co każdy musi wiedzieć o CAE

Computer-aided engineering (CAE) jest szerokie zastosowanie oprogramowania komputerowego w analizie i praktycznie testowania produktów inżynierskich. Za pomocą narzędzia CAE można symulować, walidować i optymalizować produkty na podstawie wyników analizy numerycznej.

rozwiązania CAE są wykorzystywane w wielu gałęziach przemysłu do analizy wytrzymałości i poprawy wydajności komponentów i zespołów. Jednocześnie symulacja inżynierska jest głównym wsparciem dla zespołów projektowych w optymalizacji produktu.

w dzisiejszych czasach integracja CAD i CAE stała się niezbędnym elementem codziennego przepływu pracy dla projektantów. Korzystanie z wersji SaaS obu rozwiązań może zmniejszyć różnice, pozwalając na stworzenie modelu CAD i prowadzenie symulacji inżynierskich przy minimalnym wysiłku.

sesja symulacji CAE zazwyczaj obejmuje trzy główne fazy:

• Pre-processing-wgrywanie modelu CAD, definiowanie modelu i czynników środowiskowych
• uruchamianie aplikacji solvers – w oparciu o algorytmy analizy symulacyjnej
• Post-processing – Walidacja modelu i wizualizacja 3D

Zarejestruj się i sprawdź nasz blog SimScale, aby uzyskać więcej informacji!

główne korzyści CAE

główne korzyści oferowane przez CAE / symulacji inżynierskiej są:

• skrócenie czasu opracowywania produktu
• poprawa jakości i niezawodności produktu
• redukcja ryzyka
• możliwość wprowadzania poprawek na początku fazy koncepcyjnej i projektowej
• radykalne obniżenie kosztów związanych z fizycznym testowaniem prototypów
• dotrzymywanie ustalonych terminów na różnych etapach prac inżynierskich
• radykalna poprawa jakości i niezawodności produktu, a tym samym podniesienie poziomu zadowolenia klienta
• przedłużenie cyklu życia produktu

rodzaje CAE Analizy

z CAE, istnieje duże spektrum typów analizy symulacji inżynierskich do rozważenia, w tym:

• analiza naprężeń i dynamiki przy użyciu analizy elementów skończonych (FEA)
• analiza termiczna i płynna przy użyciu obliczeniowej dynamiki płynów (CFD)
• Kinematyka i dynamiczna analiza mechanizmów (multibody dynamics)
• Analiza akustyczna przy użyciu FEA lub metody elementów granicznych (bem)
• 1D CAE, lub symulacja systemu mechatronicznego, do projektowania wielu domen mechatroniki
• symulacja procesów produkcyjnych, takich jak odlewanie, formowanie i formowanie matrycowe
• symulacja cząstek w ramach przepływowego procesu przemysłowego
• Multiphysics analysis based on multiple simulation phenomena
• Optymalizacja produktu lub procesu

duża możliwość zastosowania CAE

wszystkie te narzędzia CAE są wykorzystywane w symulacji, walidacji i optymalizacji produktów z możliwością zastosowania w wielu gałęziach przemysłu, w tym motoryzacyjnym, lotniczym, energetycznym, inżynierii roślin, sprzęcie przemysłowym, HVAC, elektronice i towarach konsumpcyjnych.

symulacja Inżynierska ma szeroki zakres zastosowań, od małych komponentów lub produktów po złożone urządzenia, instalacje, sprzęt HVAC i ciężkie maszyny. Oto kilka przykładów z biblioteki projektów publicznych SimScale:

• sprzęt i elementy maszyn: statyczna analiza strukturalna ramienia chwytaka, różne scenariusze naprężeń zastosowane do ramy roweru, dynamiczna analiza uproszczonego mechanizmu korbowo-tłokowego, przejściowa analiza termiczna układu hamulcowego samochodu lub analiza termostrukturalna Części Routera.

• produkty konsumenckie: przepływ konwekcyjny wewnątrz żarówki, nieliniowa statyczna analiza statyczna szczypiec, analiza kontaktowa konsumenckiego mechanizmu zatrzaskowego lub obudowa telefonu komórkowego testowana po upadku z wysokości dwóch metrów.

• urządzenia i maszyny części z procesu przemysłowego: przepływ wody przez zawór kulowy, odśrodkową pompę wodną wykorzystującą metodę wielu ram odniesienia (MRF) lub rozlewanie paliwa wewnątrz ruchomego zbiornika paliwa.

• dynamiczne zachowanie różnych systemów maszyn, konstrukcji budowlanych lub naturalnych ciał: analiza aerodynamiczna samochodu wyścigowego F1, symulacja przepływu powietrza wokół samochodu wyścigowego LMP1, uderzenie ludzkiej czaszki z kaskiem i bez niego, wydajność hydrodynamiczna delfina pływającego blisko powierzchni wody, zewnętrzny przepływ płynu wokół łodzi podwodnej, przepływ powietrza wokół motocykla lub ściśliwa aerodynamika samolotów komercyjnych.

• kompleksowa analiza procesu: proces oczyszczania wody w reaktorze kanału labiryntowego, spalanie gazów zanieczyszczających przez komin instalacji lub naturalna konwekcja ciepła z cewek skraplacza lodówki.

wszystkie projekty przedstawione w tym artykule mogą być importowane do własnego obszaru roboczego z publicznych projektów SimScale i używane jako szablony.

Jeśli jeszcze nie zarejestrowałeś się w SimScale, możesz utworzyć darmowe konto tutaj i przekonaj się, jak symulacja inżynierska 3D może pomóc ci zwiększyć wydajność twoich działań inżynierskich w każdej branży.

celem kasku jest ochrona osoby, która go nosi, przed urazem głowy podczas uderzenia. W tym projekcie symulowano wpływ ludzkiej czaszki z hełmem i bez niego za pomocą nieliniowej analizy dynamicznej. Pobierz to studium przypadku za darmo.