Porównanie wszystkich pakietów symulacyjnych SOLIDWORKS: Od podstawowego do zaawansowanego

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 oferuje cztery różne poziomy symulacji. Najbardziej podstawowy pakiet symulacji znajduje się w pakiecie projektowania 3D o nazwie SOLIDWORKS Premium. Bardziej zaawansowane narzędzia do symulacji można znaleźć w Simulation Standard, Simulation Professional i Simulation Premium.

Każdy poziom SOLIDWORKS Simulation zawiera bardziej zaawansowane możliwości w miarę przechodzenia na wyższy poziom w każdym pakiecie (pakiety wyższego poziomu zawierają wszystkie funkcje poprzednich poziomów). W tym blogu porównamy wszystkie poziomy pakietów SOLIDWORKS Simulation i zobaczymy przykłady, aby mogli Państwo określić, który poziom SOLIDWORKS Simulation jest najlepszy dla Państwa i Państwa firmy.

SOLIDWORKS PREMIUM

Funkcje symulacji w SOLIDWORKS Premium:

- Statyczna analiza liniowa części i zespołów

- Analiza ruchu (kinematyczna)

SOLIDWORKS Premium oferuje pełne możliwości liniowej analizy statycznej zarówno części, jak i złożeń, z których można wykreślić naprężenia, odkształcenia, przemieszczenia i inne. Pakiet oferuje również możliwość pełnej animacji zespołów w celu znalezienia wyników, takich jak siły, pęd, energia, moc, prędkość i przyspieszenia między poruszającymi się komponentami.

Dlaczego SOLIDWORKS Premium?

Jeśli Państwa firma opracowuje konstrukcje nośne i ruchome, SOLIDWORKS Premium zwróci się, jeśli zbudują Państwo kosztowne prototypy w celu określenia, czy Państwa projekty zawiodą.

Proszę rozważyć liniową analizę statyczną zespołu czopu. Czopy są częścią złącza obrotowego, w którym wał jest włożony do pełnego lub częściowego cylindra. Stosując materiały, mocowania przegubów i obciążenie 5000 funtów, możemy szybko znaleźć miejsca, w których występują największe naprężenia i przemieszczenia. Możemy również przeanalizować wykresy współczynnika bezpieczeństwa, które są szczególnie ważne, aby wiedzieć, jak zapewnić pewien poziom bezpieczeństwa w naszych projektach. (Rysunek 1)

Proszę sobie wyobrazić, ile czasu i pieniędzy może zaoszczędzić Państwa firma, korzystając z kompleksowego narzędzia do liniowej analizy statycznej, aby szybko zidentyfikować potencjalne awarie projektu, eliminując potrzebę budowania kosztownych prototypów w celu odkrycia słabych punktów w projekcie.

Rysunek 1: Ustawienia i wyniki liniowej metody elementów skończonych

Kolejny przykład obejmuje fizyczny ruch zespołu krzywki zaworu, w którym nacisk kładziony jest na analizę sił reakcji występujących między krzywką a wahaczem.

A Analiza ruchu może dokładnie symulować i analizować wpływ elementów ruchu (w tym sił, sprężyn, amortyzatorów i tarcia) na zespół. Po przeprowadzeniu analizy ruchu zespołu krzywki zaworu możemy łatwo utworzyć wykres, aby obserwować siły reakcji występujące w miejscu, w którym krzywka i wahacz stykają się ze sobą podczas ruchu. (Rysunek 2)

Rysunek 2: Wyniki badania ruchu

SOLIDWORKS Simulation Standard

Funkcje symulacji w SOLIDWORKS Simulation Standard:

- Statyczna analiza liniowa dla części i złożeń

- Analiza ruchu (kinematyczna)

- Analiza zmęczeniowa (stała i zmienna amplituda w wysokim cyklu)

SOLIDWORKS Simulation Standard to kolejny poziom symulacji, który odblokowuje nie tylko możliwości symulacji w SOLIDWORKS Premium, ale także możliwość przeprowadzania analiz zmęczeniowych o stałej lub zmiennej amplitudzie. Zawiera również narzędzie o nazwie Trend Tracker, które pozwala znaleźć trendy w wynikach symulacji.

Dlaczego SOLIDWORKS Simulation Standard?

Niezależnie od tego, czy Państwa firma projektuje pod kątem wytrzymałości, czy trwałości, narzędzie Fatigue Analysis w Simulation Standard może szybko pokazać liczbę cykli lub bloków, które spowodują awarię w Państwa projektach. Może również pokazać liczbę cykli, po których Państwa projekty ulegną awarii oraz procent żywotności zużyty przez zdefiniowane przez Państwa zdarzenie zmęczeniowe.

Można również znaleźć współczynnik bezpieczeństwa obciążenia dla awarii zmęczeniowej i wykreślić wskaźnik dwuosiowości, który pomaga w określeniu współczynnika redukcji wytrzymałości zmęczeniowej dla Państwa badań.

(Proszę spojrzeć na rysunki 3 i 4, aby zobaczyć przykłady wykresów z analizy zmęczeniowej).

Rysunek 3: Wykres procentowy uszkodzeń

Rysunek 4: Wykres minimalnego całkowitego cyklu życia Wykres oczekiwanej długości życia

Analitycy FEA często szukają trendów w wynikach podczas przeprowadzania kilku różnych symulacji na swoich projektach. Trend Tracker umożliwia Państwa firmie śledzenie trendów w istniejących badaniach statycznych. Ustawiają Państwo punkt bazowy do porównania z przyszłymi wynikami.

Weźmy na przykład model przedstawiony na rysunku 5. Po ustawieniu projektu bazowego możemy zmodyfikować niektóre funkcje, aby graficznie wyświetlić zmiany masy i wyników naprężeń. (Rysunek 6). Można również wyświetlić dokument dziennika trendów, który ujawnia nie tylko wyniki symulacji, ale także procentowe porównanie wyników z symulacji bazowej. (Rysunek 7)

Rysunek 5: Wynik naprężenia modelu i symulacji bazowej

Rysunek 6: Wyniki analizy ruchu

Rysunek 7: Wyniki dziennika trendów

SOLIDWORKS Simulation Professional

Funkcje symulacji w SOLIDWORKS Simulation Professional:

SOLIDWORKS Simulation Professional to kolejny poziom narzędzi symulacyjnych. Niezależnie od tego, czy potrzebują Państwo określić częstotliwości rezonansowe w swoich projektach, czy też potrzebują dobrego narzędzia analitycznego do badań termicznych w stanie ustalonym i przejściowym, SOLIDWORKS Simulation Professional może spełnić obie te potrzeby i nie tylko. Mogą Państwo również skorzystać z narzędzia do optymalizacji, aby zidentyfikować najbardziej optymalny projekt do osiągnięcia określonego celu.

Dlaczego SOLIDWORKS Simulation Professional?

Jeśli Państwa firma potrzebuje czegoś więcej niż liniowej analizy elementów skończonych i badań zmęczeniowych, SOLIDWORKS Simulation Professional może pomóc.

Na przykład w przypadkach, w których występują drgania części spowodowane rezonansem, najlepiej jest projektować części tak, aby rezonowały poza określonymi zakresami częstotliwości. Simulation Professional umożliwia uruchomienie dowolnej liczby wykresów kształtu modu, aby obserwować ruch kształtu modu przy określonych częstotliwościach i zapewni listę częstotliwości i wartości okresu dla każdego rozwiązanego kształtu modu. (Rysunek 8)

Rysunek 8: Wykres kształtu modu i lista częstotliwości rezonansowych

Narzędzie Optimization w Simulation Professional może zoptymalizować projekt w celu spełnienia określonych kryteriów projektowych poprzez automatyczne iterowanie zakresu zmiennych. Rysunki 9 i 10 poniżej ponownie przedstawiają model czopu. Aby zidentyfikować najbardziej optymalny projekt, możemy zdefiniować cel (np. zminimalizować całkowitą masę naszego modelu) i zdefiniować określone wymiary, które będą się zmieniać w zakresie wartości. Narzędzie do optymalizacji iteruje następnie przez szereg badań symulacyjnych, znajdując kombinację, która najlepiej realizuje cele projektowe. (Rysunek 10). Proszę pomyśleć o pieniądzach i czasie zaoszczędzonym na szybkim znalezieniu najlepszego projektu za pomocą narzędzia Optimization w Simulation Professional.

Rysunek 9: Wymiary modelu do zakresu i konfiguracja badania optymalizacyjnego

Rysunek 10: Model zmieniony na najbardziej optymalny wynik projektu

SOLIDWORKS Simulation Premium

Funkcje symulacji w SOLIDWORKS Simulation Premium:

- Nieliniowa statyka / dynamika

- Analiza drgań losowych

- Modalna analiza historii czasowej

- Analiza widma odpowiedzi na wstrząs

SOLIDWORKS Simulation Premium to najwyższy poziom pakietu symulacji oferowany przez aplikację desktopową SOLIDWORKS do analizy elementów skończonych. Simulation Premium zapewnia wszystko, co oferują inne pakiety symulacyjne, a także nieliniową analizę statyczną oraz liniową i nieliniową analizę dynamiczną. Oferuje również możliwość analizy elementów powłokowych jako laminatów kompozytowych.

Dlaczego SOLIDWORKS Simulation Premium?

SOLIDWORKS Simulation Premium jest idealnym rozwiązaniem dla firm, które muszą analizować materiały nieliniowe lub materiały w stanie plastycznym. Przykład tego, w jaki sposób Simulation Premium może obsługiwać nieliniową analizę materiału, pokazano na przykładzie gumowego buta CV (poniżej). Podczas tworzenia niestandardowego materiału można wybrać określone modele materiałów do rozwiązywania materiałów hiperplastycznych i wprowadzić niestandardowe dane dla krzywych prostych, rozciągania i dwuosiowego rozciągania planarnego.

Po uruchomieniu analizy można obserwować naprężenia, przemieszczenia i odkształcenia w modelach. (Rysunki 11 i 12) Dodatkowo można pozwolić solverowi na wyprowadzenie stałych materiałowych z analizy lub wprowadzić znane stałe materiałowe w celu rozwiązania analizy nieliniowej.

Rysunek 11: Model i nieliniowy wynik naprężenia von Misesa

Rysunek 12: Sprawdzona lokalizacja dla wykresu przemieszczenia

Jeśli Państwa firma musi analizować sprzęt, który dynamicznie doświadcza wstrząsów, cyklicznych, losowych wibracji i obciążeń w stylu reakcji szczytowej, SOLIDWORKS Simulation Premium może pomóc. Może on obsługiwać wyniki wyjściowe w tych warunkach przy użyciu metod dynamiki liniowej, takich jak modalna historia czasowa, harmoniczne, drgania losowe i spektra odpowiedzi. Może również obsługiwać nieliniową analizę dynamiczną.

Na przykład, jeśli budują Państwo sprzęt, który musi wspierać pracujący silnik, taki jak ten na rysunku 13, można użyć SOLIDWORKS Premium do przeprowadzenia analizy harmonicznej. Można również zastąpić działający sprzęt bardziej zaawansowanymi schematami konfiguracji, takimi jak narzędzie Remote Mass, aby skrócić czas trwania analizy. W rezultacie można określić przemieszczenia przy określonych częstotliwościach i przedstawić graficznie naprężenie szczytowe lub amplitudę częstotliwości szczytowej w określonych kierunkach. (Rysunki 14 i 15)