Quello che tutti hanno bisogno di sapere su CAE

Computer-aided engineering (CAE) è l’ampio utilizzo di software per computer nell’analisi e praticamente testare i prodotti di ingegneria. Con uno strumento CAE, è possibile simulare, convalidare e ottimizzare i prodotti in base ai risultati di un’analisi numerica.

CAE soluzioni sono utilizzate in una vasta gamma di settori per analizzare la robustezza e migliorare le prestazioni di componenti e assiemi. Allo stesso tempo, la simulazione ingegneristica è il principale supporto per i team di progettazione nell’ottimizzazione del prodotto.

Al giorno d’oggi, l’integrazione tra CAD e CAE è diventata una parte necessaria del flusso di lavoro quotidiano per i progettisti. L’utilizzo della versione SaaS di entrambe le soluzioni può ridurre le differenze, consentendo la possibilità di creare un modello CAD ed eseguire simulazioni ingegneristiche con il minimo sforzo.

UN CAE, simulazione di sessione in genere comprende tre fasi principali:

• Pre-elaborazione – Upload del modello CAD, la definizione del modello e dei fattori ambientali
• Esecuzione di risolutori di applicazioni Basate sulla simulazione di algoritmi di analisi
• Post-processing – Validazione del modello e per la visualizzazione in 3D

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Principali vantaggi di CAE

I principali vantaggi offerti da CAE / engineering simulation sono:

• Riduzione dei tempi di sviluppo del prodotto
• Migliorata la qualità ed affidabilità del prodotto
• riduzione del Rischio.
• Possibilità di apportare correzioni primi nel concetto e nelle fasi di progettazione
• drastica riduzione dei costi associati con i test fisici di prototipi
• talmente semplice Mantenere aggiornati i termini di scadenza stabiliti in diverse fasi del workflow di ingegneria
• Radicale miglioramento della qualità ed affidabilità del prodotto, aumentando così il livello di soddisfazione del cliente
• ciclo di vita del Prodotto interno

Tipi di CAE Analisi

Con CAE, c’è un ampio spettro di tipi di analisi di simulazione ingegneristica da considerare, tra cui:

• Stress e analisi dinamica mediante analisi agli elementi finiti (FEA)
• fluido Termico e analisi utilizzando computational fluid dynamics (CFD)
• l’analisi Cinematica e dinamica di meccanismi (multibody dynamics)
• Acustica analisi con FEA o un metodo di elemento di contorno (BEM)
• 1D CAE, o meccatronica sistema di simulazione, per il multi-dominio di meccatronica per la progettazione del sistema
• Simulazione di processi di fabbricazione, come fusione, stampaggio di materie plastiche e formando
• Particella di simulazione come parte di un flusso di processo industriale
• Multiphysics analisi basata su più di simulazione di fenomeni
• Ottimizzazione di prodotto o di processo

Grande Applicabilità del CAE

Tutti questi strumenti CAE sono utilizzati nella simulazione, la convalida e l’ottimizzazione di prodotti con applicabilità in molti settori, tra cui automotive, aerospaziale, energia, impiantistica, apparecchiature industriali, condizionamento aria, elettronica e beni di consumo.

simulazione Ingegneristica ha una vasta gamma di applicazioni, dai piccoli componenti o prodotti complessi apparecchi, impianti, apparecchiature HVAC, e macchine pesanti. Ecco alcuni esempi dalla libreria di progetti pubblici SimScale:

• Attrezzature e componenti della macchina: analisi strutturale statica di un braccio di presa, diversi scenari di stress applicati al telaio di una bicicletta, analisi dinamica di un meccanismo manovella-pistone semplificato, analisi termica transitoria per un sistema di frenatura di un’auto o analisi termostrutturale di una parte del router.

• Prodotti di consumo: flusso convettivo all’interno di una lampadina, analisi strutturale statica non lineare di una pinza, analisi del contatto di un meccanismo a scatto del consumatore o un involucro del telefono cellulare testato dopo una caduta di due metri.

• Attrezzature e macchine parti da un processo industriale: flusso d’acqua attraverso una valvola a globo, una pompa centrifuga utilizzando il metodo MRF (Multiple Reference Frame method) o lo scorrimento del carburante all’interno di un serbatoio di carburante in movimento.

• Comportamento dinamico di diversi sistemi di macchine, strutture edilizie o corpi naturali: analisi aerodinamica di un’auto da corsa F1, simulazione del flusso d’aria attorno a un’auto da corsa LMP1, impatto del cranio umano con e senza casco, prestazioni idrodinamiche di un delfino che nuota vicino alla superficie dell’acqua, flusso di fluido esterno attorno a un sottomarino, flusso d’aria

• Analisi di processo complessa: processo di purificazione dell’acqua in un reattore a canale labirinto, gas di inquinamento di scarico attraverso un camino di una pianta o convezione naturale del calore dalle bobine del condensatore di un frigorifero.

Tutti i progetti presentati in questo articolo possono essere importati nella propria area di lavoro dai Progetti pubblici di SimScale e utilizzati come modelli.

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Lo scopo di un casco è quello di proteggere la persona che lo indossa da un trauma cranico durante l’impatto. In questo progetto, l’impatto di un cranio umano con e senza casco è stato simulato con un’analisi dinamica non lineare. Scarica questo caso di studio gratuitamente.