Wat IEdereen moet weten over CAE

Computer-aided engineering (CAE) is het brede gebruik van computersoftware bij het analyseren en virtueel testen van technische producten. Met een CAE-tool kunt u producten simuleren, valideren en optimaliseren op basis van de resultaten van een numerieke analyse.

CAE-oplossingen worden in een breed scala van industrieën gebruikt om de robuustheid te analyseren en de prestaties van componenten en samenstellingen te verbeteren. Tegelijkertijd is engineering simulatie de belangrijkste ondersteuning voor ontwerpteams in productoptimalisatie.

tegenwoordig is een integratie tussen CAD en CAE een noodzakelijk onderdeel geworden van de dagelijkse workflow voor ontwerpingenieurs. Het gebruik van de SaaS-versie van beide oplossingen kan de verschillen verminderen, waardoor de mogelijkheid van het creëren van een CAD-model en het uitvoeren van engineering simulaties met minimale inspanning.

een CAE-simulatiesessie omvat over het algemeen drie hoofdfasen:

• Pre-processing-Upload van CAD model, defining the model and environmental factors
• Running solvers applications-Based on simulation analysis algorithms
• Post-processing-validatie van het model en 3D visualisatie

Meld u aan en Bekijk onze SimScale blog voor veel meer!

belangrijkste voordelen van CAE

de belangrijkste voordelen van CAE/engineering simulatie zijn::

• Minder tijd in productontwikkeling
• Verbeterde productkwaliteit en betrouwbaarheid
• de vermindering van het Risico
• de Mogelijkheid om correcties aan te brengen vroeg in de concept-en ontwerpfase
• Dramatische reductie in de kosten in verband met de fysieke testen van prototypes
• het Houden van de vastgestelde termijnen in de verschillende fasen van de engineering workflow
• Radicale verbetering van de product kwaliteit en betrouwbaarheid, dus het verhogen van de klanttevredenheid
• Product lifecycle extension

Soorten CAE Analyses

met CAE is er een groot spectrum van technische simulatieanalyses te overwegen, waaronder:

• Stress en dynamiek analyse met behulp van eindige elementen analyse (FEA)
• Thermische en vloeistof analyse met behulp van computational fluid dynamics (CFD)
• Kinematica en dynamische analyse van de mechanismen (multibody dynamics)
• Akoestiek analyse met behulp van FEA of een boundary element methode (BEM)
• 1D CAE, of mechanisch systeem simulatie, voor multi-domein van de mechatronica ontwerp van het systeem
• Simulatie van de productie processen zoals gieten, gieten en sterven persen
• Deeltje simulatie als deel van een stroom in een industrieel proces
• Multiphysische analyse op basis van meervoudige simulatiefenomenen
• optimalisatie van het product of proces

grote toepasbaarheid van CAE

al deze CAE-instrumenten worden gebruikt bij de simulatie, validatie en optimalisatie van producten die toepasbaar zijn in vele industrieën, waaronder auto-industrie, ruimtevaart, energie, installatiebouw, industriële apparatuur, HVAC, elektronica en consumptiegoederen.

technische simulatie heeft een breed scala aan toepassingen, van kleine onderdelen of producten tot complexe apparaten, fabrieken, HVAC-apparatuur en zware machines. Hier zijn enkele voorbeelden uit de Simscale Public Projects Library:

• apparatuur en machineonderdelen: statische structurele analyse van een grijperarm, verschillende stressscenario ‘ s toegepast op een fietsframe, dynamische analyse van een vereenvoudigd kruk-zuigermechanisme, transiënte thermische analyse voor een remsysteem van een auto, of thermostructurele analyse van een routeronderdeel.

• consumentenproducten: convectieve stroom in een gloeilamp, niet-lineaire statische structurele analyse van een tang, contactanalyse van een klikmechanisme voor consumenten, of een behuizing van een mobiele telefoon getest na een val van twee meter.

• apparatuur en machines onderdelen van een industrieel proces: waterstroom door een zittingafsluiter, centrifugaalwaterpomp volgens de multiple reference frame-methode (MRF) of klossen van brandstof in een bewegende brandstoftank.

• dynamisch gedrag van verschillende machinesystemen, bouwstructuren of natuurlijke lichamen: aerodynamica analyse van een F1 race auto, luchtstroom simulatie rond een LMP1 race auto, menselijke schedel impact met en zonder helm, hydrodynamische prestaties van een dolfijn zwemmen dicht bij het oppervlak van water, externe vloeistofstroom rond een onderzeeër, luchtstroom rond een motor, of comprimeerbare aerodynamica van commerciële vliegtuigen.

• complexe procesanalyse: waterzuiveringsproces in een labyrintkanaalreactor, uitlaatgassen vervuilingsgassen door een schoorsteen van een installatie, of natuurlijke convectie van warmte uit de condensorspoelen van een koelkast.

alle projecten die in dit artikel worden gepresenteerd, kunnen vanuit de openbare projecten van SimScale in uw eigen werkruimte worden geïmporteerd en als sjablonen worden gebruikt.

als u zich nog niet hebt aangemeld voor SimScale, kunt u hier uw gratis account aanmaken en zelf zien hoe 3D-engineering Simulatie u kan helpen de prestaties van uw technische activiteiten in elke branche te verbeteren.

het doel van een helm is de persoon die hem draagt te beschermen tegen hoofdletsel tijdens de botsing. In dit project werd de impact van een menselijke schedel met en zonder helm gesimuleerd met een niet-lineaire dynamische analyse. Download deze casestudy gratis.