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 leur activité. 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 d'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
Utilisé 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 forfaits 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 les performances de leurs conceptions. Doté de trois niveaux de fonctionnalités, il offre aux utilisateurs une grande variété de modules pour garantir les performances de leurs conceptions sous des charges statiques, dynamiques et thermiques.
Analyse statique linéaire
Cet outil FEA entièrement fonctionnel et intégré permet aux utilisateurs de prendre facilement des décisions de conception critiques, réduisant ainsi le temps et l'argent consacrés au prototypage et aux tests, en identifiant les contraintes, les déformations, les déplacements et les facteurs de sécurité sur les conceptions soumises à des conditions de charge statique stable.
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 suite à des chargements et déchargements répétés à long terme, avec des contraintes inférieures à la limite d'élasticité du matériau. Cet outil entièrement intégré permet de simuler des charges d'amplitude constante et variable à partir de charges aléatoires générées par ordinateur ou de données de charge historiques, à partir 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), l'utilisateur peut simuler facilement et précisément le mouvement des 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 méthode de 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 au concepteur de suivre les résultats de simulation en fonction des modifications apportées à une pièce ou à un assemblage. Une fois le modèle de référence 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 illustrer l'évolution des résultats.
Détection de corps libres
Cet outil de Simulation SOLIDWORKS permet à l'utilisateur d'afficher rapidement et facilement les mouvements de corps striés, non autorisés dans SOLIDWORKS Simulation, et de visualiser précisément le mouvement des corps non contraints. Il permet ainsi de visualiser comment contraindre le corps incriminé pour stabiliser l'analyse.
Mouvement axé sur les événements
Vous devez effectuer une analyse de mouvement sur un système complexe. Vous ne savez pas quand un événement spécifique se produira, mais vous voulez que le système réagisse de manière spécifique ? Si tel est le cas, l'analyse de mouvement basée sur les événements est peut-être l'outil qu'il vous faut. Cet outil de niveau professionnel de SOLIDWORKS Simulation vous permet de définir des tâches qui s'activeront en cas d'événement déclencheur. Par exemple, une boîte de masse connue se déplace sur un tapis roulant et doit changer de direction à un point précis. Vous pouvez définir un capteur de masse à ce point, qui déclenche un bras pour pousser la boîte dans une direction différente le long du tapis roulant lorsque le poids correct est appliqué.
Sous-modélisation
Améliorez la précision d'une étude SOLIDWORKS Simulation sans augmenter considérablement 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 résolution. Concentrez-vous sur une pièce spécifique de l'étude parente et maillez-la uniquement avec un maillage beaucoup plus dense, tout en conservant les conditions aux limites de l'étude parente appliquées à la pièce concernée. Cet outil vous offre une précision optimale sans vous compliquer la tâche.
Simplification 2D
Gagnez du temps précieux et optimisez vos ressources de calcul grâce à vos études de simulation grâce à nos fonctionnalités de simplification 2D. Si le modèle est symétrique ou axisymétrique et peut être chargé avec des charges externes symétriques, nous pouvons configurer et exécuter nos modèles et études en travaillant simplement avec une représentation plane bidimensionnelle unique du modèle tridimensionnel d'origine. Les résultats peuvent toujours être affichés avec tous les détails tridimensionnels.
Optimisation
Adaptez vos dimensions SOLIDWORKS à vos simulations structurelles grâce à cette optimisation basée sur les plans d'expérience. La méthode de conception expérimentale Box-Behnken vous garantit la meilleure conception. L'objectif principal est de minimiser la masse de votre conception afin de réduire les coûts de matériaux, tout en garantissant le respect des contraintes de coefficient de sécurité standard pour garantir la robustesse de votre conception légère.
Analyse thermique
Comprenez les performances thermiques de vos conceptions grâce au solveur thermique intégré à SOLIDWORKS Simulation. Simulez les contraintes de conduction, de rayonnement et de convection grâce à des coefficients pour déterminer rapidement la distribution de température et les flux thermiques 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 flamber un objet. Ainsi, ils peuvent prédire si leurs composants se détériorent en raison de la déformation du matériau ou de la souplesse de la structure.
Analyse de fréquence
Lors de la conception d'objets soumis à des vibrations, les concepteurs peuvent facilement identifier les fréquences naturelles et les formes modales des corps vibrants, ce qui les aide à modifier leurs conceptions pour éviter les résonances harmoniques et les dommages qui en résultent. Aussi appelé analyse modale, cet outil entièrement intégré est essentiel pour les concepteurs de nombreux domaines afin de créer des pièces et des assemblages résilients.
Analyse du test de chute
Profitez du solveur explicite de SOLIDWORKS Simulation pour tester la résistance de vos conceptions lorsqu'elles sont lâchées d'une certaine hauteur. Ce programme vous permet d'intégrer la plasticité des matériaux pour obtenir des contraintes précises dans vos modèles.
Analyse des récipients sous pression
Optimisez les analyses des appareils sous pression grâce aux études de conception d'appareils 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 appareils sous pression afin d'étudier les cinq limites d'intensité de contrainte et d'interroger l'ensemble des résultats, tant qualitativement que quantitativement.
Étude topologique
Améliorez votre conception et optimisez ses performances en explorant les modèles avec des études topologiques. Configurez une étude avec les fixations et charges requises et laissez l'étude topologique explorer le volume géométrique du modèle. Le résultat est une proposition de conception alternative qui répondra à des exigences strictes. Les approches d'optimisation incluent 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. Cet outil permet d'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 cumulés sur les contraintes, les déformations et les déplacements d'une conception.
Analyse non linéaire
Si vous essayez d'exécuter une analyse avec des déformations élevées, une charge variable ou si vous travaillez sur la partie non linéaire d'une courbe contrainte-déformation, SOLIDWORKS Nonlinear Analysis peut être la simulation idéale. L'analyse non linéaire est destinée aux cas d'utilisation de simulation qui varient dans le temps, la distance ou comme modèle de matériau.
Déformation plastique/Contrainte résiduelle
C'est ce qui arrive aux matériaux soumis à des charges de force si élevées qu'après la chute ou la suppression de la force, le matériau ne retrouve pas sa forme initiale. Imaginez un trombone que vous tirez trop fort puis relâchez. Ce trombone ne reprendra plus jamais sa forme initiale. Il sera toujours légèrement décentré. L'analyse non linéaire SOLIDWORKS peut analyser les modèles soumis à des contraintes jusqu'au point de non-retour et vous fournir des résultats sur la contrainte subie par le modèle pendant l'événement de charge de force, ainsi que sur la déformation permanente qu'il subira après le relâchement de la force.
Analyse des matériaux composites
Affinez votre superposition composite avec les coques composites dans SOLIDWORKS Simulation Premium. Les coquilles composites peuvent s'adapter aux courbes UV naturelles des surfaces SOLIDWORKS. L'orientation des fibres et l'épaisseur des couches peuvent être ajustées à la volée ou importées à partir d'une feuille de calcul. Associez-les à un plan d'expérience pour trouver 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 grâce aux vibrations harmoniques et aléatoires de SOLIDWORKS Simulation Premium. Les profils vibratoires peuvent être saisis sous forme de courbe de densité spectrale de puissance (DSP) ou de balayage de fréquence harmonique (test de table vibrante) et de réponses typiques. stresser et accélération Les valeurs RMS peuvent être interprétées sur toute la gamme de fréquences testées.
Analyse des vibrations forcées
Exploitez la puissance et la rapidité de la superposition modale pour déterminer le comportement transitoire de votre système structurel. Idéal pour les chocs à 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
+
Simulation professionnelle
Comprend tous les
SOLIDWORKS Premium
1 = Fonctionnalité également disponible dans SOLIDWORKS Premium
2 = L'analyse thermique utilisant la méthodologie CFD est disponible dans SOLIDWORKS Flow Simulation.
La simulation et vous : découvrir la vérité de l'analyse
Alors que la simulation ne se limite plus à un outil réservé aux analystes, de nombreuses entreprises continuent de s'interroger sur l'efficacité de l'analyse pour leur activité. Cet article répond à ces questions, notamment :
- Quelle devrait être l'exactitude 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 ?
- Dans quels autres domaines 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.
Foire aux questions
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Exemple : si vous exécutez SOLIDWORKS 2019, SOLIDWORKS Simulation devra aussi être 2019.
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