SOLIDWORKS Simulation
Logiciel d'analyse par éléments finis (FEA)
Qu'est-ce que la simulation ?
SOLIDWORKS Simulation est un logiciel d'analyse par éléments finis (AEF) intégré à l'interface CAO SOLIDWORKS. Simulation fournit aux concepteurs et aux ingénieurs les outils nécessaires pour tester rapidement leurs conceptions et les itérer intelligemment. Grâce à des solveurs AEF validés par NAFEMS, SOLIDWORKS Simulation fournit des résultats précis et fiables pour un large éventail d'études, de l'analyse statique linéaire de base aux analyses non linéaires et dynamiques plus complexes. Accélérez la phase d'itération et de prototypage de votre processus de conception avec SOLIDWORKS Simulation.
Quelle est l'exactitude des résultats ?
UN La précision et la fiabilité sont des questions récurrentes pour tous les outils de simulation. Comment savoir si les résultats sont fiables ? Heureusement, un groupe indépendant s'en charge. L'Agence nationale des méthodes et des normes des éléments finis (NAFEMS) teste les programmes de simulation par rapport à des études de référence dont les résultats sont connus et validés mathématiquement et empiriquement. Tous les types d'études disponibles dans SOLIDWORKS Simulation ont été testés et validés par la NAFEMS.
Toujours pas convaincu ? SOLIDWORKS a intégré des guides de configuration et les modèles de référence NAFEMS dans le logiciel de simulation afin que les utilisateurs puissent effectuer l'analyse et comparer les résultats eux-mêmes.
La simulation et vous : découvrir la vérité de l'analyse
Bien que la simulation ne soit plus un outil réservé aux analystes, de nombreuses entreprises continuent de s'interroger sur l'efficacité de l'analyse pour leurs activités. Cet article répond à ces questions, notamment :
- Quelle doit être la précision des analyses ?
- Doivent-ils toujours être aussi précis que possible ?
- Quel est l'effet de la simulation sur le prototypage ? L'élimine-t-elle ? Le réduit-elle ?
- Les résultats de l'analyse remplacent-ils l'expérience dans la prise de décisions ?
- À quelles autres étapes du développement la simulation peut-elle être utilisée ? S'agit-il uniquement de vérification et de validation ?
Le rôle de l'analyse dans le développement a évolué et s'est élargi. De nouveaux aspects du processus de développement peuvent maintenant apporter de la valeur. Téléchargez le livre blanc pour en savoir plus.
Outils
SIMULATION SOLIDWORKS
Des outils d'analyse conçus pour optimiser vos tests.
Analyse statique linéaire
Testez des conceptions utilisant des matériaux linéaires sous charge stationnaire pour analyser et itérer rapidement les conceptions en fonction des résultats de contrainte, de déformation, de déplacement et de coefficient de sécurité (COS). L'outil de suivi des tendances inclus permet aux ingénieurs de suivre automatiquement les résultats des changements de conception.
Analyse du mouvement (cinématique)
Exploite les contraintes définies par l'utilisateur (contraintes) dans les assemblages et les entrées mécaniques (gravité, ressorts, amortisseurs, forces, etc.) pour recréer avec précision le mouvement mécanique de l'assemblage et fournir aux concepteurs les forces de réaction, la position, l'accélération et les vitesses.
Analyse de fatigue
Utilisés pour tester la durée de vie des conceptions en raison d'une défaillance par fatigue, les ingénieurs peuvent appliquer plusieurs scénarios de charge, notamment des charges variables et cycliques où la contrainte maximale est inférieure au rendement du matériau, afin de comprendre la durée de vie prévue de leurs conceptions.
Analyse de fréquence
Aussi appelé analyse modale, ce test permet de déterminer la forme modale et les fréquences naturelles des pièces et des assemblages. Il s'agit d'informations essentielles pour un ingénieur lors de la création de conceptions soumises à des vibrations ou utilisées dans des environnements vibrants.
Analyse thermique
Cet essai offre aux ingénieurs une méthode pour étudier et comprendre le transfert de chaleur, à l'état stationnaire et transitoire, par conduction entre les composants, ainsi que par rayonnement et convection dans le milieu environnant. Les résultats de cette analyse peuvent être utilisés dans une analyse des contraintes pour déterminer l'impact des conditions thermiques sur la contrainte et le déplacement d'une pièce ou d'un assemblage.
Optimisation de la topologie
Plutôt que de créer une conception et de la valider, cette étude permet aux ingénieurs de spécifier les exigences de « délimitation », de rigidité, de poids et de fréquence du composant et de permettre au logiciel de générer la forme idéale pour répondre à ces exigences tout en tenant compte des contraintes de fabrication.
Optimisation paramétrique
Permet aux concepteurs de tester et d'optimiser rapidement une conception en fonction de variables telles que les dimensions et les matériaux avec des contraintes données et des objectifs globaux tels que le poids, la résistance, la fréquence et même le coût de fabrication.
Analyse de flambage
Utilisé pour analyser les structures porteuses qui sont soumises à des forces de compression afin de tester avec précision le facteur de sécurité (FOS) contre la défaillance par flambage d'une conception.
Test de chute
Cet outil convivial permet de simuler les impacts des essais de chute de composants et d'assemblages. L'analyse des tests de chute permet de contrôler la surface d'impact, la hauteur, la vitesse et l'angle de chute, afin de comprendre le comportement d'une conception soumise à un impact.
Analyse non linéaire
Les caoutchoucs, les plastiques, le Nitinol et autres matériaux non linéaires ne peuvent pas être testés avec précision à l'aide d'un solveur linéaire. L'analyse non linéaire permet aux ingénieurs d'utiliser des modèles de matériaux avancés pour analyser avec précision les conceptions intégrant ces matériaux.
Analyse composite
Utilisée lors de la conception de matériaux tels que la fibre de verre ou la fibre de carbone, cette étude permet aux ingénieurs de spécifier l'orientation des fibres et le plan de superposition de leurs conceptions. Les résultats fournissent des renseignements sur les contraintes à chaque couche, ainsi que sur les contraintes interlaminaires et les résultats propres aux composites, comme Tsai Hill et Tsai Wu.
Analyse dynamique
Permet aux concepteurs de tester l'historique modal, l'analyse harmonique, les vibrations aléatoires et le spectre de réponse des composants et des assemblages. Ce type d'analyse permet d'obtenir des résultats tels que la réponse transitoire, la réponse de pointe, la contrainte, l'accélération et le déplacement.
Forfaits de simulation
SOLIDWORKS Standard Simulation permet aux utilisateurs d'utiliser des connexions telles que des boulons et des broches pourtest de stress leur assemblées,simuler un assemblage réaliste mouvement, et calculer les forces conjointes.
SOLIDWORKS Simulation professionnelleoffre un ensemble complet d'outils pour assemblage amélioré simulation. La fonctionnalité comprend le calcul de la modalité vibrations, charge thermique transitoire, DoE et topologie optimisation, et plus encore !
SOLIDWORKS Simulation Premium permet aux utilisateurs deréaliser des performances de haut niveaunon linéaireSimulations pour matériaux exotiques, cas de charge complexes et problèmes de déformations importantes.vibration avancéepour les vibrations harmoniques, aléatoires et les charges de choc.
Comparer les ensembles de simulation
Standard
Professionnel
Prime
Analyse entièrement intégrée
SOLIDWORKS Simulation est un solveur d'analyse par éléments finis entièrement intégré que les utilisateurs peuvent exploiter pour tester la robustesse de leurs conceptions. Doté de trois niveaux de fonctionnalités, il offre une grande variété de modules permettant d'assurer les performances des conceptions sous charges statiques, dynamiques et thermiques.
Analyse statique linéaire
Cet outil d'analyse par éléments finis (FEA) intégré et entièrement fonctionnel permet aux utilisateurs de prendre facilement des décisions de conception critiques, réduisant ainsi le temps et l'argent consacrés au prototypage et aux essais, en déterminant les contraintes, les déformations, les déplacements et les coefficients de sécurité sur les conceptions soumises à des conditions de charge statique en régime permanent.
Études sur la fatigue
Permet aux utilisateurs de simuler facilement la durée de vie, les dommages, les facteurs de charge et les points de contrainte maximale d'une conception lors de cycles de chargement et de déchargement répétés à long terme, avec des contraintes inférieures à la limite d'élasticité du matériau. Cet outil entièrement intégré peut simuler des charges d'amplitude constante et variable à l'aide de charges aléatoires générées par ordinateur ou de données de charge historiques issues d'études de simulation existantes.
Analyse du mouvement basée sur le temps
Grâce à la cinématique des corps rigides et au solveur ADAMS (Analyse dynamique automatisée des systèmes mécaniques), un utilisateur peut simuler facilement et précisément le mouvement du corps en fonction de contraintes définies par l'utilisateur et d'entrées mécaniques telles que la gravité, les forces, les ressorts et les amortisseurs. Les résultats de cette simulation fournissent à l'utilisateur des données sur les positions, les vitesses, les accélérations et les forces de réaction.
Suivi des tendances
Cet utilitaire parfaitement intégré permet à un concepteur de suivre les résultats de simulation en fonction des modifications apportées à la conception d'une pièce ou d'un assemblage. Une fois qu'un modèle de référence est défini, toute modification de la configuration ou de la géométrie de l'étude est enregistrée, et les graphiques de données suivis sont mis à jour pour montrer l'évolution des résultats.
Détection des corps libres
Cet outil de Simulation SOLIDWORKS permet à l'utilisateur de visualiser rapidement et facilement les mouvements de corps rigides non autorisés dans SOLIDWORKS Simulation et d'observer précisément le comportement des corps non contraints. L'utilisateur peut ainsi déterminer visuellement comment contraindre le corps problématique afin de stabiliser l'analyse.
Mouvement évènementiel
Avez-vous besoin d'effectuer une analyse de mouvement sur un système complexe où vous ignorez le moment précis où un événement se produira, mais où vous devez exiger une réaction spécifique du système lorsqu'il survient ? Si tel est le cas, l'analyse de mouvement événementielle est peut-être l'outil idéal. Cet outil de niveau professionnel pour SOLIDWORKS Simulation vous permet de définir des tâches qui s'activent lors d'un événement déclencheur. Par exemple, une boîte de masse connue se déplace sur un convoyeur et doit changer de direction à un point précis. Vous pouvez placer un capteur de masse à cet endroit, qui déclenchera un bras poussant la boîte dans la direction opposée sur le convoyeur lorsque le poids requis sera atteint.
Sous-modélisation
Améliorez la précision d'une étude SOLIDWORKS Simulation sans augmenter drastiquement la densité globale du maillage. L'option Sous-modélisation permet à l'analyste de simulation d'exécuter une étude « parente » avec une faible densité de maillage, ce qui réduit considérablement le temps de calcul. Concentrez-vous sur une pièce spécifique de l'étude « parente » et ne maillez que cette pièce avec un maillage beaucoup plus dense, tout en conservant les conditions aux limites de l'étude « parente » appliquées à la pièce d'intérêt. Cet outil vous offre une grande précision sans causer de problèmes de maillage.
Simplification 2D
Gagnez du temps précieux et économisez des ressources de calcul sur vos études de simulation grâce à nos capacités de simplification 2D. Si le modèle est symétrique ou axisymétrique et peut être soumis à des charges externes symétriques, nous pouvons configurer et exécuter nos modèles et études en travaillant simplement avec une représentation plane 2D du modèle 3D original. Les résultats peuvent être affichés avec tous les détails 3D.
Optimisation
Associez vos dimensions SOLIDWORKS à vos simulations structurelles grâce à cette optimisation basée sur la méthode des plans d'expériences (DOE). La méthode Box-Behnken vous assure d'avoir trouvé la meilleure conception. L'objectif typique est de minimiser la masse de votre conception afin de réduire les coûts des matériaux, tout en veillant à ce qu'elle respecte les contraintes de coefficient de sécurité standard pour garantir la robustesse de votre structure légère.
Analyse thermique
Comprenez les performances thermiques de vos conceptions grâce au solveur thermique intégré de SOLIDWORKS Simulation. Simulez les contraintes de conduction, de rayonnement et de convection à l'aide de coefficients afin de déterminer rapidement la distribution de température et les flux de chaleur dans une conception. Ces résultats thermiques peuvent également être utilisés pour déterminer les contraintes thermiques sur un modèle.
Analyse du flambage
Le module d'analyse du flambement linéaire permet aux utilisateurs de déterminer la charge critique de flambement, c'est-à-dire la charge de compression nécessaire pour provoquer le flambement d'un objet. Ainsi, les utilisateurs peuvent prédire si leurs composants cèdent en raison de la plastification du matériau ou de la déformation de la structure.
Analyse de fréquence
Lors de la conception d'objets soumis à des vibrations, les concepteurs peuvent facilement déterminer les fréquences naturelles et les modes de vibration des corps vibrants, ce qui leur permet de modifier les conceptions afin d'éviter la résonance harmonique et les dommages qui en résultent. Aussi connue sous le nom d'analyse modale, cette méthode intégrée est essentielle aux concepteurs de nombreux domaines pour créer des pièces et des assemblages résistants.
Analyse du test de chute
Tirez parti du solveur explicite de SOLIDWORKS Simulation pour tester la résistance de vos conceptions en cas de chute d'une certaine hauteur. Ce programme vous permet d'intégrer la plasticité des matériaux afin d'obtenir des contraintes précises dans vos modèles.
Analyse des récipients sous pression
Rationalisez vos analyses de récipients sous pression grâce aux études de conception de récipients sous pression dans SOLIDWORKS Simulation Professional. Les outils et le flux de travail inclus permettent aux utilisateurs de suivre le code ASME relatif aux chaudières et aux récipients sous pression afin d'étudier les cinq limites d'intensité de contrainte et d'effectuer une analyse complète des résultats, tant qualitative que quantitative, sur tous les graphiques.
Étude de topologie
Améliorez votre conception et optimisez ses performances en explorant des modèles grâce à des études topologiques. Configurez une étude avec les dispositifs et charges requis, puis laissez l'outil d'étude topologique explorer le volume géométrique du modèle. Le résultat est une proposition de conception alternative qui répond à des exigences strictes. Les approches d'optimisation comprennent la minimisation de la masse, l'augmentation de la rigidité globale du modèle ou la minimisation du déplacement maximal.
Gestionnaire de cas de charge
Gérez vos études de simulation sans encombrer l'interface utilisateur grâce au Gestionnaire de cas de charge. Utilisez cet outil pour exécuter plusieurs cas de charge sur une conception donnée, accélérant ainsi le processus de maillage et d'analyse. Les utilisateurs peuvent combiner les charges de plusieurs cas de charge et déterminer leurs effets cumulatifs sur les contraintes, les déformations et les déplacements d'une conception.
Analyse non linéaire
Si vous souhaitez effectuer une analyse avec des déformations importantes, un chargement variable ou si vous travaillez dans la partie non linéaire d'une courbe contrainte-déformation, l'analyse non linéaire de SOLIDWORKS pourrait être la solution de simulation idéale. L'analyse non linéaire est conçue pour les cas d'utilisation de simulation qui varient dans le temps, la distance ou selon un modèle de matériau.
Déformation plastique/Contraintes résiduelles
Voici ce qui arrive aux matériaux soumis à des contraintes si importantes qu'une fois la force relâchée, ils ne reprennent pas leur forme initiale. Imaginez un trombone que vous tirez trop fort puis que vous relâchez. Ce trombone ne retrouvera jamais sa forme initiale ; il sera toujours légèrement déformé. L'analyse non linéaire de SOLIDWORKS permet d'analyser des modèles soumis à des contraintes irréversibles et de fournir des résultats sur les contraintes subies par le modèle pendant l'application de la force, ainsi que sur la déformation permanente qui en résultera après la suppression de cette force.
Analyse des matériaux composites
Optimisez votre stratification composite grâce aux coques composites de SOLIDWORKS Simulation Premium. Les coques composites s'adaptent aux courbes UV naturelles des surfaces SOLIDWORKS. L'orientation des fibres et l'épaisseur des couches peuvent être ajustées instantanément ou importées d'un tableur. Combinez cette fonctionnalité avec un plan d'expériences (DOE) pour déterminer la meilleure façon d'empiler et d'orienter vos couches composites.
Analyse dynamique
Analysez la réponse en régime permanent de votre structure exposée à un environnement vibratoire à l'aide des vibrations harmoniques et aléatoires de SOLIDWORKS Simulation Premium. Les profils de vibration peuvent être saisis sous forme de courbe de densité spectrale de puissance (DSP) ou de balayage de fréquence harmonique (essai sur table vibrante). stresser et accélération Les valeurs RMS peuvent être interprétées sur toute la gamme de fréquences testées.
Analyse des vibrations forcées
Utilisez la puissance et la rapidité de la superposition modale pour déterminer le comportement transitoire de votre système structurel. Idéal pour les chocs de basse fréquence ou lorsque la charge est trop rapide pour être considérée comme statique. Les utilisateurs peuvent examiner les vibrations induites. accélérations et stress pour améliorer la robustesse de leurs conceptions.
SOLIDWORKS Premium
+
Professionnel de la simulation
Comprend tout
SOLIDWORKS Premium
1 = Fonctionnalité également disponible dans SOLIDWORKS Premium
2 = L'analyse thermique par la méthode CFD est disponible dans SOLIDWORKS Flow Simulation.
La simulation et vous : vers la vérité de l’analyse
Bien que la simulation ne soit plus l'apanage des seuls analystes, de nombreuses entreprises continuent de s'interroger sur l'efficacité de l'analyse pour leurs activités. Ce document abordera ces questions, notamment :
- Quel degré de précision les analyses doivent-elles atteindre ?
- Doivent-ils toujours être aussi précis que possible ?
- Quel est l'effet de la simulation sur le prototypage ? L'élimine-t-elle ? Le réduit-elle ?
- Les résultats d'analyse peuvent-ils remplacer l'expérience dans la prise de décisions ?
- À quelles autres étapes du développement la simulation peut-elle être utilisée ? Est-elle uniquement destinée à la vérification et à la validation ?
Le rôle de l'analyse dans le développement a évolué et s'est étendu. Elle peut désormais apporter une valeur ajoutée à de nouvelles étapes du processus de développement. Téléchargez le livre blanc pour en savoir plus.
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