Comparaison de tous les progiciels de simulation SOLIDWORKS : de base à avancé

Article de Nick Pusateri sur août 14, 2024

SOLIDWORKS propose quatre niveaux de simulation distincts. Le paquet de simulation le plus basique est inclus dans le progiciel de conception 3D appelé SOLIDWORKS PremiumDes outils de simulation plus avancés sont disponibles dans Simulation Standard, Simulation Professional et Simulation Premium.

Chaque niveau deSOLIDWORKS SimulationLes forfaits SOLIDWORKS Simulation offrent des fonctionnalités plus avancées à mesure que vous progressez dans chaque paquet (les forfaits de niveau supérieur incluent toutes les fonctionnalités des niveaux précédents). Dans cet article, nous comparerons tous les niveaux de forfaits SOLIDWORKS Simulation et examinerons des exemples pour vous aider à déterminer le niveau de SOLIDWORKS Simulation le plus adapté à vos besoins et à votre entreprise.

SOLIDWORKS PREMIUM

Fonctionnalités de simulation dans SOLIDWORKS Premium :

  • Analyse statique linéaire des pièces et des assemblages
  • Analyse du mouvement (cinématique)

SOLIDWORKS Premium Offre toutes les fonctionnalités d'analyse statique linéaire sur les pièces et les assemblages, permettant de tracer les contraintes, les déformations, les déplacements, etc. Le paquet permet également d'animer entièrement vos assemblages pour obtenir des résultats tels que les forces, la quantité de mouvement, l'énergie, la puissance, la vitesse et les accélérations entre les composants en mouvement.

Pourquoi SOLIDWORKS Premium ?

Si votre entreprise développe des conceptions porteuses et mobiles, SOLIDWORKS Premium sera rentable si vous construisez des prototypes coûteux pour déterminer si vos conceptions échoueront.

Prenons l'exemple d'une analyse statique linéaire d'un assemblage de tourillons. Les tourillons font partie d'un joint tournant où un arbre est inséré dans un cylindre complet ou partiel. En appliquant les matériaux, les fixations d'articulation et une charge de 2 260 kg, on peut rapidement identifier les endroits où se produisent les contraintes et les déplacements les plus élevés. On peut aussi analyser les courbes du coefficient de sécurité, particulièrement importantes pour intégrer un certain niveau de sécurité dans nos conceptions. (Figure 1)

Imaginez le temps et l'argent que votre entreprise peut économiser en utilisant un outil complet d'analyse statique linéaire pour identifier rapidement les défaillances de conception potentielles, éliminant ainsi le besoin de créer des prototypes coûteux pour découvrir les points faibles de la conception.

SOLIDWORKS Premium Linear FEA Setup and Results

Figure 1 : Configuration et résultats de l'analyse linéaire par éléments finis

L'exemple suivant implique le mouvement physique d'un ensemble de came de soupape, où l'accent est mis sur l'analyse des forces de réaction qui existent entre la came et le culbuteur.

UN Analyse du mouvementIl est possible de simuler et d'analyser avec précision les effets des éléments en mouvement (forces, ressorts, amortisseurs et frottements) sur un assemblage. Après avoir réalisé une étude de mouvement sur l'assemblage de came de soupape, on peut facilement créer un graphique pour observer les forces de réaction qui se produisent au contact de la came et du culbuteur pendant le mouvement. (Figure 2)

Results of a Motion Study Performed in SOLIDWORKS Premium

Figure 2 :Résultats de l'étude du mouvement

Norme de simulation SOLIDWORKS

Fonctionnalités de simulation dans SOLIDWORKS Standard de simulation :

  • Analyse statique linéaire des pièces et des assemblages
  • Analyse du mouvement (cinématique)
  • Analyse de fatigue (cycle élevé à amplitude constante et variable)
  • Suivi des tendances

SOLIDWORKS La simulation standard est la version supérieure de la simulation. Elle exploite non seulement les fonctionnalités de SOLIDWORKS Premium, mais aussi la possibilité d'effectuer des analyses de fatigue à amplitude constante ou variable. Elle comprend également un outil appelé Trend Tracker qui vous permet d'identifier les tendances dans vos résultats de simulation.

Pourquoi SOLIDWORKS Simulation Standard ?

Que votre entreprise conçoive des produits pour la résistance ou pour la durée de vie, l'outil d'analyse de fatigue de Simulation Standard peut rapidement afficher le nombre de cycles ou de blocages susceptibles de provoquer une défaillance de vos conceptions. Il peut aussi indiquer le nombre de cycles avant la défaillance de vos conceptions et le pourcentage de durée de vie consommé par les événements de fatigue définis.

Vous pouvez également trouver le facteur de charge de sécurité pour la rupture par fatigue et tracer l'indicateur de biaxialité qui aide à déterminer un facteur de réduction de la résistance à la fatigue pour vos études.

(Voir les figures 3 et 4 pour des exemples de tracés issus d’une analyse de fatigue.)

Why Choose SOLIDWORKS Simulation Standard

Figure 3 :Graphique du pourcentage de dommages

Benefits of SOLIDWORKS Simulation Standard

Figure 4 :Graphique de l'espérance de vie totale minimale

Les analystes FEA recherchent souvent des tendances dans les résultats lorsqu'ils effectuent plusieurs simulations sur leurs conceptions. Trend Tracker permet à votre entreprise de suivre les tendances de vos études statiques existantes. Vous définissez ainsi un point de référence à comparer aux résultats futurs.

Prenons l'exemple du modèle de la figure 5. On peut modifier certaines caractéristiques après avoir défini la conception de référence afin de visualiser graphiquement l'évolution des résultats de poids et de contrainte (figure 6). Vous pouvez également consulter un journal des tendances qui présente non seulement les résultats de votre simulation, mais aussi une comparaison en pourcentage des résultats de votre simulation de référence (figure 7).

Model and Baseline Simulation Stress Results in SOLIDWORKS Simulation Standard

Figure 5 : Résultat du stress du modèle et de la simulation de base

SOLIDWORKS Simulation Standard Motion Study Results

Figure 6 : Résultats de l'étude du mouvement

SOLIDWORKS Simulation Standard Trend Journal Results

Figure 7 : Résultats du journal des tendances

SOLIDWORKS Simulation professionnelle

Fonctionnalités de simulation dans SOLIDWORKS Simulation professionnelle :

  • Fréquence de résonance
  • Flambement (linéaire)
  • Analyse thermique
  • Test de chute
  • Mouvement axé sur les événements
  • Simplification 2D
  • récipient sous pression
  • Matérialité
  • Étude de sous-modèle
  • Optimisation
  • Topologie

SOLIDWORKS Simulation Professional est un outil de simulation de pointe. Que vous ayez besoin de déterminer les fréquences de résonance de vos conceptions ou d'un outil d'analyse performant pour les études thermiques en régime permanent et transitoire, SOLIDWORKS Simulation Professional répond à ces deux besoins et bien plus encore. Vous pouvez également utiliser l'outil d'optimisation pour identifier la conception optimale et atteindre votre objectif spécifique.

Pourquoi SOLIDWORKS Simulation professionnelle ?

Si votre entreprise a besoin de faire plus que des études FEA linéaires et de fatigue, SOLIDWORKS Simulation Professional peut vous aider.

Par exemple, lorsque les vibrations des pièces dues à la résonance constituent un problème, il est préférable de concevoir des pièces capables de résonner en dehors de certaines plages de fréquences. Simulation Professional vous permet d'exécuter un nombre illimité de tracés de mode de forme pour observer le mouvement à certaines fréquences et fournit une liste de fréquences et de valeurs de période pour chaque mode de forme résolu. (Figure 8)

Mode Shape Plot in SOLIDWORK Simulation Professional SOLIDWORKS Simulation Professional List of Resonance Frequencies

Figure 8 : Tracé de la forme du mode et liste des fréquences de résonance

L'outil d'optimisation de Simulation Professional permet d'optimiser une conception afin de répondre à certains critères en itérant automatiquement une série de variables. Les figures 9 et 10 ci-dessous illustrent encore une fois le modèle de tourillon. Pour identifier la conception optimale, on peut définir un objectif (par exemple, minimiser le poids total du modèle) et définir des dimensions spécifiques variant sur une plage de valeurs. L'outil d'optimisation parcourt ensuite plusieurs études de simulation afin de trouver la combinaison la plus adaptée aux objectifs de conception (figure 10). Imaginez le gain de temps et d'argent que représente la recherche rapide de la meilleure conception grâce à l'outil d'optimisation de Simulation Professional.

Why Choose SOLIDWORKS Simulation Professional

SOLIDWORKS Simulation Professional Optimization Study Setup

Figure 9 :Dimensions du modèle pour la configuration de l'étude de la portée et de l'optimisation

SOLIDWORKS Simulation Professional Features

Figure 10 : Modèle modifié pour obtenir le résultat de conception le plus optimal

SOLIDWORKS Simulation Premium

Fonctionnalités de simulation dans SOLIDWORKS Simulation Premium :

  • Statique/Dynamique non linéaire
  • Analyse harmonique
  • Analyse des vibrations aléatoires
  • Analyse de l'historique modal
  • Analyse des spectres de réponse aux chocs
  • Composite

SOLIDWORKS Premium Simulation est l'ensemble de simulation le plus complet offert par l'application de bureau SOLIDWORKS pour l'analyse par éléments finis. Simulation Premium offre toutes les fonctionnalités des autres progiciels de simulation, ainsi que l'analyse statique non linéaire et l'analyse dynamique linéaire et non linéaire. Il permet aussi d'analyser des éléments de coquilles comme des stratifiés composites.

Pourquoi SOLIDWORKS Simulation Premium ?

SOLIDWORKS Simulation Premium est idéal pour les entreprises qui doivent analyser des matériaux non linéaires ou des matériaux en plasticité. Un exemple de la prise en charge de l'analyse de matériaux non linéaires par Simulation Premium est illustré ci-dessous avec un soufflet CV en caoutchouc. Lors de la création d'un matériau personnalisé, vous pouvez sélectionner des modèles de matériaux spécifiques pour résoudre les problèmes de matériaux hyperplastiques et saisir des données personnalisées pour les courbes de tension simple, de tension et de tension plane biaxiale.

Après avoir exécuté l'analyse, vous pouvez observer les contraintes, les déplacements et les déformations sur vos modèles. (Figures 11 et 12) De plus, vous pouvez laisser le solveur générer les constantes de matériau à partir de l'analyse ou saisir vos constantes de matériau connues pour résoudre votre analyse non linéaire.

SOLIDWORKS Simulation Premium Nonlinear von Mises Stress Results

Figure 11 : Modèle et résultat de contrainte de von Mises non linéaire

Benefits of SOLIDWORKS Simulation Premium

Figure 12 : Emplacement sondé pour le tracé de déplacement

Si votre entreprise doit analyser de l'équipement soumis à des chocs, des vibrations cycliques, aléatoires et des charges de type réponse de pointe, SOLIDWORKS Simulation Premium peut vous aider. Il gère les résultats de sortie dans ces conditions à l'aide de méthodes dynamiques linéaires telles que l'historique temporel modal, les vibrations harmoniques, aléatoires et les spectres de réponse. Il supporte aussi l'analyse dynamique non linéaire.

Par exemple, si vous construisez un équipement devant supporter un moteur en fonctionnement, comme celui de la figure 13, vous pouvez utiliser SOLIDWORKS Premium pour effectuer une analyse harmonique. Vous pouvez également remplacer l'équipement en fonctionnement par des configurations plus avancées, comme l'outil Masse à distance, afin de réduire la durée de l'analyse. Vous pouvez ainsi déterminer les déplacements à certaines fréquences et afficher graphiquement la contrainte maximale ou l'amplitude de fréquence maximale dans des directions spécifiques. (Figures 14 et 15)

SOLIDWORKS Simulation Premium Model and Model with Remote Load Applied

Figure 13 : Modèle et modèle avec charge à distance appliquée

Comparing All SOLIDWORKS Simulation Packages Basic to Advanced

Figure 14 :Diagramme de déplacement à une certaine fréquence

SOLIDWORKS Simulation Premium von Mises Stress Amplitude Response Graph Plots

Figure 15 : Graphiques de réponse en contrainte et en amplitude de von Mises

Quel ensemble SOLIDWORKS Simulation convient le mieux à vos besoins ?

Les capacités de Simulation SOLIDWORKS Vous serez surpris ! N'hésitez pas à nous demander comment nous pouvons répondre à vos besoins en simulation. Vous trouverez peut-être dans la suite SOLIDWORKS Simulation un outil qui propulsera votre entreprise au niveau supérieur. Vous avez des questions sur l'un de ces forfaits de simulation ? N'hésitez pas à nous contacter.Contactez-nous.

Téléchargez la matrice de comparaison des forfaits de simulation SOLIDWORKSici.

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À propos de Nick Pusateri

Nick Pusateri est spécialiste principal en simulation chez GoEngineer. Il détient un baccalauréat en sciences en génie mécanique de l'Université du Missouri UMSL/Wash. Nick aime en apprendre davantage sur les différents outils de simulation de SOLIDWORKS, Abaqus et 3DEXPERIENCE SIMULIA.

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