niet-lineaire statische analyse en lineaire en niet-lineaire dynamische analyse. Het biedt ook de mogelijkheid om schaalelementonderdelen te analyseren als composietlaminaat.

Waarom SOLIDWORKS Simulatie Premium?

SOLIDWORKS Simulation Premium is ideaal voor bedrijven die niet-lineaire materialen of materialen in plasticiteit moeten analyseren. Een voorbeeld van hoe Simulation Premium niet-lineaire materiaalanalyse aankan, wordt gedemonstreerd met een rubberen CV-schoen (hieronder). Wanneer u een aangepast materiaal maakt, kunt u specifieke materiaalmodellen selecteren om hyperplastische materialen op te lossen en aangepaste gegevens invoeren voor eenvoudige, spannings- en biaxiale planaire spanningscurven.

Nadat u de analyse hebt uitgevoerd, kunt u de spanningen, verplaatsingen en spanningen op uw modellen observeren. (Afbeeldingen 11 en 12) Bovendien kunt u de oplosser materiaalconstanten uit de analyse laten uitvoeren of uw bekende materiaalconstanten invoeren om uw niet-lineaire analyse op te lossen.

Figuur 11: Model en niet-lineair von Mises-stressresultaat

Figuur 12: Gesondeerde locatie voor verplaatsingsplot

Als uw bedrijf apparatuur moet analyseren die dynamisch schokken, cyclische, willekeurige trillingen en piekreactiestijlbelasting ervaart, kan SOLIDWORKS Simulation Premium u helpen. Het kan uitvoerresultaten in deze omstandigheden verwerken met behulp van lineaire dynamische methoden zoals Modal Time History, Harmonic, Random Vibration en Response Spectra. Het kan ook niet-lineaire dynamische analyses verwerken.

Als u bijvoorbeeld apparatuur bouwt die een draaiende motor moet ondersteunen, zoals die in Figuur 13, kunt u SOLIDWORKS Premium gebruiken om een Harmonische analyse uit te voeren. U kunt de lopende apparatuur ook vervangen door geavanceerdere installatieschema's, zoals met de Remote Mass-tool, om de analyseduur te verkorten. Als gevolg hiervan kunt u de verplaatsingen bij bepaalde frequenties bepalen en de piekspanning of piekfrequentie-amplitude in specifieke richtingen grafisch weergeven. (Figuur 14 en 15)