simulare virtuala

Download simulare virtuala

Post on 22-Oct-2015

25 views

Category:

Documents

2 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

simulare virtuala

TRANSCRIPT

Inc de la lansarea primei versiuni, SolidWorks 95, compania productoare, SolidWorks Corporation, a declarat ca scop princip

Pentru a oferi utilizatorilor un mediu de proiectare concurential SolidWorks Corporation a initiat un program de parteneriate cu terte firme producatoare de solutii software complementare SolidWorks. Principala cerinta impusa acestor parteneri este asociativitatea cu geometria SolidWorks, iar pentru solutiile integrate in fereastra SolidWorks au fost impuse conditii stricte si in pirvinta interfetei grafice. Aceste din urma solutii au primit titulatura de Gold Partener o garantie a faptului ca au indeplinit conditiile impuse de SolidWorks Corp. si au trecut toate testele.

In anul 2001, Dassault Systemes a achizitionat compania SRAC (Structural Reasearch and Analysis Corporation) care dezvolta linia de produse COSMOS, destinate simularii virtuale prin metoda elementului finit. In urma acestei achizitii SRAC a devenit o divizie a SolidWorks Corporation, iar produsele COSMOS au fost integrate in linia de produse SolidWorks. In cele ce urmeaza vom prezenta un exemplu de simulare virtuala, pornind cu analiza cinematica, calculul de rezistenta si simularea curgerii fluidelor.

Simulare cinematica cu COSMOSMotion

In figura 1 este reprezentat modelul tridimensional al unei masini de faramitat butuci in zonele impadurite afectate de furtuni sau alunecari de teren. Aceasta masina este proiectata si produsa de Vermeer din S.U.A, companie ce utilieaza 100 licente SolidWorks pentru a proiecta masini si utilaje agricole si forestiere.

Odata proiectat ansamblul tridimensional este posibila verificarea functionarii cinematice cu ajutorul SolidWorks si in plus, folosind calcule cinematice se pot obtine informatii despre puterea necesara actionarii unor mecanisme, viteze, acceleratii, forte si momente in cuplele mecanismelor. In cazul de fata se preia din ansamblul general numai subansamblul de alimentare a frezei ce are actionare hidraulica (fig.2) si se apeleaza la calculul cinematic pentru a determina puterea necesara pentru actiona mecanismul cu ajutorul cilindrului hidraulic. COSMOSMotion, solutia integrata de calcul cinematic, preia ansamblul si transforma conditiile de asamblare din SolidWorks in cuple cinematice, indetificand automat piesele fixe si piesele in miscare. Se evita astfel transferul geometriei intre doua programe separate cat si definirea individuala a fiecarui tip de cupla dintre componentele mecasimului. Apoi se defineste tipul de miscare a mecanismului pentru pozitia inchis-deschis si se comanda rezolvarea calculului cinematic. Astfel in numai cateva minute se poate obtine puterea necesara actionarii hidraulice si reactiunea in cupla, putandu-se astfel dimensiona cilindrul hidraulic, deorece presiunea din circuitul hidraulic este cunoscuta.

COSMOSMotion permite, de asemenea, exportul fortelor si rezemarilor din cuple catre COSMOSWorks pentru a verifica rezistenta pieselor la incarcarea maxima care apare pe fiecare componenta.

Calculul de rezistenta cu COSMOSWorks Professional

Din subansamblul anterior se preia bratul de prindere pentru a verifica rezistenta acestuia la solicitarea statica maxima care apare in timpul functionarii mecanismului. Dupa preluarea incarcarilor si rezemarilor din COSMOSMotion se genereaza reteaua de elemente finite si se ruleaza rezolvarea ecuatiilor diferentiale pentru obtinerea tensiunii echivalente si deformatiilor maxime si. COSMOSWorks compara tensiunea maxima cu tensiunea adminsibila a materialului si ofera utilizatorului o harta de tensiuni unde se pot identifica zonele periculoase, unde ceoficientul de siguranta este mai mic decat cel impus de acesta. In cazul de fata se constata ca bratul respectiv rezista la solicitarea maxima, coeficientul de siguranta (raportul dintre tensiunea admisibila si tensiunea echivalenta maxima) fiind peste 3, am decis sa rulam un calcul de optimizare, pentru a reduce masa acestui brat.

Pe baza studiului static anterior, vom introduce ca obiectiv minimizarea masei bratului, avand ca si constrangere tensiunea echivalenta maxima mai mica decat tensiunea admisibila, iar parametrul care va fi ajustat va fi grosimea bratului (fig.3). Sitemul va rula un numar de minim 10 cicluri de optimizare pana la gasirea unei solutii convergente. De notat ca odata gasita solutia optima COSMOSWorks va modifica geometria piesei daca utilizatorul valideaza studiul de optimizare.

Dupa rularea studiului de optimizare si obtinerea unei grosimi mai mici a bratului vom rula un studiu de calcul la oboseala pentru a verifica daca bratul respectiv va rezista la un numar de un milion de cicluri de functionare. COSMOSWorks este singura solutie de calcul cu element finit integrata intr-un sistem CAD care dispune de module avansate de calcul cum sunt calculul la oboseala, drop test, optimizare si calcul neliniar.

Simularea curgerii fluidelor cu COSMOSFloWorks

Solutia de simulare virtuala SolidWorks este completata de COSMOSFloWorks, software de simulare a curgerii fluidelor conceput pentru ingnerii care au nevoie de acest tip de studii dar care nu au experienta in utilizarea programelor specializate in simularea curgerii.

In cazul masinii de mai sus se poate efectua un studiu de curgere a fluidului in interiorul pompeide ulei a motorului de antrenare a utilajului.

Prin definirea fluidului (in cazul nostru ulei de motor) si a datelor de intrare se pot obtine rezultate cu privire la modul de curgerea fluidului (turbulent sau laminar), la presiunea lichidului si distributia temperaturii in interiorul pompei, la viteza de curgere a fluidului.

In figura alaturata sunt figurate reaiectoriile de curgere ale fluidului in interiorul pompei de ulei.

COSMOSFloWorks poate analiza curgerea unor variate tipuri de fluide reale de la aer sau apa, la miere, inghetata, pasta de dinti sau sange, fiind recomandat inginerilor din aprope orice industrie. Pot fin analizate curgeri interne sau externe, lamiare sau turbulente, pot fi luate in considerare rugozitatile peretilor pentru a determina pierderile de presiune, sau pot fi analizate curgerile in interiorul unor pompe ce au componente in miscare ( turbine sau pompe).Simulare virtuala in SolidWorks2006 -