Jak ušetřit čas i peníze

Čtvrtek, 22 Listopad 2007 13:57

Snad všechny výrobní organizace jsou dnes konfrontovány s mnoha otázkami, které se týkají délky vývoje, kvality, dodacích termínů a dalších podobných témat. Produkt Pro/ENGINEER umožňuje analyzovat a simulovat, lépe řečeno porozumět, chování výrobku již v ranných fázích vývojového procesu bez nákladné výroby fyzických prototypů. Následně umožňuje výrobek optimalizovat tak, aby co nejlépe odpovídal vzneseným požadavkům na kvalitu, funkci, design, výrobní náklady apod.
Pro oblast simulací chování výrobků poskytuje Pro/ENGINEER ucelený soubor aplikací umožňující strukturální a pohybovou analýzu a optimalizaci – od fáze koncepce, přes variantní návrhy detailního konstrukčního řešení až po simulace průběhu reálných zkoušek prototypu. Stejně jako u ostatních aplikací systému Pro/ENGINEER jsou změny provedené při simulacích automaticky akceptovány v ostatních fázích projektu.

Řešíte podobné otázky?

Jak redukovat množství vyráběných fyzických prototypů?
Jak dále zlepšovat kvalitu svých výrobků?
Jak zkracovat své dodací termíny?
Jak posuzovat větší množství variant výrobků v kratším čase?
Jak dále zlepšovat funkci výrobku a jeho vzhled?

Výkonné strukturální a termální analýzy

V oblasti strukturálních a termálních analýz poskytuje Pro/ENGINEER vysoce výkonné nástroje a umožňuje jimi optimalizovat navrhovaný výrobek tak, aby splňoval požadovaná kritéria na tuhost nebo pevnost. To vše přímo na CAD modelu a bez nutnosti exportovat geometrii do externích aplikací. Pro/ENGINEER umožňuje:

Definovat různé typy silového a teplotního zatížení, kontaktních vazeb, okrajových podmínek a jejich začlenění do stromu CAD modelu (application features)
Vytvářet databázi kovových, nekovových materiálů a plastických hmot s lineárním chováním
Idealizovat CAD modely na výpočtové modely typu skořepina (automatická tvorba střednicových rovin sestavě více dílů), prut, pružina, hmota
Vytvářet MKP sítě pro řešiče Pro/MECHANICA, NASTRAN a ANSYS
Provádět analýzy typu statika a modální analýza s předpětím, dynamika (odezva na buzení časově proměnné, náhodné, šokem, otřesem), velké deformace, nelineární a nestacionární přestup a vedení tepla
Vyhodnocovat výsledky na úrovni barevné animace, iso-ploch, iso-linií, vektorů, odkazů, textů, grafů apod. a jejich výstup do WWW standardů (JPEG, VRML)
Vytvářet citlivostní analýzy – studie vlivu změny parametrů výpočtového modelu (kóty, průřezy, materiálové vlastnosti apod.) na sledované veličiny (cena, hmotnost, napětí, deformace, frekvence, bezpečnost proti přetížení apod.)
Provádět multidisciplinární optimalizace – studie vlivu změn více parametrů v různých typech analýz současně s cílem optimalizovat jejich nastavení tak, aby byly splněny požadavky na chování výrobku
Využívat předdefinovanou databanku materiálů včetně materiálů s nelineárním chováním
Integrovat výsledky mezi analýzami typu Structural, Thermal, Fatigue a pohybovou analýzou Mechanism Dynamics (DAO).

Řízení životnosti výrobků

Pro analýzu hodnocení životnosti slouží uživatelům Pro/ENGINEER nástroj nazvaný Pro/ENGINEER Fatigue Advisor. Analýza jím prováděná využívá metodiku nCode, která na základě přepokládaného spektra provozního zatížení a materiálových charakteristik životnosti dovoluje konstruktérovi posoudit, jaký počet zátěžových cyklů součást unese, než dojde k poškození únavovým lomem. Výsledky analýzy životnosti lze přímo integrovat do citlivostní analýzy multidisciplinární optimalizace.

Optimalizace mechanismů

Díky integrovaným nástrojům zaměřeným na dynamické analýzy pohybu mechanismů umožňuje Pro/ENGINEER snadno stanovit, jak rychle se budou členy mechanismů pohybovat (rychlost, zrychlení) a jaké budou přenášet silové účinky při působení všech dynamických efektů, jako je gravitace, setrvačnost, tření, vůle, kontaktní síly, pružnost, poddajnost, tlumení apod.
Pro/ENGINEER umožňuje:

Definovat různé typy zatížení, kontaktních vazeb a okrajových podmínek a jejich začlenění do stromu modelu (application features)
Automaticky sestavit pohybové rovnice, vlastní řešič pro statickou analýzu, analýzu počáteční rychlosti, kinetostatickou a dynamickou analýzu
Provádět výpočet rychlosti a zrychlení, určit reakční síly/momenty, odrazovou rychlost a zrychlení, stupeň přeurčenosti mechanismu, kinetickou energii apod.
Vyhodnocovat výsledky na úrovni animace, křivek, vektorů, grafů apod. a exportovat je do www standardů (JPEG, WRML)
Vytvořit inverzní úlohu pro získání tvaru neznámého členu – syntéza vaček a vedení.

Pro/ENGINEER a unikátní Behavioral Modeling

Svým uživatelům přináší Pro/ENGINEER zcela unikátní technologii Behavioral Modeling. Jde o patentovanou technologii, která umožňuje optimalizaci geometrického tvaru a konstrukčních prvků na základě požadovaného chování a funkce výrobku. Umožňuje provázat geometrický 3D CAD model s jakýmikoliv technickými nebo empirickými výpočty a následně vyhodnotit, jaký vliv mají změny geometrie výrobku na jeho chování za provozu a následně najít optimální konstrukční řešení. Aplikace dovoluje uživatelům definovat tzv. application features, které provazují geometrický model s jakýmikoliv interními (objem, poloha těžiště, křivost apod.) nebo externími (statika, dynamika, teplo, životnost, proudění, empirické výpočty apod.) typy analýz a následně automaticky tyto analýzy spouštět a vyhodnocovat vliv změn na sledované veličiny. Patří sem funkce citlivostní analýzy, multidisciplinární optimalizace, četnost výskytu apod. Pro externí analýzy lze využít programy Mathcad, MS EXCEL nebo další CAE aplikace.

Závěrem

Pro/ENGINEER dnes poskytuje vývojářům, konstruktérům a výpočtářům ucelenou sadu nástrojů pro analýzy, simulace a optimalizace výrobků. Vychází z praxí ověřené filozofie jednotného prostředí pro vývoj výrobku PDS (Product Development System) společnosti PTC. Díky modularitě software Pro/ENGINEER umožňuje správně zvolit vhodnou výkonovou konfiguraci. Dostupnost různých typů analýz, snadné ovládání a vysoký a spolehlivý početní výkon dnes prakticky umožňuje nahradit mnohdy velmi nákladné zkoušky a měření fyzických prototypů, zkrátit vývojové časy a zvýšit užitnou hodnotu výrobků.

Autor pracuje ve společnosti AV Engineering.