SIMULATION 3DEXPERIENCE : une meilleure conception des équipements industriels
Les logiciels d'analyse par éléments finis ont aidé de nombreuses entreprises à améliorer la conception de leurs produits et à raccourcir leurs cycles de conception. Ce secteur, qui pèse actuellement 12,7 milliards de dollars, devrait atteindre environ 26 milliards de dollars, soit un TCAC de 13 % au cours des cinq prochaines années [1]. Les principaux moteurs de cette croissance sont la demande croissante de réduction des coûts de production et de prototypage, ainsi que les avancées technologiques dans des secteurs comme l'automobile, l'aérospatiale, les télécommunications et la santé.
Dans cet article, nous présentons quelques sujets liés à la simulation dans le segment des équipements industriels, principal contributeur à cette croissance.
Paysage de l'équipement industriel
Figure 1. Segments d'équipement industriel
Le segment de l'équipement industriel comprend six grands domaines décrits à la figure 1. Il est généralement caractérisé par des machines lourdes et de l'équipement mobile soumis à des charges structurelles et des vibrations cycliques. Cela nécessite une technologie de simulation sophistiquée pour garantir les performances des produits et réduire le nombre de prototypes. Voici un exemple d'entreprise de ce segment ayant adoptéSimulation SOLIDWORKS, pour ces tests estABCO Automation.
Figure 2. ABCO Automation
ABCO Automation conçoit et fabrique des systèmes d'automatisation d'usine clés en main sur mesure pour des fabricants du monde entier. La réussite de l'entreprise repose essentiellement sur sa capacité à développer des équipements d'automatisation de haute qualité, comme celui illustré à la figure 2.Ils ont utilisé SOLIDWORKS Simulation pour déterminer les performances de contrainte et de déflexion sur un support de robot assemblé sur un cadre similaire.
Figure 3. Support de robot d'ABCO Automation
Grâce à SOLIDWORKS Simulation, ils ont pu garantir que le support ne se déforme pas excessivement. Ils ont également pu déterminer les spécifications de boulons appropriées pour éviter l'arrachement du filetage pendant le fonctionnement. Outre les conditions de charge statique, ces structures comportent également des composants mobiles qui induisent des chocs et des vibrations nécessitant des programmes d'analyse puissants comme SIMULIA.
SIMULATION D'EXPÉRIENCE 3D
SIMULATION D'EXPÉRIENCE 3Dpropose un portefeuille de programmes d'analyse haut de gamme de Dassault Systèmes déployés sur lePlateforme 3DEXPÉRIENCECe portefeuille se vanteanalyse structurelle (FEA),dynamique des fluides (CFD), et analyse électromagnétiquetechnologie pour résoudre les problèmes d'analyse multiphysique les plus complets.
Ceci est particulièrement important dans le secteur de l'équipement industriel en raison de la nature dynamique des conditions de charge auxquelles ces composants sont soumis. Par exemple, l'analyse de l'écrasement du toit est un test standard effectué sur les machines lourdes pour assurer la sécurité des opérateurs.
Figure 4. Essai d'écrasement du toit
En utilisant leAnalyse explicitesolveur d'Abaqus sur le3DPlateforme EXPÉRIENCE, ces tests peuvent être mis en place et simulés avec un haut degré de réalisme et de précision. Un aspect important de la3DLa plateforme EXPERIENCE est la capacité d'exploiter l'infonuagique pour simuler des problèmes gourmands en ressources comme ceux-ci.
Grâce à la capacité de résolution infonuagique, les utilisateurs peuvent accéder jusqu'à 192 cœurs surLe service infonuagique de Dassault directement de l'interface utilisateur de simulation. L'accès à l'infrastructure infonuagique pour résoudre les défis de conception et de simulation est un autre contributeur clé à l'adoption à grande échelle de ces outils d'analyse par plusieurs industries [3].
Figure 5. Simulation d'un essai d'écrasement de toit
SIMULATION MULTI-PHYSIQUE
Figure 6. Simulation des performances thermiques de l'échangeur de chaleur
Les composants électroniques, les systèmes de refroidissement et de lubrification sont quelques-uns des problèmes les plus courants simulés dans le segment des équipements industriels avec la dynamique des fluides numérique (CFD).
Logiciel CFDest utilisé pour étudier l'écoulement des fluides et les performances thermiques de ces produits et3DLa plateforme EXPÉRIENCE accomplit cela avecIngénieur en dynamique des fluides.
La capacité de résoudre des problèmes nécessitant des capacités de maillage détaillées permet aux utilisateurs de simuler un large éventail d'applications. La figure 6 illustre un échangeur de chaleur à calandre classique, doté de plusieurs tubes et de quelques chicanes. Les tubes offrent une grande surface, et les déflecteurs augmentent le temps de séjour de l'écoulement pour assurer une efficacité optimale de l'échange thermique.
Pour estimer cette efficacité avec précision, il faut un maillage fin entre les composants solides et fluides, ce qui est facile à réaliser avec le mailleur à dominante hexagonale adapté au corps disponible avec le programme.
Figure 7. Maille de l'échangeur de chaleur
Les grands maillages complexes augmentent les temps de résolution, ce qui justifie à nouveau l'exploitation des ressources d'infonuagique sur le3DLa plateforme EXPÉRIENCE permet de résoudre ces problèmes rapidement. Par exemple, cette analyse comporte 6 000 000 d'éléments et a nécessité 30 minutes de traitement grâce aux cœurs de calcul disponibles dans le cloud.
Articles connexes
DELMIAworks : une application clé en main pour les fabricants du monde réel
Premiers pas avec 3DEXPERIENCE : configuration, tableaux de bord, connecteurs et plus encore
La plateforme 3DEXPERIENCE pour les enseignants expliquée
Références
[1]https://www.marketsandmarkets.com/Market-Reports/simulation-software-market-263646018.html
[2] ANALYSE DES CONTRAINTES ET DES DÉFLEXIONS d'un SUPPORT DE ROBOT EXISTANT de goabco.com
À propos de Arun Thiraviam
Arunachalam Thiraviam est spécialiste des produits de simulation chez GoEngineer. Il participe à l'éducation et à l'assistance des clients dans l'étude de la qualité de la conception de produits grâce à l'analyse FEA, CFD et de moulage par injection. Il détient une maîtrise en génie mécanique de l'Université d'État de la Caroline du Nord, où il a étudié la dynamique des éoliennes à axe vertical flottantes. En dehors de l'ingénierie, il joue de la guitare et écrit de la musique pendant son temps libre.
Recevez notre vaste gamme de ressources techniques directement dans votre boîte de réception.
Désabonnez-vous à tout moment.