Введення.
Аналітичні методи оцінки відгуку конструкцій на зовнішнівпливу різної фізичної природи без натурного моделюваннявиникли досить давно. Поява і розвиток обчислювальної техніки далоновий поштовх вдосконалення чисельних методів аналізу, які єсьогодні основним інструментом розраховувача. Засоби автоматизаціїінженерного аналізу, засновані на чисельних методах, стали невід'ємноючастиною процесу проектування виробу. Для успішного застосування коженрозрахунковий пакет повинен відповідати двом вимогам:
. Втілювати найбільш ефективні чисельні алгоритми;
. Надавати користувачеві розвинений набір сервісних функцій з підготовки вихідних даних та обробки результатів розрахунку.
Залежно від ступеня відповідності даним критеріям всі програмнізасоби автоматизації підрозділяються на легкі, середні і важкі.
Ступінь «важкості» в даному випадку є показником потужності іефективності. Розглянемо можливості «важких», тобто найбільш потужнихрозрахункових комплексів.
Ansys (ANSYS, Inc.)
Ansys вже більше 25 років входить до числа лідируючих важких кінцево -елементних розрахункових комплексів. Починався як система для внутрішньоговикористання фірми Westinghouse Electric, Ansys проник зі своєї
«Материнської» області, ядерної енергетики, в усі областіпромисловості, завоювавши довіру багатьох тисяч користувачів по всьому світу.
Такий успіх досягнутий на основі таких найважливіших відмітнихособливостей:
. Ansys - єдина кінцево-елементна система з таким повним охопленням явищ різної фізичної природи: міцність, теплофізика, Гідрогазодинаміка і електромагнетизм з можливістю вирішення пов'язаних задач, які об'єднують всі перераховані види;
. Широка інтеграція та двосторонній обмін даними з усіма CAD/
CAE/CAM - системами;
. Відкритість (тобто модифікованості і доповнюваності);
. Найвищий показник «ефективність/вартість»;
. Серед безлічі кінцево-елементних програмних комплексів Ansys - перший і єдиний, розроблений та сертифікований відповідно до міжнародних стандартів ISO 9000 та ISO 9001;
. Ansys надає унікальну за повнотою та саму широку за змістом сучасну систему help на основі гіпертекстового подання, доступ до якої здійснюється в інтерактивному режимі online.
Препроцесор Ansys дозволяє не тільки створювати геометричні моделівласними коштами, але імпортувати вже готові, створенізасобами CAD-систем. Треба відзначити, що геометрична модель унадалі може бути модифікована будь-яким чином, оскільки при імпортіздійснюється перетрансляція даних в геометричний формат Ansys, ідеталь не підміняється «недоторканною» кінцево-елементної сіткою.
Користувач може видаляти несуттєві дрібні подробиці, добудовуватипевні деталі, проводити згущення/розрідження сітки й інші важливіоперації, без яких подальше рішення може бути абсолютно некоректно або взагалі стане недосяжним. Побудова поверхонь, твердотільноїі каркасною геометрії та внесення змін здійснюється засобамивласного геометричного моделер.
Як вже зазначалося, Ansys дозволяє вирішувати проблеми міцності,теплофізики, гідрогазодинаміки, електромагнетизму спільно з розрахункомвтомних характеристик і процедурами оптимізації. Єдина система команді єдина база даних повністю виключають проблеми інтеграції та взаємногообміну між зазначеними сферами. Більш того, у програмі використаніспеціалізовані кінцеві елементи, що мають, крім переміщень іповоротів у вузлах, ступеня свободи по температурі, напруги та ін, атакож перемикання типу елемента, наприклад електромагнітного наМіцнісний. Завдяки цьому, в програмі реалізовані унікальніможливості проведення пов'язаного аналізу. Оптимізація конструкції,таким чином, може вестися з урахуванням усього різноманіття фізичнихвпливів на неї.
В результаті багаторічної співпраці фірм ANSYS Inc. і LSTC впрограму включений модуль ANSYS/LS-DYNA - повністю інтегрована в середу
Ansys всесвітньо відома програма для високонелінейних розрахунків LS-DYNA.
Поєднання в одній програмної оболонки традиційних методів рішення ззверненням матриць і математичного апарату програми LS-DYNA, якавикористовує явний метод інтегрування, дозволяє переходити з неявногона явний метод рішення і навпаки. Описаний підхід об'єднуєпереваги обох методів і дозволяє чисельно моделювати процесиформування матеріалів, аналізу аварійних зіткнень (наприклад,автомобілів) і ударів при кінцевих деформаціях, нелінійному поведінціматеріалу та контактний взаємодії великого числа тіл. З використаннямцієї функції переходу можуть бути вирішені завдання динамічної поведінкипопередньо напружених конструкцій (попадання птиці в преднапряженнуютурбіну двигуна, сейсмічний аналіз споруд, навантажених, наприклад
, Власною вагою і т.д.) і завдання дослідження розвантаження конструкцій,підданих великим деформацій (пружне пружіненіе тонкого штампованоголиста і т.д.).
LS-DYNA (Livermore Software Technologies Corp.)
LS-DYNA - багатоцільова програма, що використовує явну формулюванняметоду кінцевих елементів (МКЕ), - призначена для аналізу нелінійногодинамічного відгуку тривимірних пружних структур. LS-DYNA була задуманаяк частина оборонної програми США і до цих пір є нею.
Повністю распараллеленний і векторізованний високоефективнийалгоритм розв'язання нелінійних і швидкоплинних процесів, автоматизованийпроцес вирішення контактних задач, а також безліч функцій з перевіркиодержуваного рішення дозволяють інженерам в усьому світі успішно вирішуватинайскладніші завдання удару, руйнування і формування.
Унікальний математичний апарат включає більше 25 алгоритмівконтактної взаємодії, більше 100 рівнянь стану, що дозволяєвирішувати завдання:
. Нелінійної динаміки;
. Теплові;
. Руйнування;
. Розвитку тріщин;
. Контакту;
. Квазістатікі;
. Ейлеровой формулювання МКЕ;
. Довільного Лагранжа-ейлерова поведінки;
. Акустики в реальному масштабі часу;
. Многодісціплінарного аналізу: міцність, теплофізика, акустика;
Всі наведені аналітичні інструменти дозволяють моделювати широке коло реальних завдань. Ось лише деякі застосування можливостей LS-DYNA:
. Оцінка опірності удару (краш-тест): автомобілі, літальні апарати, поїзда, судна;
. Аналіз динамічної міцності автомобільних комплектуючих: кузов, бампери, колісні диски, кермові колонки і т.д. при русі по нерівній поверхні;
. Оцінка безпеки пасажира: взаємодія повітряної подушки і віртуальної моделі людини з моделюванням ременів безпеки, прорив подушки безпеки та ін;
. Формування металу, скла, пластиків: прокат, видавлювання, штампування, волочіння, сверхпластіческое формування, різання, прокат профілів, лиття, глибока витяжка, гідроформованіе (включаючи великі деформації) і багатоступінчасті процеси;
. Птіцестойкость і завдання про відрив лопатки турбінних двигунів;
. Взаємодія потоків рідини і газу з конструкцією;
. Вибухова навантаження на вироби;
. Завдання проникнення (пробивання броньовий пластини, впровадження в грунт пенетраторов тощо);
. Розрахунок зварних, заклепувальний і болтових з'єднань;
. Біомедичні програми;
. Моделювання землетрусів.
Eta/DYNAFORM (Engineering Technologies Associates)
Eta/DYNAFORM - спеціалізований програмний комплекс, орієнтованийна моделювання процесів листового штампування і використовує якядра математичний апарат програми LS-DYNA.
Пре-і постпроцессінг DYNAFORM побудований з урахуванням усіх специфічнихособливостей техпроцесу: він автоматизує стандартні операціїпідготовки розрахункової схеми і функції оцінки та інтерпретації результатіваналізу і базується на загальноприйнятій термінології, знайомої кожномуінженера-технолога. Інструментарій програми включає:
. Автоматичне побудова сіток;
. Адаптивні сітки з анімацією історію побудови;
. Обширну бібліотеку промислових матеріалів;
. Автоматизоване позиціювання інструменту;
. Залучення явищ втрати стійкості листа - викривлення;
. Розрахунок тангенціальних зусиль під притисками (гальмівними ребрами);
. Розрахунок пружною розвантаження вироби;
. Високоякісну візуалізацію всіх результатів і анімацію;
. Побудова граничної діаграми "формуемости".
ADAMS (Mechanical Dynamics, Inc.)
На сьогоднішній день ADAMS знаходить застосування в автомобілебудуванні,авіабудуванні, космонавтиці, залізничному транспорті, загальномумашинобудуванні, суднобудуванні, робототехніки, приладобудуванні, біомеханіки інавіть в індустрії відпочинку та розваг.
ADAMS надає користувачам наступні можливості:
. Створювати комп'ютерну модель системи з жорстких і деформівних елементів, з'єднаних між собою різними зв'язками і шарнірами;
. Створювати параметризрвані модель на базі ядра твердотільного моделювання Parasolid, а також обмінюватися геометричними моделями в форматах IGES, STEP, DXF, DWG, STL;
. Візуалізувати модель конструкції потужними засобами графіки;
. Задавати вимушені переміщення та утворення елементів системи і докладати активні зовнішні сили і моменти;
. Проводити статичний, динамічний і кінематичний аналіз системи;
. Візуалізувати рух системи і фіксувати задані події;
. Аналізувати вплив варіацій параметрів конструктивних елементів на поведінку системи (аналіз чутливості);
. Оптимізувати виріб по заданому критерію;
. Отримувати результати аналізу в зручному для оцінки та інтерпретації вигляді: графіки, таблиці, анімація (високоякісна анімація, у тому числі й спеціалізована - з «точки зору водія», обліт рухається вироби камерою по заданій траєкторії, «що стежить камера» і т.д. );
. Виробляти двосторонній обмін інформацією з програмними комплексами автоматизованого проектування, кінцево-елементного аналізу, анімації;
. Настроювати комплекс під типові завдання конкретного користувача;
. Використовувати спеціалізовані модулі, орієнтовані на конкретні галузі техніки (автомобільна, залізнична);
. Визначати всі параметри руху системи як з абсолютно жорстких, так і з пружних ланок; обчислювати зусилля в зв'язках і реакції в опорах з повною історією зміни за часом, що приходять зусилля на елементи управління; визначати взаємне переміщення складових частин, переміщення й кути повороту в шарнірах; проводити статичний і модальний аналіз і багато іншого.
Star-CD (Computational Dynamics)
Star-CD була першою в світі програмою, що включила в себе процедуру такзваних ковзних сіток. Ефективна паралелізації алгоритму рішення
, Заснованого на застосуванні методу кінцевих обсягів, в поєднанні зунікальними методиками автоматизованого розбиття області течіїдозволяє моделювати завдання будь-якого ступеня геометричної складності.
Традиційними галузями застосування Star-CD є наступні області:
. Транспорт;
. Енергетика;
. Хімічна і обробна;
. Загальне машинобудування;
. Будівельна;
. Електротехнічна і електронна;
. Газо-і нафтовидобуток;
Star-CD є багатоцільовим єдиним CFD-пакетом, що надаєкористувачеві наступні можливості для вирішення задач механіки рідин ігазів на всіх типах сіток:
. Стаціонарні та нестаціонарні течії;
. Ламінарні течії - модель Ньютона і неньютоновскіе рідини;
. Турбулентні течії (застосовується кілька найбільш відомих моделей);
. Стискається і нестисливої (включно близько-і надзвукові);
. Теплоперенос (конвективний, радіаційний, теплопровідність з урахуванням твердих тіл);
. Масоперенос;
. Хімічні реакції;
. Горіння газоподібного, рідкого та твердого палива;
. Розподілене опір (наприклад, в пористих середовищах, теплообмінниках);
. Лінії течії;
. Багатофазні потоки - модель Лагранжа (дисперсні гази - тверде тіло, газ - рідина, рідина - тверде тіло, рідина - рідина)
;
. Багатофазні потоки - модель Ейлера;
. Вільні поверхні;
До числа інших можливостей відносяться:
. Графічний і командний введення;
. Спеціалізовані режими роботи «новачок»/«експерт», супроводжувані інтерактивними підтвердженнями і засобами підказки;
. Великий набір засобів побудови сіток, включаючи автоматизоване згущення;
. Імпорт геометричних моделей у форматах STL, IGES і VDAFS;
. Інтерфейси до CAD/CAE - програмами, включаючи трансляцію кінцево-елементних моделей, графічне представлення результатів та ін:
Ansys, HEXAR, ICEM, I-DEAS, Nastran, Patran, Hypermech і SAMM;
. Різноманітні засоби візуалізації та обробки результатів
(векторні, колірні контурні заливки, ізоповерхності, перетину, трасування часток, анімація і ін);
. Екстаполяція результатів на сітці і поверхні довільного виду
(використовуються для видачі результатів у кінцево-елементні пакети);
. Побудова графіків;
Як препроцесора в Star-CD використовується SAMM (Semi Automatic
Meshing Methodology - «напівавтоматична технологія розбиття») розробкаінжинірингової фірми Adapco. SAMM надає такі можливості:
. Використання змішаних сіток як з чотирьох традиційних (наприклад, гексагональних і тетраедричних), так і з унікальних зрізаних призматичних елементів;
. Процедура автоматичного «зшивання» полів параметрів в суміжних областях з неспівпадаючі розбивкою - довільний інтерфейс;
. Автоматизоване адаптивне згущення, засноване на оцінці помилки розрахунку;
. Динамічне спотворення (підстроювання) сітки для вирішення завдань зі змінними граничними умовами (наприклад, поршневі двигуни);
. Тимчасово-залежні, так звані ковзні сітки з використанням алгоритму «довільний інтерфейс» для лопаткових машин та ін;
. Додаткові адаптивні процедури перебудови (такі, як динамічне впровадження та видалення елементів і до .);
. Множинні обертаються системи координат для моделювання процесів, що відбуваються в багатоступеневих турбінних насосах, вентиляторах і т.д.;
. Засоби обліку циклічної симетрії або інших видів періодичності для лопаток і багатоступеневих машин з метою зменшення розмірності задачі.
Star-CD використовує високоефективні чисельні алгоритми. Як правилодля, для кожних 100 тис. осередків потрібно близько 39 Мбайт пам'яті. Версія
Star-CD для багатопроцесорних платформ Star-CD HPC забезпечуєпрактично лінійне збільшення швидкості рахунку (так, наприклад, на 60 --процесорній платформі було досягнуто 57-кратне прискорення).
Стійкі чисельні процедури забезпечують можливість вирішеннянадвеликих завдань (наприклад, для моделювання обтікання машини Е-класуфахівці Mercedes Benz використовували модель з 10 000 000 елементів.
Рішення проводилося на 128-процесорному комп'ютері IBM SP2. Запит пам'ятіпід завдання склав 6000 Мбайт.
CADfix (Finite Element Graghical Systems)
Компанія заснована в 1970 році. Базою для створення послужив кінцево -елементний пакет FAM власної розробки. Основним напрямкомдіяльності є розробка універсального засобу трансляціїгеометрії та створення кінцево-елементних моделей CADfix.
CADfix призначений для користувачів професійних CAD/CAE/CAM --програмних комплексів, які щодня стикаються з втратою данихпри трансляції моделей з одного комплексу до іншого. Програма єєдиним спеціалізованим продуктом для відновлення збійномугеометрії та реекспорту даних.
Індивідуальні особливості внутрішнього уявлення геометрії всистемах проектування, а також використання в якості «твердотільногоядра »різних систем, призводять до часткової втрати даних при записі внейтральні формати IGES, SAT, STL і ін, в той час як система часто підтримує тільки такі нейтральні формати імпорту/експорту.
Отриману в такому вигляді модель іноді взагалі неможливо використовувати. Чимскладніше геометрія і чим більше бажання використати побудовану вжеодного разу модель, тим більше збоїв виникає при спробі її імпорту.
Різного роду непов'язаності, часткова втрата поверхонь, цілий ліснепотрібних допоміжних ліній і необрізаних поверхонь - це лишенеповний список всього того, що може просто-напросто отрутитькористувачеві життя.
Всі перераховані вище проблеми можуть бути вирішені тільки із застосуваннямпакету CADfix, в основу якого покладено 18-річний досвід практичнихробіт компанії в цій області. Програма включає унікальний набір засобівпо відновленню геометричних моделей, аж до отриманнятвердотільної моделі за недоречними каркасного набору опорних ліній, атакож щодо модифікації і експорту геометричних файлів. Одним знайважливіших призначень CADfix є також створення розрахункових моделейдля кінцево-елементного розрахунку - доведення твердотільної геометрії доприйнятного для розбиття стану і безпосередня розбиття на кінцевіелементи. Щоб охарактеризувати можливості CADfix, наведемо списокнайбільш важливих з них:
. Автоматичне сканування і візуалізація виявлених проблем з підказкою методики дозволу;
. Автоматизована ітераційний процедура відновлення моделі;
. Обрізка поверхонь;
. Зшивання в межах автоматично визначається або задається користувачем точності;
. Параметризовані «схлопування» ліній і поверхонь;
. Розбиття твердих тіл на більш прості складові;
. Наявність власного сіткового генератора;
. Додаток граничних умов для кінцево-елементного аналізу;
. Експорт відновленої геометрії в форматах IGES, Parasolid, SAT,
STL;
. Пряма передача відновленої геометрії в Ansys, Patran;
. Експорт кінцево-елементної сітки в Ansys, LS-DYNA, Nastran та ін
C-MOLD (Advanced CAE Technology, Inc.)
Фірма заснована в 1986 році в тісній співпраці з GE Plastics, GM
Research, DuPont, Ohio State University і випускає лідирує в областічисельного моделювання процесів обробки пластмас програмнийкомплекс C-MOLD.
Заснована на МКЕ програма C-MOLD призначена для комп'ютерногомоделювання процесів обробки всіх видів пластмас. У програміреалізовано моделювання багатьох технологічних процесів, вЗокрема: лиття, термопластів під тиском, інжекційного лиття ззастосуванням газу, процесів двокомпонентного лиття, пневмовакуумформовкі зурахуванням явищ усадки і викривлення і багатьох інших, а крім того, розрахунокпараметрів матеріалу та вироби на всіх стадіях обробки з можливістюоптимізації як литтєвий форми (положення, форма літників і т.д.), так ісамого виробу.
COMET/Acoustics (Automated Analysis Co)
ААС була заснована 12 січня 1983 року. Зараз ААС - інженерно -консалтингова фірма, яка є одним з дистриб'юторів ANSYS і деякихінших програм у США, - також займається розробкою програмногозабезпечення та проведенням розрахунків за замовленнями промисловості. ACCспівпрацює з провідними виробниками CAD/CAE/CAM.
Програмний комплекс COMET/Acoustics дозволяє розробникам ще настадії проектування вироби розрахунковим шляхом оцінити його акустичнівластивості та оптимізувати конструкцію. Він застосовується в автомобтльной,легкої, аерокосмічної промисловості, в машинобудуванні, при проведеннянаукових досліджень.
До комплексу входять два спеціалізованих модуля:
. SAFE (Structural Acoustic Foam Engineering), що дозволяє аналізувати процес проходження акустичної енергії через пеноподобние матеріали;
. SAOpt (Structural Acoustic Optimization), що дозволяє одночасно оптимізувати дизайн конструкції та її акустичні характеристики без утомливих ітераційних розрахунків і безперервного перемикання з акустичного аналізу на Міцнісний.
ProCAST (UES, CALCOM)
Згідно з дослідженнями, проведеними експертами NASA, ProCASTвизнана найбільш потужною і коректною програмою для розрахунку ливарнихпроцесів. ProCAST дозволяє інженеру-проектувальнику розраховувати івізуалізувати в тривимірної постановці процес перебігу і затвердінняметалу у формі, пророкувати мікроструктуру, виникнення раковин,пористості, оптимізувати положення літників, мінімізувати залишковінапруги, контролювати тепловий баланс системи «відливання-форма» і т.д.
За результатами розрахунку можуть бути отримані оптимальні розташуваннявипора (газовідводу), холодильника, ливарних каналів.
ProCAST побудована за модульною схемою:
. Тепловий аналіз;
. Аналіз потоків;
. Сітковий генератор;
. Радіаційний аналіз;
. Міцнісний аналіз;
. Моделювання мікроструктур;
. Модуль інверсійного моделювання;
. Електромагнітний аналіз.
Модуль MechCAST виробляє автоматизовану генерацію тривимірнихкінцево-елементних сіток на базі імпортованих з CAD-систем моделей.
MechCAST працює з такими графічними форматами: IGES, STL,
Unigraphics Parasolids, а також має прямий інтерфейс двосторонньогообміну даними з Pro/Engineering, Unigraphics і звичайно-елементнимипакетами Ansys, I-DEAS, Patran, Hypermesh, Ifem, Gfem, Aries, Fam.
Pro/Engineer
Pro/MESH, Pro/FEM-POST і Pro/SURFACE -- модулі Pro/Engineer для розрахункуна міцність методом кінцевих елементів.
Pro/MESH забезпечує конструктору можливість створення сітки кінцевихелементів для моделей, отриманих в Pro/Engineer. Тонкостінні ітвердотільні об'єкти можуть автоматично моделюватися, розбиватися іекспортуватися в раздічние програми для даоьнейшего аналізу. Pro/MESHє додатковим модулем сімейства Pro/Engineer.
Pro/FEM-POST забезпечує повний набір можливостей для постпроцесоріваналізу результатів, отриманих методом кінцевих елементів (МКЕ), інадає користувачам можливість відображати результати аналізу всередовищі Pro/Engineer. Pro/FEM-POST спрощує процес наскрізногопроектування/аналізу в інтегрованому середовищі, що об'єднує повнуасоціативність Pro/Engineer з можливостями сучасного постпроцесорів,для аналізу результатів, отриманих методом кінцевих елементів.
Дружній користувачу інтерфейс забезпечує перевірку правильностірішень при проектуванні і оптимізації на ранніх етапах розробкивироби. Pro/MESH є необхідною умовою побудови сітки для
Pro/FEM-POST.
Pro/SURFACE розширює можливості Pro/Engineer, надаючиінструменти для ефективної розробки та вдосконалення найбільшскладних геометричних поверхонь і поверхонь вільної форми. Такяк всі поверхні, створені в Pro/SURFACE, повністю асоціативних,численні проекти можуть оцінюватися легко і швидко. За допомогою
Pro/SURFACE розробники можуть створювати моделі зі складними поверхнямидля аерокосмічної промисловості, а також товари народного споживання.
Pro/MESH. Моделювання для аналізу методоі кінцевих елементів.
Pro/MESH швидко і просто розбиває моделі Pro/Engineer, що скорочуєцикл "моделювання-тестування" та покращує якість виробу. Післярозбиття модель може бути передана в зовнішні програми аналізу дляобчислення термонапряженного стану, потоку рідини, переміщення,теплопередачі, механізми утворення тріщин, втоми і уявлення прокорозійному середовищі.
Цей модуль автоматично створює сітку відповідно довимогами конструктора, який може інтерактивно уточнювати її там,де це необхідно. Користувачі можуть швидко оцінювати різніконфігурації моделей при різних навколишніх і геометричних умовах.
Ця інтерактивна зв'язок скорочує час аналізу, дозволяє досліджуватибільше варіантів конструкції, забезпечує більшу гнучкість проекту іякості виробу.
Pro/MESH конструктору дає можливість створювати моделі для аналізуметодом кінцевих елементів. Ці можливості, зокрема, дозволяютьконструктору робити наступні дії:
. Би-сь створювати сітки кінцевих елементів. Для створення моделі в
Pro/MESH необхідно пройти наступні етапи. По-перше, параметричні навантаження і граничні умови прикладаються безпосередньо на геометрію (поверхні, грані або крапки).
Точність розбиття визначається допустимими глобальними та/або локальними розмірами елемента і властивостями матеріалу, визначеними в моделі. І останній етап - Pro/MESH автоматично розбиває деталь, показує результати при перегляді і визначає якість розбиття.
. Створювати різні елементи. Pro/MESH дозволяє створювати оболочечные елементи (трикутні і чотирикутні), об'ємні
(тетраєдри), масові елементи і різні однорозмірних bar-елементи (наприклад, бруси, gap-елементи, пружини, балки).
. Визначати положення тонкостінного оболонкового елементу. Pro/MESH полегшує високоточний аналіз тонкостінних моделей (наприклад, пластмасове лиття і деталі з металевого листа) з автоматичним визначенням пар на паралельних поверхнях і розташуванням оболонкового елемента на центральній поверхні.
Якщо краща зовнішня, внутрішня або певна користувачем поверхню , вона може бути вказана.
. Визначати контактні умови в кінцево-елементної збірці моделей.
Pro/MESH дозволяє конструктору визначати контактні умови між "склеєними" деталями в збірці. Якщо необхідно, відповідний bar-елемент автоматично створюється для моделювання контактних умов. Ті ж самі параметричні навантаження, граничні умови і розміри елементів, які визначені в деталі, використовуються в збірці.
. Змінити параметри та умови. Навантаження, граничні умови, розміри елементів можуть бути модифіковані в будь-який час у процесі проектування. Навантаження і розмір елемента можуть контролюватися також шляхом використання співвідношення.
. Експортувати дані розбиття для зовнішнього аналізу. Весь процес аналізу, від створення сітки до постпроцессорной обробки, може бути проведений в середовищі Pro/Engineer. Відразу після створення кінцево-елементної моделі вона може бути виведена в різні програми МКЕ для вирішення безпосередньо з інтерфейсу. Формати файлів, в яких можуть бути виведені дані про розбивання, поділяються на такі промислові стандарти, як PATRAN, ANSYS, NASTRAN, SUPERTAB,
COSMOS/M. Pro/MESH може створювати нейтральний файл FEM Neutral, що переносить інформацію про кінцево-елементної моделі в будь-якій певної користувачем транслятор. Крім цього, перебуваючи в середовищі Pro/Engineer, користувач може переглянути результати розрахунків, використовуючи Pro/FEM-POST.
Pro/FEM-POST. Графічне представлення результатів кінцево -елементного аналізу в пакеті Pro/Engineer.
Pro/FEM-POST забезпечує високий рівень функціональності завдякипростому у використанні інтерфейсу. Можливість отримання результатів уконтексті геометрії вихідної деталі, а не просто сітка, об'єднана зможливістю зворотного зв'язку для передачі результатів і автоматичноюрегенерації нової конструкції деталі, дозволяє інженеру використовуватиінформацію, отриману методом кінцевих елементів, новими і більшедосконалими методами.
За допомогою Pro/FEM-POST користувач може задіяти можливостікращих у своєму класі систем МКЕ, не виходячи з-посеред Pro/Engineer.
Поліпшується продуктивність, оскільки відсутня необхідністьвиконання множинних програм і транслювання файлів міжсистемами.
Користувачеві доведеться вивчити тільки один користувальницькийінтерфейс. Інженери, які в даний час працюють з Pro/Engineer
, Відразу ж зможуть ефективно використовувати Pro/FEM-POST.
Pro/FEM-POST допомагає розробникам створювати різні варіантиконструкцій на самих ранніх етапах процесу розробки. У кінцевомупідсумку це сприяє підвищенню якості продукту й рівняконкурентноздатності на ринку.
За допомогою Pro/FEM-POST користувачі можуть оптимізувати геометріюдеталі, визначаючи співвідношення, які будуть параметрично змінюватидеталь, грунтуючись на результатах аналізу.
Завдяки Pro/FEM-POST інженери можуть мати у своєму розпорядженні наступнимиперевагами:
. Гарний зв'язок з провідними системами МКЕ. Pro/FEM-POST тісно пов'язаний з декількома провідними системами рішень аналітичних завдань за допомогою МКЕ, такими, як MSC/NASTRAN, ANSYS, COSMOS/M і PATRAN.
Користувачі проектують свої деталі, прикладають навантаження, задають граничні умови і автоматично створюють сітку в Pro/Engineer.
Потім простим вибором поля меню користувач передає сітку в зовнішню систему розрахунку.
. Збереження інформації моделі та геометрії в процесі аналізу. Всі підтримувані характеристики моделі, такі, як збереження точки погляду, конфігурації шарів, колір, будуть зберігатися під час процесу "проектування - аналіз". Сітка і геометрія деталі залишаються пов'язаними протягом всього цього процесу. Це дозволяє користувачеві Pro/FEM-POST запитувати специфічну інформацію про елементи деталей, таку, як максимальне напруження уздовж ребра або поверхні деталі.
. Графічний перегляд результатів. За допомогою Pro/FEM-POST користувачі можуть відображати різні результати, включаючи еквівалентне напругу по Фон-Мізеса, головні і складові напруги, енергію деформації, теплові напруги. Також є графічний перегляди поступальних і обертальних переміщень, температури, теплового потоку та теплового градієнту.
. Вибір різних типів перегляду. Типи перегляду включають цветотеневие контури, ізолінії і ізоповерхності. Всі види тонованих і дротяних переглядів можуть бути візуалізовані з використанням динамічно орієнтованої площині зрізі.
Геометричне переміщення можуть бути показані на недеформірованном або суміщеному видах. Колірна палітра і діапазон, відстань між лініями контуру і їх кількість можуть визначатися користувачем.
Максимальні та мінімальні значення можуть відображатися безпосередньо на геометрії деталі для всіх характеристик. Будь-який результат можна відобразити як функцію відстані вздовж ребра деталі для одного або декількох варіантів програми навантажень.
. Статистичне представлення будь-яких чисельних результатів.
Статистичні результати можуть бути віднесені до глобальних або локальним, відповідно до вибраного ребром і/або поверхнею.
Максимальне, мінімальне, середнє значення та дисперсія можуть бути розраховані для кожного типу результату.
. Створення параметрів. Локальні або загальні параметри можуть бути визначені для всіх результатів МКЕ, доступних Pro/FEM-POST. Ці результуючі параметри можуть бути використані в співвідношеннях
Pro/Engineer для управління геометрії виробу.
Pro/SURFACE. Розширені можливості моделювання поверхонь дляскладних конструкцій.
Pro/SURFACE використовує той же самий інтуїтивний користувальницькийінтерфейс, що і Pro/Engineer; складні конструкції і поверхні, такимчином, безпосередньо можуть бути створені в будь-якої моделі Pro/Engineer.
Вся геометрія, створена в Pro/SURFACE, є параметричної ідоступною, що дає можливість швидкої і легкої оцінки декількохваріантів конструкції. При зміні поверхонь моделі всі іншідеталі та збирання Pro/Engineer, яких стосується ця зміна,модифікується автоматично. Наприклад, зміни, зроблені вповерхневої моделі крила літака або кузовний панелі автомобіля,поширюються на геометрію всіх структурних елементів внутрішньоїпідтримки та інших пов'язаних компонентів. Розширені можливостімоделювання Pro/SURFACE і гнучкість конструкції Pro/Engineer дозволяютьшвидко оптимізувати весь єдиний цикл "проектування-виробництво"більшості геометричних моделей, зменшити час виходу продукту наринок і поліпшити якість виробу.
Для створення та удосконалення найбільш складних конструкцій
Pro/SURFACE пропонує інженерам повний набір параметричнихінструментів:
. Видавлювання або обертання поперечних перерізів. Намальовані перетину видавлюються на певну глибину або розгортаються на певний кут відносно площини ескізу. Поверхні можуть бути видавлені або розгорнуті до існуючих поверхонь, кривих або точок.
. Протяжка перетину. Поперечні перетину можуть простягається по одній або кількох двомірним або тривимірним кривим або ребрах, залишаючись перпендикулярними або розташовуючись під певним кутом до траєкторії. Суміжні поверхні можуть бути використані для визначення умови щодо або кривизни уздовж кордону протяжки. Параметрами і розмірами поперечних перерізів можна керувати за допомогою графіків або рівнянь.
. Натяжка поверхні між кривими або перерізами. Pro/SURFACE пропонує потужні інструменти для створення точних або аппрксімірованних поверхонь, натягнутих між кривими.
Численні двовимірні і тривимірні криві або ребра, розташовані в одному або двох напрямках, визначають каркас і межі поверхні. Суміжні поверхні можуть бути використані для визначення умови щодо або кривизни. Поверхні можуть також бути створені шляхом натягу на кілька перетинів уздовж двомірної або тривимірної траєкторії. Керувати геометрією поперечних перерізівможна за допомогою графіків або точок, імпортованих з файлу.
. Вигин поверхні вздовж траєкторії. Користувач може згинати поверхні або твердотільні моделі за двомірним і тривимірним кривим при управлінні геометрією поперечних перерізів за допомогою графіків або рівнянь. Програми включають згинаються поверхні типу вхідних колекторів турбонагнітачів і будь-який інший геометрії, пов'язаної з плином різних потоків, яка створюється прямолінійно, але потім згинається.
. Екстраполяція поверхні. Межі поверхні можуть розширюватися по дотичній до поверхні зі збереженням кривизни поверхні або вздовж певного напряму. Для екстраполяції можуть бути обрані декілька або всі межі поверхні. Межі можуть бути розширені на постійні або змінні відстані або до певних точок.
. Обрізка поверхні. Поверхні обрізаються шляхом проектування, розвороту або протяжки перетинів. Поверхні можуть бути обрізані в місці перетину з іншими поверхнями по лінії силуету, видимої з певної точки, або можуть бути вирізані кривими, що лежать в цих поверхнях. Кути поверхонь можуть бути заокруглені радіусом певного значення.
. Створення заокруглень. Використовуючи той же користувальницький інтерфейс
Pro/Engineer, що і при моделюванні твердих тіл, Pro/SURFACE дозволяє створювати скруглення з постійним і змінним радіусом, а також сполучення з круговими або конічними поперечними перерізами в поверхневій моделі.
. Управління формою поверхні. Користувачі можуть динамічно
"втиснути" і "витягнути" зони на поверхні і новітньої моделі для інтерактивних змін форми нових або існуючих поверхонь.
. Зсув поверхонь. Pro/SURFACE дозволяє окремим поверхонь або "латками" поверхонь бути зміщеними по перпендикуляр до поверхні.
. Зсув, розворот і відображення поверхонь. Поверхні можуть бути зміщені щодо системи координат, розгорнуті щодо осі або дзеркально відображені щодо площині.
. Аналіз поверхні. Pro/SURFACE пропонує численні інструменти для аналізу: визначення кривизни поверхні, кривизни
Гауса і кривизни перетинів, ухилу, перепендікуляров і відбитих кривих.
. Створення твердого тіла по поверхні. Pro/SURFACE може швидко і легко створювати твердотільні моделі. Користувачі можуть "заповнювати твердим тілом" простір, обмежений з усіх боків поверхнями, або створювати тонкостінні моделі, додаючи "товщину" в одну або дві сторони відкритих поверхонь. Поверхні твердотільної моделі можуть бути також замінені за допомогою "латочок" поверхонь. Крім того, поверхні складної геометрії можуть бути використані для видалення матеріалу з твердого тіла.
Autodesk Mechanical Desktop.
Представляємо програмний продукт, що поєднує в собі засобиконструювання деталей, вузлів і моделювання поверхонь.
У пакет Autodesk Mechanical Desktop входять практично всі необхідніінженеру - конструктору з
