W dzisiejszym świecie projektowanie maszyn, urządzeń, pojazdów, różnych podzespołów czy konstrukcji odbywa się przy użyciu komputerów. Techniki projektowania komputerowego są nieustannie udoskonalane, aby mogły sprostać coraz wyższym wymogom i oczekiwaniom. Najnowsze oprogramowanie daje projektantom szerokie możliwości – nie tylko umożliwia opracowywanie nowych rozwiązań, nadzorowanie ich wytwarzania, ale także pozwala je później testować. Takie testy mogą być przeprowadzane dzięki oprogramowaniu do modelowania multifizycznego, dzięki któremu można prowadzić symulacje mechatroniczne.
Czym są symulacje multifizyczne?
Symulacje multifizyczne to nowoczesne narzędzie wykorzystywane na etapie projektowania. Służy ono do modelowania zjawisk fizycznych z różnych dziedzin takich, jak: mechanika, hydraulika i termika. Dzięki nim można skrócić proces projektowania, a także zredukować jego koszty. Jest to bowiem specjalistyczne oprogramowanie umożliwiające symulowanie wpływu różnych zjawisk i czynników fizycznych na funkcjonowanie poszczególnych części albo podzespołów projektowanego urządzenia.
Symulacje mechatroniczne dają możliwość modelowania sposobu, w jaki dane urządzenie będzie się zachowywało podczas pracy. To nowoczesna alternatywa dla tradycyjnego podejścia do projektowania, które polegało na przygotowaniu pomysłu nowego rozwiązania, stworzenia jego prototypu, a następnie przeprowadzania precyzyjnych i kosztownych badań oraz testów, których celem było sprawdzenie, jak będzie się ono zachowywało w konkretnych warunkach.
Dzięki symulacjom multifizycznym wykonywanym w środowisku symulacyjno pomiarowym Simcenter można, wprowadzając odpowiednio dobrane zmienne, zobaczyć, jak będą zachowywać się poszczególne elementy projektowanego urządzenia w określonych warunkach. W ten sposób sprawdza się np. ich wytrzymałość czy powstające podczas pracy odkształcenia. Jeżeli zaobserwowane zachowanie urządzenia czy konstrukcji nie spełnia oczekiwań, można na tym etapie wprowadzać w nim różne zmiany, a następnie obserwować, jak wpływają one na efekty jego działania. Symulacje multifizyczne dają projektantom możliwość symulowania różnorodnych warunków i sprawdzania zachodzących zmian (np. przeciążeń, pływu zmiany poszczególnych domen fizycznych na działanie testowanego rozwiązania). Umożliwiają symulowanie typowych problemów dla układów mechanicznych np. przepływu cieczy albo gazów, czy tarcia.
Dlaczego warto korzystać z symulacji multifizycznych?
Symulacje multifizyczne umożliwiają maksymalną optymalizację przygotowywanych konstrukcji, urządzeń czy maszyn jeszcze na etapie ich projektowania. Niezbędne obliczenia wykonywane są przez specjalistyczne oprogramowanie w bardzo szybkim tempie, dzięki czemu można sprawnie testować zachowanie projektowanego rozwiązania przy nowych zmiennych i badać różne warianty. Modelowanie multifizyczne to doskonała metoda, aby szybko zdiagnozować wszystkie krytyczne miejsca (np. tam, gdzie pojawiają się nadmierne naprężenia czy odkształcenia) i podjąć odpowiednie kroki, aby wyeliminować ewentualne zagrożenia.
Symulacje multifizyczne to wspaniałe narzędzie, które pozwala przewidzieć, jak dana konstrukcja czy urządzenie będzie sobie w przyszłości radziło z różnymi problemami (np. akustyką, wibracjami, oddziaływaniami elektromagnetycznymi, przemieszczeniami czy ekstremalną temperaturą). Dzięki nim można przeprowadzić precyzyjną analizę projektowanego rozwiązania i sprawdzić, jak będzie ono działało w różnych warunkach i pod wpływem różnych zjawisk.
Czym charakteryzują się nowoczesne środowiska symulacyjno-pomiarowe?
Nowoczesne środowiska symulacyjno-pomiarowe, które oferuje swoim klientom m.in. firma EC Test Systems, są zunifikowane, skalowalne otwarte i rozszerzalne. Można je łączyć z oprogramowaniem przeznaczonym do projektowania, testowania, zarządzania danymi i symulacji. Z ich pomocą można przeprowadzać różne rodzaje symulacji przygotowanych projektów lub rozwiązań:
symulacje akustyczne,
symulacje z zakresu mechaniki pyłów,
symulacje ruchu,
symulacje strukturalne,
symulacje termiczne,
symulacje multifizyczne.
Wielką zaletą takiego oprogramowania jest fakt, iż oferują one najwyższej jakości edycję geometrii, asocjacyjne modelowanie oraz multidyscyplinarne rozwiązania, które są poparte doświadczeniem w przemyśle. Z ich pomocą można przeprowadzać wnikliwe analizy i symulacje, dzięki którym projektowana maszyna, urządzenie, budynek bądź rozwiązanie technologiczne będzie zoptymalizowane, wydajne i efektywne.