Инженерный анализ на всех этапах создания изделия

Создание изделий высокого качества невозможно без тщательного анализа способности конструкции выдерживать нагрузки и правильно функционировать при заданных условиях эксплуатации. Оптимизация изделия, дающая возможность получить максимально легкую и технологичную конструкцию и в то же время гарантирующая ее правильную работу в течении всего жизненного цикла, является обязательным требованием рынка. Оптимизации подлежит не только конечное изделие, но и технологические процессы, которые используются для ее создания. Инженерный анализ включает в себя расчет статической прочности, потери устойчивости, разрушения при ударе, анализа вибрации, переноса тепла, динамики механизма и многое другое.

Задача оптимизации является итерационной задаче, когда в процессе изменения параметров конструкции и последующего анализа ее поведения мы добиваемся наилучшего решения по отношению к заданным критериям. Традиционные средства инженерного анализа инварианты относительно используемой системы CAD. Они способны прочитать любую модель и имеют собственные средства для создания сетки, расчета и анализа результата. Такой подход удобен в силу своей универсальности, но процесс оптимизации конструкции является последовательным и требует многократного возвращение на стадию проектирования, изменения конструкции и повторного анализа.

Другая проблема заключается в том, что инженерный анализ обычно выполняется специалистами узкого профиля, которые не могут вносить серьезных изменений в оптимизируемую конструкцию по той простой причине, что они не умеют работать в соответствующей CAD системе. С другой стороны инженер, проектирующий изделие, не может воспользоваться в полном объеме средствами анализа из среды CAD. Такая возможность была бы крайне полезной, так как позволила бы отказаться от заведомо неприемлемых вариантов на ранних этапах проектирования и существенно сократить сроки создания изделия.

Итак перед разработчиками стоит задача более тесной интеграции CAD/CAE, расширения числа решаемых задач и упрощения процесса подготовки расчетной модели и анализа результата.

Высокое качество продуктов CAE Unigraphics выделяет их среди конкурентов и открывает дорогу к инженерному моделированию протекающих процессов. Архитектура модулей инженерных приложений получила в Unigraphics специальное названием UG/Scenario. Его преимуществом является полная интеграция, традиционной для CAD системы среды, с препроцессорами и постпроцессорами для различных инженерных решателей. Среда Scenario исключительна удобна для инженера, так как дает возможность быстро задать и проанализировать большое число альтернативных вариантов, которые отличаются не только расчетными случаями, но и конструктивными решениями. Оптимальное решение может быть получено за половину того времени, которое требуется при традиционном подходе, когда подсистемы CAD и CAE работают последовательно.

UGS обладает широким набором средств анализа, используемых для решения сложных нелинейных задач в области механики твердого тела, гидродинамики, переноса тепла, вибрационной акустики. Решение этих задач в рамках общей интегрированной среды анализа и проектирования дает возможность симулировать такие физические процессы, которые раньше можно было проверить только с помощью натурного эксперимента. Возможность проведение численного исследования вместо натурного эксперимента снижает в не сколько раз затраты на проектирование и существенно сокращает его сроки.

Дополнительные решения для инженерного анализа

  • NX MasterFEM (раньше I-deas MasterFEM): Компания UGS предлагает серию решений, объединенных общим названием MasterFEM. Эти решения предназначены для специалистов в области инженерного анализа и предназначены для механического трехмерного анализа, моделирования трехмерного воздушного потока и термического поведения электронных систем, моделирования теплопередачи, звуковых волн и многое другое.
  • Femap: Является очень эффективным, простым в использовании средством создания конечно-элементной сетки общего назначения и пост процессора результатов в среде Windows.
  • NX Nastran: Допустимо использовать как отдельно, так и в интеграции с другими решениями NX для инженерного анализа. Nastran является де-факто стандартом в области конечно-элементных решателей.

Приложения для инженерного анализа

  • NX Scenario: Среда структурного, температурного и кинематического анализа деталей и сборок. NX Scenario позволяет конструкторам проводить анализ, который позволяет на ранней стадии "изучить" создаваемое изделие.
  • NX Optimization Wizard: мастер-процесс оптимизации конструкции. Автоматическое получение нужных параметров конструкции.
  • NX Strength Wizard: мастер-процесс расчета линейной статической прочности, который могут использовать конструкторы.

Автоматизированные приложения

  • NX Quick Check: Проверка модели по четырем критериям: масса, расстояние, размер и заданное выражение.