Analiza symulacji: Zapoznanie się z trzema rodzajami analizy symulacji

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.

Symulacja stała się centralnym elementem rozwoju produktu. Dzięki przeprowadzaniu symulacji na wczesnym i częstym etapie procesu rozwoju, organizacje mogą iterować i optymalizować bez inwestowania w kosztowne prototypy. Tradycyjne metody symulacji zajmują dużo czasu i oferują ograniczone zastosowania; jednak nowoczesne rozwiązania eliminują ten problem dzięki symulacji w czasie rzeczywistym, która aktualizuje się w miarę wprowadzania zmian w produkcie. Poniżej znajdą Państwo krótki przegląd zaawansowanych analiz symulacyjnych, które powinny zostać przeprowadzone podczas rozwoju produktu.

Trzy rodzaje analizy symulacyjnej

Analiza dynamiczna

Analiza dynamiczna służy do zrozumienia, w jaki sposób produkt będzie działał przy obciążeniach zmieniających się w funkcji czasu lub częstotliwości. Istnieją trzy rodzaje analizy dynamicznej:

• Czas dynamiczny: Jest to czas, w którym obciążenie zmienia się w czasie w zakresie naprężenia, przemieszczenia lub innych miar.
• Częstotliwość dynamiczna: W przypadku maszyn, które oscylują lub obracają się, należy przeprowadzić analizę, aby zrozumieć, w jaki sposób obciążenia są przykładane i usuwane w określonym czasie (zdefiniowanym jako okres). Częstotliwość oblicza się, dzieląc jeden przez okres.
• Wibracje losowe: Istnieje wiele środowisk, w których produkty mogą doświadczać wstrząsów lub podskakiwania, i można zmierzyć, ile podskakiwania prawdopodobnie wystąpi w określonych środowiskach pracy. Analitycy wykorzystują te informacje do obliczania gęstości widmowej mocy (PSD) lub do tworzenia wykresu, który jest wykresem gęstości widmowej przyspieszenia (ASD). Przedstawia on prawdopodobieństwo wystąpienia wstrząsów (przyspieszeń) w funkcji częstotliwości. Prawdopodobieństwa te są wykorzystywane jako dane wejściowe do analizy drgań losowych, aby zrozumieć, w jaki sposób produkt może przetrwać w określonych środowiskach.

Na przykład, dynamiczna analiza czasowa może zostać przeprowadzona na pojeździe podwodnym, aby zrozumieć, jak ciśnienie hydrostatyczne zmienia się w czasie, gdy pojazd schodzi na głębsze wody.

Analiza wyboczenia

Wyboczenie to specjalny tryb uszkodzenia, który może wystąpić, gdy cienki materiał jest poddawany pewnej kompresji. Analiza wyboczenia jest często wykonywana dla obudowy konstrukcyjnej i elementów blaszanych w celu określenia:

• Współczynnik obciążenia wyboczeniowego, który jest mnożony przez obciążenie statyczne w celu uzyskania obciążenia krytycznego, przy którym obiekt staje się niestabilny.
• Kształt trybu wyboczenia, który wskazuje, jak i gdzie obiekt może się poruszać przy obciążeniu krytycznym.

Analiza mechanizmu

Analiza mechanizmu jest przeprowadzana na maszynach, które mają ruchome komponenty. Symulacja służy do zrozumienia, w jaki sposób ruchome części, takie jak krzywki, koła zębate, paski, koła pasowe itp. mogą poruszać się na różne sposoby (przesuwać się, obracać lub kombinować) i jak te funkcje będą działać w rzeczywistych warunkach. Analiza mechanizmu jest często podzielona na dwa elementy:

• Kinematyka to badanie ruchu, uwzględniające położenie, prędkość i/lub przyspieszenie poruszających się elementów.
• Dynamika to badanie sił. Oprócz pomiarów kinematycznych można również mierzyć siły i reakcje w obrębie elementu mechanizmu, które można następnie wykorzystać jako dane wejściowe obciążenia w innych analizach strukturalnych.

Na przykład, ten rodzaj analizy obejmuje zrozumienie, w jaki sposób jeden element popycha inny do następnej części sekwencji, takiej jak układ hamulcowy w samochodzie, który przesuwa klocki hamulcowe razem, aby spowolnić koła za pomocą tarcia.

Gotowy do wdrożenia zaawansowanej analizy symulacyjnej?

Wykorzystanie możliwości analizy symulacyjnej w projektowaniu inżynieryjnym pomaga zapewnić, że produkty będą działać zgodnie z oczekiwaniami. Wykorzystując analizę dynamiczną do przewidywania zachowań opartych na czasie i częstotliwości, analizę mechanizmów w celu zrozumienia wzajemnego oddziaływania ruchomych części oraz analizę wyboczenia w celu zapobiegania katastrofalnym upadkom, inżynierowie mogą przewidywać i planować rzeczywiste scenariusze, z którymi będą musiały zmierzyć się ich produkty.

Aby robić to skutecznie, zespoły inżynierów potrzebują nowoczesnych narzędzi symulacyjnych, takich jak Creo, aby właściwie oceniać produkty w całym procesie rozwoju. Creo zawiera różnorodne narzędzia symulacyjne wbudowane bezpośrednio w interfejs, aby uprościć bieżącą symulację i optymalizację.

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.