Simcenter 3D (wcześniej NX CAE)

Tworzenie siatek MES bezpośrednio na geometrii z możliwością pełnego powiązania modeli geometrycznych z modelami numerycznymi. Daje to możliwość działania w sposób parametryczny i umożliwia wielokrotne wprowadzanie zmian w konstrukcji z automatyczną i natychmiastową aktualizacją danych do obliczeń. Możliwe jest również tworzenie siatek MES tylko opartych na geometrii i później edycja samej siatki w odseparowaniu od geometrii. Simcenter 3D pozwala również, tak jak najbardziej zaawansowane narzędzia do analiz numerycznych, na tworzenie w pełni samodzielnych siatek elementów skończonych zorientowanych w przestrzeni 3D. Powstawanie siatek może odbywać się w sposób automatyczny lub ręczny generowania siatki elementów 1D, 2D i 3D, a także licznych technik nadawania obciążeń i warunków brzegowych.

Dobrze znany w środowisku analityków solver Simcenter Nastran, który od wielu lat towarzyszy inżynierom w rozwiązywaniu problemów symulacji numerycznych sprawdzi się w wielu zaawansowanych projektach. Simcenter Nastran to analizy liniowe i nieliniowe struktur, obliczenia modalne i analizy wyboczeń. Możliwe jest sprawdzenie odpowiedzi na obciążenia statyczne ale również dynamicznie działające obciążenia w czasie lub wibracji, które mają kluczowe znaczenie w każdej branży.

Analiza liniowa służy do rozwiązywania problemów statycznych, takich jak określanie, czy konstrukcja ulegnie uszkodzeniu pod zadanym obciążeniem, a także może być używana do rozwiązywania problemów dynamicznych, w których obciążenia zmieniają się w czasie. Simcenter 3D oferuje pełny zakres analiz w zagadnień statyki liniowej, postaci drgań własnych i wyboczenia.

Kiedy odkształcenia są duże i liniowe założenia materiałowe nie znajdują zastosowania lub jeśli występuje kontakt, wówczas odpowiednim wyborem do symulacji jest analiza nieliniowa. Simcenter 3D rozwiązuje szeroki zakres problemów analizy nieliniowej, która umożliwia rozwiązywanie problemów zarówno prostych, takich jak plastikowy zaczep, lub złożonych, jak analiza odkształcenia dachu nadwozia. Funkcje dynamiczne umożliwiają przeprowadzanie analizy formowania metalu lub ocenę wydajności układów mechanicznych.

Aby zapewnić jak najlepsze funkcjonowanie produktów z szerokiej gamy zastosowań (takich maszyny przemysłowe, komponenty samochodów i elektroniki użytkowej) niezbędnym jest by rozkład i przepływ temperatury był dobrze znany i zawierał się w dopuszczalnych wartościach. Celem każdej analizy jest utrzymanie temperatury produktu w zakresie optymalnym dla zapewnienia wysokiej wydajności. Aby to osiągnąć koniecznym może być ograniczenie lub zwiększenie liczby  źródeł ciepła, co można ocenić za pomocą modułów termicznych w oprogramowaniu Simcenter 3D.

Simcenter 3D zawiera wszechstronne możliwości symulacji termicznej, które mogą pomóc w zrozumieniu charakterystyki termicznej produktu, a następnie dostosowaniu rozwiązania w celu uzyskania optymalnej wydajności.

Simcenter dostarcza wiodące w branży oprogramowanie do obliczeniowej dynamiki płynów (CFD) do szybkiej i dokładnej symulacji niemal każdego problemu inżynierskiego, który obejmuje płyny, struktury i całą związaną z nimi fizykę.

Rzeczywista wydajność produktu zależy od jego interakcji z płynami, gazami, cieczami lub ich kombinacją. Od projektantów, przez inżynierów CFD, po badaczy, oprogramowanie symulacyjne Simcenter CFD umożliwia wirtualne przewidywanie najbardziej złożonych problemów związanych z dynamiką płynów.

Materiały kompozytowe zdobywają coraz większą popularność. Tworzenie prototypów produktów wykonanych z kompozytów jest również zbyt kosztowne, dlatego symulacja musi odgrywać kluczową rolę w opracowywaniu nowych produktów wykorzystujących laminatowe materiały kompozytowe.

Największą zaletą Simcenter 3D w projektowaniu modeli do symulacji struktur kompozytowych jest zintegrowany kalkulator, który pozwala określić parametry wytrzymałościowe we wszystkich kierunkach każdej warstwy kompozytu. Charakterystykę warstwy określimy podając rodzaj materiału lub materiałów z jakich się składa oraz takie parametry jak rodzaj splotu, gęstość czy grubość danej warstwy. Możemy uwzględnić obecność jednolitych przekładek czy sposób jak jednolicie warstwy są ze sobą łączone i jakie kryteria oraz modele obliczeniowe przyjmujemy do ich zerwania. Dostępne są równie liczne teorie wytrzymałościowe dedykowanie pod materiały kompozytowe.

Simcenter 3D przyspiesza cały proces symulacji laminatowych materiałów kompozytowych dzięki zintegrowaniu zaawansowanego modelowania z dokładnym solverem oraz uwzględnieniem teorii materiałowych poświęconym wytrzymałości takich struktur. A wszystko uzupełnia kompleksowy i złożony post processing.

Simcenter Nastran dostarcza inżynieryjne techniki optymalizacji, które mogą pomóc zredukować materiał w komponencie lub zmienić jego właściwości, jednocześnie zapewniając, że nadal spełnia cele wydajności. Dążyć można do zmniejszenia wagi komponentów lub znalezienia odpowiedniej kombinację parametrów, aby poprawić wydajność produktu dzięki wszechstronnym możliwościom optymalizacji topologii, geometrii i parametrów.

Większość konstrukcji doświadcza wibracji i innych wzbudzeń, które mogą wpływać na ich właściwości wytrzymałościowe. Dawniej, do zrozumienia zjawiska dynamiki potrzebne było przeprowadzanie testów na fizycznych konstrukcji. Jednak takie podejście jest kosztowne i czaso- oraz pracochłonne. Symulacja stała się kluczowym podejściem w zrozumieniu dynamiki strukturalnej konstrukcji i znajduje zastosowanie w projektowaniu samochodów, statków kosmicznych, silników odrzutowych, statków, urządzeń elektronicznych i maszyn przemysłowych.

Simcenter 3D oferuje kompleksowe rozwiązanie do zrozumienia, analizy i poprawy zachowania się konstrukcji, gdy system jest poddawany dynamicznemu obciążeniu. Simcenter 3D opiera się na ponad 50-letnim doświadczeniu w analizie dynamiki, aby zaoferować Ci możliwość skutecznego zrozumienia i unikania nadmiernych wibracji i naprężeń. Dostępne są dedykowane funkcje dla inżynierii hałasu, wibracji i tematów NVH, dynamiki wirnika.

Otrzymując wyniki z symulacji dynamiczno – wibracyjnych naturalnym kolejnym krokiem jest sprawdzenie jak wpływają one z żywotność konstrukcji. W tym celu w Simcenter 3D wprowadzony jest specjalistyczny moduł do analiz zmęczeniowych i żywotności produktu. Cyklicznie pojawiające się naprężenia w konstrukcji, nawet jeśli nie przekraczają określonych granic materiałowych, to w dłuższym czasie mogą prowadzić do zniszczenia elementów konstrukcji w trakcie eksploatacji. Serwis, wymiana, bądź naprawa części takiego układu może okazać się niezwykle kosztowna, często pociągając za sobą szeregi innych wydatków. Dlatego ważnym jest, aby wyeliminować takie ryzyko już na etapie projektowania i zapewnić swoim klientom deklarowaną trwałość produktu.

Środowisko Simceter 3D pomoże sprawdzić precyzyjnie jakie miejsca w konstrukcji są najbardziej narażone na uszkodzenia spowodowane zmęczeniem materiału oraz pozwoli określić liczbę obciążeń, działających w sposób stały jak i zmienny, która będzie prowadzić do uszkodzenia. Dzięki czemu na wczesnym etapie będzie możliwe odpowiednie wzmocnienie konstrukcji tak by spełnione zostały założenia co do czasu pracy.

W ramach zintegrowanego rozwiązania, Simcenter 3D oferuje symulację akustyki wewnątrz i na zewnątrz. Pomaga podejmować świadome decyzje na wczesnych etapach projektowania, dzięki czemu można zoptymalizować wydajność akustyczną produktu. Zunifikowane i skalowalne środowisko modelowania w połączeniu z wydajnymi solwerami i możliwościami łatwej do interpretacji wizualizacji umożliwiają szybkie uzyskanie wglądu w wydajność akustyczną produktu.

W branży lotniczej jak w każdej innej istnieje presja na dostarczanie produktów przy krótszych terminach realizacji i konkurencyjnych kosztach. Jednak sprostanie krótszym terminom projektu jest utrudnione przez fakt, że zespoły inżynierów lotniczych używają obecnie niepołączonych systemów do projektowania, symulacji i obliczania współczynnika bezpieczeństwa. Kwota wydatków poświęconych na proces projektowania jest ograniczona , co oznacza, że ​​jakakolwiek poprawa procesu analizy strukturalnej będzie miała kluczowy wpływ na zmniejszenie opóźnień i przekroczeń kosztów.

Simcenter 3D może pomóc w dotrzymaniu krótszych terminów i obniżeniu kosztów analizy strukturalnej dzięki możliwości przeprowadzania kompleksowej oceny konstrukcji lotniczych w całkowicie zintegrowanym środowisku. Wyeliminuj błędy i zwiększ produktywność dzięki gotowym do użycia procesom analizy struktur lotniczych.

Symulacja ruchu wykorzystuje dynamikę układu wielu obiektów do obliczania sił reakcji, momentów obrotowych, prędkości, przyspieszenia i nie tylko, dla systemów mechanicznych. Można bezpośrednio przekonwertować geometrię CAD i wiązania złożenia na odwzorowany model ruchu lub stworzyć własny wieloobiektowy model od podstaw. Wbudowany solwer ruchu i solidne możliwości postprocessingu umożliwiają badanie szerokiego zakresu działania mechanizmów.

Wraz ze wzrostem możliwości symulacji i ich zaawansowania wzrasta stopień skomplikowania poruszanych zagadnień. W nowoczesnej inżynierii tak naprawdę nie ma łatwych problemów do rozwiązania. Aby sprostać wymaganiom przemysłu, nie wystarczy już „trochę CFD” lub „niektóre analizy warunków skrajnych”. Złożone problemy przemysłowe wymagają rozwiązań obejmujących wiele zjawisk fizycznych, które często można rozwiązać jedynie za pomocą technik symulacyjnych obejmujących kilka dyscyplin inżynieryjnych, co oferuje połączone środowisko w Simcenter 3D.

Simcenter 3D oferuje różne możliwości symulacji elektromagnetycznych niskich i wysokich częstotliwości, aby sprostać wyjątkowym wymaganiom w każdej dziedzinie. Rozszerza wiedzę na temat wydajności komponentów elektromechanicznych, konwersji energii, projektowania i lokalizacji anten, kompatybilności elektromagnetycznej (EMC) i zakłóceń elektromagnetycznych (EMI). Szereg dedykowanych solwerów (opartych na czasie i częstotliwości, liniowych i nieliniowych, elementach skończonych i brzegowych) oferuje proces CAE, z symulacjami od szybkiej, wstępnej analizy do nieodłącznego realizmu w celu ostatecznej weryfikacji.