Software de análise FEA e CFD: o que saber antes de comprar

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A Engenharia Assistida por Computador (CAE) é uma disciplina poderosa que permite aos engenheiros projetar, analisar e otimizar sistemas e estruturas complexas com mais eficiência e precisão. Revolucionou a forma como a engenharia é feita e continuará a ser um componente crítico do processo de engenharia no futuro. Se você deseja trazer software de Análise de Elementos Finitos (FEA) ou Dinâmica de Fluidos Computacional (CFD) internamente, há algumas coisas que você deve saber antes de comprar.

Você não está mais comprando CAE só para você.

Qual física mais preocupa o desenvolvimento do seu produto? Existem outros departamentos ou equipes que podem se beneficiar de um tipo de análise diferente daquele em que você está focado? Existem projetos futuros que podem exigir um tipo diferente de análise? Antigamente, cada grupo poderia resolver essas questões por conta própria e sua produtividade como um todo estaria dentro do padrão. Este não é mais necessariamente o caso.

Exemplos de análise estão listados abaixo. O seu portfólio de software CAE aborda todos eles?

• • Mecânica Estrutural: Tensão, deformação, deformação e contato, vibração e acústica, durabilidade, etc.

• • Mecânica dos Fluidos: Mecânica Estrutural Comportamento de fluidos e otimização de fluxo.

• • Injeção plástica: Encha, embale, esfrie, deforme, sobremolde e muito mais.

• • Eletromagnetismo: Antenas, microondas e RF, EM biológico, óptico, EDA/eletrônica, EMC/EMI, dinâmica de partículas, etc.

• • Dinâmica Multicorpo: Movimentos e carregamentos de sistemas compostos por corpos rígidos ou flexíveis, juntas e elementos de força.

As principais soluções no espaço CAE têm sido consolidadas e qualquer software de simulação provavelmente agora faz parte de um ambiente de software maior. Ao conhecer as necessidades de simulação em toda a empresa, você pode escolher um único portfólio de soluções que atenda a todos ao mesmo tempo.

Embora ter um fornecedor para muitos produtos possa economizar dinheiro e acelerar e simplificar as compras, o principal benefício contínuo é a produtividade.

O 3DO ambiente de software EXPERIENCE oferece experiências de usuário muito semelhantes para análises estruturais e de fluxo de fluidos, facilitando a escolha de uma quando você conhece a outra.

O acúmulo de soluções especializadas múltiplas e completamente diferentes é algo com que muitos engenheiros aprenderam a conviver, mas não é um fato necessário da vida (e fonte de dores de cabeça) como já foi.

Um ambiente de software holístico que todos possam usar proporcionará interoperabilidade, fluxos de trabalho conectados, dados compartilhados, transferência de treinamento e muitos outros benefícios.

A mudança é inevitável e você pode se preparar para ela.

Com o passar do tempo, as indústrias e os produtos que utilizam mudarão. Para se adaptarem, seus concorrentes irão inovar e melhorar suas ferramentas e processos. Como você planeja responder? Ao escolher uma ferramenta de análise ou ambiente CAE, é fundamental planejar os caminhos de crescimento que você deseja que estejam disponíveis daqui a alguns anos.

O SOLIDWORKS Simulation é altamente simplificado e oferece conveniência incomparável para projetistas. Isso apoiará a FEA que você deseja realizar em cinco anos ou você terá que comprar e treinar novamente em outra coisa?

Isto poderia ser o crescimento das capacidades, fluxos de trabalho interdepartamentais, rendimento bruto e tamanho do modelo para os solucionadores, etc. Diferentes ferramentas de simulação começarão e terminarão em diferentes locais do espectro e, portanto, apoiarão diferentes ambições.

Escolha ferramentas acessíveis e eficazes (software e hardware) por enquanto, com caminhos de atualização simples para quando chegar a hora. Isso pode evitar situações em que a mudança necessária (por exemplo, nova física, adoção mais ampla de ferramentas ou um fluxo de trabalho mais avançado) se torne desnecessariamente difícil devido a limitações de produtos ou processos. Recomeçar com uma nova implementação, reciclagem ou compra inesperada de hardware pode ser um verdadeiro empecilho.

Na era da nuvem e SaaS, os custos de hardware CAE são um problema solucionável.

No passado, as ferramentas avançadas de CAE precisavam de hardware de computação de ponta, muitas vezes exigindo licenciamento adicional de software e suporte contínuo de TI. Tal estrutura de custos atende apenas empresas com uptime muito elevado das ferramentas em questão. No entanto, esta não é a única opção para a computação CAE hoje.

Embora seja bom obter uma compreensão avançada das necessidades computacionais das simulações que você pretende executar, seu fornecedor de software pode ajudar com isso, talvez até executando benchmarks. Depois de saber o quão exigentes são as simulações pretendidas e com que frequência você as executará, você poderá encontrar uma maneira econômica de fazer isso acontecer usando duas soluções frequentemente interligadas: serviços de computação em nuvem e licenciamento de computação com controle de tempo.

A ferramenta de simulação escolhida pode ter serviços de computação em nuvem oficiais ou não oficiais disponíveis, eliminando a necessidade de adquirir um sistema HPC com um grande custo inicial e mantê-lo funcionando através de despesas com serviços públicos e pessoal de TI. O acesso a sistemas HPC na nuvem pode expandir drasticamente o escopo da simulação disponível para pequenas empresas e até mesmo para empreendedores individuais. No entanto, isso pode exigir uma discussão sobre a política de TI da sua organização em relação aos dados armazenados na nuvem.

3DEXPERIENCE STRUCTURAL é uma das muitas soluções FEA da Dassault Systèmes onde os usuários podem pagar pelo tempo de resolução por hora, localmente ou em seus servidores em nuvem oficiais.

A computação em nuvem (e às vezes a computação no local) pode ser acessada através da compra de horas de computação em vez do tradicional acesso ilimitado. Esse acesso pago conforme o uso e por tempo limitado ao solucionador é ideal para necessidades imprevisíveis e flutuantes de recursos de computação CAE e permite que as empresas otimizem simultaneamente o rendimento e os custos da simulação.

Hardware baseado em nuvem e licenciamento com controle de tempo também podem ser muito benéficos em condições de negócios imprevisíveis. Suponha que uma queda inesperada deixe um servidor HPC local de US$ 100.000 (e suas licenças de computação) inativo por dois meses. Por outro lado, uma oportunidade de negócio repentina pode exigir um rendimento de análise extremo (por exemplo, modelos extremamente grandes, inúmeras variações de design, simulação DOE) durante vários meses. Este seria um caso perfeito para uma compra de curto prazo de horas de computação em uma nuvem CAE.

As necessidades de simulação e as condições de negócios podem ser difíceis de prever, portanto, uma solução de compra flexível pode eliminar desperdícios e permitir novos recursos.

Problemas de integração podem ser um sério obstáculo à produtividade a longo prazo.

Anteriormente, discutimos como encontrar um ambiente de software de simulação para toda a empresa, em vez de soluções individuais, mas o tópico pode ir além das ferramentas CAE.

Ter suas ferramentas CAD, CAE e PLM provenientes do mesmo desenvolvedor é o melhor cenário, pois fornece o ciclo iterativo de análise de projeto mais simples. Estruturas colaborativas e fontes de dados compartilhadas, com o menor número de ferramentas e etapas envolvidas em seus processos, podem economizar muito tempo e eliminar oportunidades de erro. Além disso, as integrações entre soluções podem ser complicadas e até mesmo interrompidas. Por exemplo, no momento das atualizações anuais do software CAD, há um período em que as ferramentas de integração de terceiros podem não funcionar bem, se funcionarem.

A integração completa de CAD-CAE-CAM-PLM pode ser especialmente útil para ferramentas de otimização de projeto guiadas por FEA ou CFD.

Como outro exemplo, ao trazer um projeto para uma ferramenta de análise desconectada, pode ser necessário exportar um arquivo STEP do seu software CAD e importá-lo como geometria burra para o seu software de análise. Depois de criar a malha e executar a análise, é provável que haja outra iteração com alterações de geometria.

Neste ponto, se suas ferramentas não estiverem compartilhando CAD nativo, você retornaria ao seu software CAD, faria as alterações, exportaria o STEP, importaria a geometria burra, a malha e executaria novamente. Digamos que você faça uma média de oito iterações por projeto de análise, onde cada iteração leva uma hora. Se você executa apenas um projeto por mês; são mais de duas semanas por analista por ano que foram jogadas fora simplesmente porque seu software não se comunica entre si. A alternativa em um ambiente conectado CAD-CAE são as atualizações de modelo com um clique. Se as alterações forem suficientemente pequenas, pode não haver configuração manual para o analista refazer.

Resumindo, se você for adicionar software, vale a pena considerar uma solução que possa ser integrada a todo o ciclo de vida do produto, se possível.

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