Comparação de todos os pacotes de simulação do SOLIDWORKS: Do básico ao avançado

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O SOLIDWORKS oferece quatro níveis distintos de simulação. O pacote de simulação mais básico oferecido é encontrado no pacote de projeto 3D chamado SOLIDWORKS Premium. Ferramentas de simulação mais avançadas podem ser encontradas no Simulation Standard, Simulation Professional e Simulation Premium.

Cada nível do Simulação do SOLIDWORKS inclui recursos mais avançados à medida que o senhor sobe em cada pacote (os pacotes de nível mais alto incluem todos os recursos dos níveis anteriores). Neste blog, compararemos todos os níveis dos pacotes do SOLIDWORKS Simulation e veremos exemplos para que você possa determinar qual nível do SOLIDWORKS Simulation é melhor para você e sua empresa.

SOLIDWORKS PREMIUM

Recursos de simulação no SOLIDWORKS Premium:

- Análise linear estática de peças e montagens

- Análise de movimento (cinemática)

SOLIDWORKS Premium oferece os recursos completos de análise estática linear em peças e montagens, a partir dos quais o senhor pode plotar tensões, deformações, deslocamentos e muito mais. O pacote também oferece a capacidade de animar totalmente suas montagens para encontrar resultados como forças, momento, energia, potência, velocidade e acelerações entre componentes móveis.

Por que o SOLIDWORKS Premium?

Se a sua empresa desenvolve projetos com suporte de carga e móveis, o SOLIDWORKS Premium se pagará, se o senhor construir protótipos caros para determinar se seus projetos falharão.

Considere uma análise estática linear de um conjunto de munhão. Os munhões fazem parte de uma junta rotativa em que um eixo é inserido em um cilindro total ou parcial. Ao aplicar materiais, acessórios de articulação e uma carga de 5.000 libras, podemos descobrir rapidamente onde ocorrem as tensões e os deslocamentos mais altos. Também podemos analisar os gráficos do fator de segurança, que são especialmente importantes para que o senhor saiba como criar um certo grau de segurança em nossos projetos. (Figura 1)

Imagine o tempo e o dinheiro que sua empresa pode economizar usando uma ferramenta abrangente de análise estática linear para identificar rapidamente possíveis falhas de projeto, eliminando a necessidade de construir protótipos caros para descobrir pontos fracos no projeto.

Figura 1: Configuração e resultados da FEA linear

O próximo exemplo envolve o movimento físico de um conjunto de came de válvula, no qual o foco é analisar as forças de reação que existem entre o came e o balancim.

A Análise de movimento pode simular e analisar com precisão os efeitos dos elementos de movimento (incluindo forças, molas, amortecedores e atrito) em um conjunto. Depois de realizar um estudo de movimento no conjunto do came da válvula, podemos facilmente criar um gráfico para observar as forças de reação que existem onde o came e o balancim se encontram durante o movimento. (Figura 2)

Figura 2: Resultados do estudo de movimento

Padrão de simulação do SOLIDWORKS

Recursos de simulação no SOLIDWORKS Simulation Standard:

- Análise linear estática para peças e montagens

- Análise de movimento (cinemática)

- Análise de fadiga (ciclo alto, constante e amplitude variável)

O SOLIDWORKS Simulation Standard é o próximo nível de simulação que desbloqueia não apenas os recursos de simulação do SOLIDWORKS Premium, mas também a capacidade de realizar análises de fadiga de amplitude constante ou variável. Ele também inclui uma ferramenta chamada Trend Tracker que permite que o senhor encontre tendências nos resultados da simulação.

Por que o SOLIDWORKS Simulation Standard?

Independentemente de sua empresa projetar para resistência ou para vida útil, a ferramenta Análise de fadiga no Simulation Standard pode mostrar rapidamente o número de ciclos ou blocos que causariam falhas em seus projetos. Ela também pode mostrar o número de ciclos até quando seus projetos falharão e a porcentagem de vida útil consumida pela entrada de evento de fadiga definida.

O senhor também pode encontrar o fator de segurança da carga para falha por fadiga e traçar o indicador de biaxialidade, que ajuda a determinar um fator de redução da resistência à fadiga para seus estudos.

(Consulte as Figuras 3 e 4 para ver exemplos de gráficos de uma análise de fadiga).

Figura 3: Gráfico de porcentagem de danos

Figura 4: Gráfico de Expectativa de Ciclo de Vida Total Mínimo

Os analistas de FEA geralmente procuram tendências nos resultados quando executam várias simulações diferentes em seus projetos. O Trend Tracker permite que sua empresa acompanhe as tendências em seus estudos estáticos existentes. O senhor define um ponto de linha de base para comparar com resultados futuros.

Veja, por exemplo, o modelo da Figura 5. Podemos modificar determinados recursos depois de definir o design da linha de base para visualizar graficamente as alterações nos resultados de peso e tensão. (Figura 6). O senhor também pode visualizar um documento de diário de tendências que revela não apenas os resultados da simulação, mas uma comparação de valores percentuais dos resultados da execução da simulação de linha de base. (Figura 7).

Figura 5: Resultado de tensão do modelo e da simulação de linha de base

Figura 6: Resultados do estudo de movimento

Figura 7: Resultados do diário de tendências

SOLIDWORKS Simulation Professional

Recursos de simulação no SOLIDWORKS Simulation Professional:

O SOLIDWORKS Simulation Professional é o próximo nível de ferramentas de simulação. Se o senhor precisar determinar frequências ressonantes em seus projetos ou precisar de uma boa ferramenta de análise para estudos térmicos de estado estável e transiente, o SOLIDWORKS Simulation Professional pode atender a essas necessidades e muito mais. O senhor também pode utilizar a ferramenta de otimização para identificar o projeto mais ideal para atingir seu objetivo específico.

Por que o SOLIDWORKS Simulation Professional?

Se sua empresa precisa fazer mais do que estudos lineares de FEA e fadiga, o SOLIDWORKS Simulation Professional pode ajudar.

Por exemplo, nos casos em que a vibração da peça devido à ressonância é uma preocupação, é melhor projetar peças para ressoar fora de determinadas faixas de frequência. O Simulation Professional permite que o senhor execute qualquer número de gráficos de Forma de Modo para observar o movimento da Forma de Modo em determinadas frequências e fornecerá uma lista de frequências e valores de período para cada Forma de Modo resolvida. (Figura 8)

Figura 8: Gráfico de forma de modo e lista de frequências de ressonância

A ferramenta de otimização do Simulation Professional pode otimizar um projeto para atender a determinados critérios de projeto por meio da iteração automática de uma série de variáveis. As Figuras 9 e 10 abaixo mostram novamente o modelo do munhão. Para identificar o design mais ideal, podemos definir uma meta (por exemplo, minimizar o peso total do nosso modelo) e definir dimensões específicas para variar em um intervalo de valores. Em seguida, a ferramenta de otimização passa por uma série de estudos de simulação, encontrando a combinação que melhor atende às metas do projeto. (Figura 10). Pense no dinheiro e no tempo economizados ao encontrar rapidamente o melhor projeto usando a ferramenta de otimização do Simulation Professional.

Figura 9: Dimensões do modelo para a faixa e configuração do estudo de otimização

Figura 10: Modelo alterado para o resultado de projeto mais ideal

SOLIDWORKS Simulation Premium

Recursos de simulação no SOLIDWORKS Simulation Premium:

- Estática/dinâmica não linear

- Análise de vibração aleatória

- Análise modal do histórico de tempo

- Análise de espectros de resposta a choques

O SOLIDWORKS Simulation Premium é o pacote de nível mais alto de simulação que o aplicativo de desktop SOLIDWORKS oferece para análise FEA. O Simulation Premium fornece tudo o que há nos outros pacotes de simulação, além de análise estática não linear e análise dinâmica linear e não linear. Ele também oferece a capacidade de analisar peças de elementos de casca como um laminado composto.

Por que o SOLIDWORKS Simulation Premium?

O SOLIDWORKS Simulation Premium é ideal para empresas que precisam analisar materiais não lineares ou materiais em plasticidade. Um exemplo de como o Simulation Premium pode lidar com a análise de materiais não lineares é demonstrado com uma bota de borracha CV (abaixo). Ao criar um material personalizado, o senhor pode selecionar modelos de materiais específicos para resolver materiais hiperplásticos e inserir dados personalizados para curvas de Tensão simples, Tensão e Tensão plana biaxial.

Depois de executar a análise, o senhor pode observar as tensões, os deslocamentos e as deformações em seus modelos. (Figuras 11 e 12) Além disso, o senhor pode permitir que o solver produza as constantes de material da análise ou insira as constantes de material conhecidas para resolver a análise não linear.

Figura 11: Modelo e resultado da tensão não linear de von Mises

Figura 12: Localização da sonda para o gráfico de deslocamento

Se a sua empresa precisar analisar equipamentos que sofrem dinamicamente choques, vibrações cíclicas, aleatórias e cargas com estilo de resposta de pico, o SOLIDWORKS Simulation Premium pode ajudar. Ele pode lidar com resultados de saída nessas condições usando métodos Dinâmicos Lineares, como Histórico de Tempo Modal, Harmônico, Vibração Aleatória e Espectros de Resposta. Ele também pode lidar com análises dinâmicas não lineares.

Por exemplo, se o senhor construir um equipamento que precise suportar um motor em funcionamento, como o da Figura 13, poderá usar o SOLIDWORKS Premium para executar uma análise harmônica. O senhor também pode substituir o equipamento em funcionamento por esquemas de configuração mais avançados, como a ferramenta Remote Mass, para reduzir a duração da análise. Como resultado, o senhor pode determinar os deslocamentos em determinadas frequências e gerar graficamente a tensão de pico ou a amplitude de frequência de pico em direções específicas. (Figuras 14 e 15)