Simcenter 3D Simulação de Durabilidade
O software Simcenter™ 3D oferece um conjunto distinto de ferramentas para dar suporte ao projeto de fadiga em todos os estágios de desenvolvimento. Isso inclui assistentes fáceis de usar para resistência e fadiga na fase de projeto, informações de fadiga na peça simulada atual, análise detalhada de cenários de carga complexos, incluindo soldas e conexões e novos materiais e processos de fabricação.
Benefícios da solução
A melhor maneira de prever a resistência e a durabilidade de um produto
Elimine componentes super ou subprojetados
Possibilidade de uma validação física mais eficiente e segura
Incluir aspectos de fabricação e montagem na análise de durabilidade
Projete certo na primeira vez
Fornecendo uma plataforma para simulação multidisciplinar
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Explore várias opções de design e otimize seu design para desempenho de resistência e fadiga
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Realize análises de previsão de vida em fadiga de forma rápida e precisa, considerando condições de carregamento realistas
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Obtenha feedback perspicaz e rápido sobre áreas críticas de durabilidade
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Simule de forma realista o desempenho de durabilidade de conexões complexas e juntas soldadas
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Preveja as cargas dos componentes e otimize o desempenho da fadiga no nível do sistema por meio da abordagem do caminho de transferência de carga
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Aproveite os novos materiais e processos de fabricação usando métodos precisos de fadiga
Ciclos de desenvolvimento mais curtos e requisitos de qualidade cada vez maiores levaram a abordagem de durabilidade baseada em testes aos limites. Avaliar e refinar o desempenho de durabilidade por métodos de simulação é a única alternativa válida. Os módulos de durabilidade do Simcenter 3D da Siemens Digital Industries Software oferecem acesso a métodos de análise de última geração, permitindo que os engenheiros atribuam cargas a um modelo de forma interativa. A solução permite análises eficientes de soldas por costura e pontos, bem como novas metodologias para materiais compósitos.
Analise as cargas que atuam nas regiões críticas e melhore o fluxo de carga dos pontos de aplicação que têm maior influência nas áreas críticas, o que é muito melhor do que apenas reforçar ao redor da área crítica.
Os experimentos de plataforma de teste virtual facilitam a análise do impacto de eventos de carga individuais em danos aos componentes. Essa análise também permite a flexibilidade de definir seus cenários de carga específicos para cada um dos componentes, economizando tempo de teste.
Novos materiais e processos de fabricação geralmente têm uma influência importante no comportamento da fadiga. Com o Simcenter 3D, pode-se levar em conta essas influências de fabricação ao realizar a análise de durabilidade.
Para realizar a análise de fadiga de forma eficiente, os módulos de durabilidade fornecem acesso a:
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Dados de teste, como dados de carga, definições de cronograma de teste, etc.
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Dados de simulação, como resultados multicorpos e simulações de elementos finitos do gêmeo digital
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Métodos de simulação de fadiga de última geração
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Pós-processamento específico para fadiga
A solução de durabilidade Simcenter 3D faz parte de um ambiente de simulação multidisciplinar maior e integrado com o Simcenter 3D Engineering Desktop no núcleo para pré/pós-processamento centralizado para todas as soluções Simcenter 3D. Este ambiente integrado ajuda você a obter processos CAE mais rápidos e simplificar simulações multidisciplinares que integram durabilidade e outras disciplinas, como tensão e deformação de soluções estruturais, previsão de carga usando solução de movimento e previsão de comportamento não linear de compostos de fibra curta ou longa até integração rígida para projeto com tolerância a danos.
Aeroespacial e Defesa
Automotivo e transporte
Maquinaria industrial
Medicinal
Marinho
O Simcenter 3D é usado para prever a vida útil de sistemas mecânicos como trens de pouso, mecanismos de controle, esteiras de ripas e outros conjuntos críticos, mas especialmente também para turbinas. As concentrações de tensão local são identificadas com base em todas as combinações possíveis de condições de carga locais para resolver problemas de durabilidade muito antes de os protótipos serem construídos. Uma ampla gama de métodos pode localizar pontos fracos e avaliar a vida em fadiga.
O Simcenter 3D é usado para executar avaliações de fadiga em estruturas da carroceria, painéis, travessas e sistemas de portas, bem como em tetos solares, travas e sistemas de travamento. O módulo Simcenter 3D Durability também permite um alto grau de precisão para análises específicas de costura e solda a ponto. Previsões numéricas avançadas de durabilidade podem ser aplicadas a motores, peças do trem de força, suportes do motor, saltos da corrente da caixa de câmbio e linhas de escape.
Em aplicações industriais, obter eficiências de custo depende de peças críticas que normalmente são submetidas a grandes casos de carga multiaxial dinâmica. Qualquer componente de metal submetido a ciclos de carregamento dinâmico pode ser otimizado de forma eficiente. O Simcenter 3D Durability pode ser usado para determinar a vida útil à fadiga da base do rotor em grandes máquinas rotativas.
Durabilidade e função completa são especialmente importantes para dispositivos médicos. O Simcenter 3D Specialist Durability é usado para evitar falhas de sistemas cívicos.
A modelagem de conexão Simcenter 3D Specialist Durabilidade permite que você tenha um gêmeo digital para quilômetros de soldas executadas em estruturas de navios. Para iates de alta qualidade com muitos materiais compostos, o módulo Simcenter 3D Specialist Durability Composite Fatigue facilita a análise de última geração.
Setores
Módulos
O assistente Simcenter 3D Durability é um assistente de simulação para calcular a vida em fadiga de componentes mecânicos sujeitos a ciclos de carregamento. Esta solução é executada depois que os usuários calcularam um estado de tensão a partir do carregamento estático usando um solver de elementos finitos (FE). Os algoritmos de durabilidade no assistente são baseados no método de iniciação de trincas para análise de fadiga.
O software Simcenter 3D Advanced Durability ajuda a validar a integridade estrutural do produto ao longo de seu ciclo de vida sob condições de carregamento simples ou complexas. Analistas especializados usam essa solução para realizar análises de fadiga e cálculos de vida útil em profundidade para ajudá-los a determinar a durabilidade do produto com base nas soluções Simcenter Nastran, Simcenter 3D Response Dynamics, MSC Nastran, ANSYS e Abaqus. Com base no método de iniciação de trincas para cálculo de fadiga, o usuário pode escolher vários critérios de vida útil e pode levar em conta os efeitos de tensão média, efeitos de entalhe, efeitos de endurecimento e efeitos de tensão biaxial. Fatores de segurança de fadiga e resistência, vida em fadiga e resultados de danos são visualizados como gráficos de contorno.
O Simcenter 3D Specialist Durability Modeling fornece um conjunto de ferramentas rico e intuitivo para preparar soluções, enviá-las ao solver e resultados de durabilidade pós-processamento. Ele permite a configuração de cenários de durabilidade complexos com muitos casos de elementos finitos e histórico de carga. As soluções de durabilidade podem ser configuradas usando os parâmetros fornecidos ou configuradas para seguir os procedimentos padrão do usuário.
O Simcenter 3D Specialist Durability Solver é o solver básico para análise de fadiga especializada. Pode ser executado no mesmo computador ou independentemente em modo batch. Ele fornece todas as metodologias de durabilidade padrão, mas pode ser facilmente estendido com qualquer metodologia de fadiga devido à abertura exclusiva por meio de métodos de fadiga definidos pelo usuário.
O Simcenter 3D Specialist Durability Composite Fatigue fornece uma metodologia exclusiva para analisar compósitos de fibra curta e contínua. Ele pode incorporar redução de rigidez e redistribuição de tensão durante a vida de fadiga de compósitos sob situações de carga complexas. Novas tecnologias reduzem o esforço necessário para testar a parametrização dos métodos.
O Simcenter 3D Specialist Durability for Connections permite que você configure e conduza soldas por pontos especiais e execuções de análise de solda de costura. As soldas são feitas a partir de conexões modeladas no Simcenter 3D, definidas no formato xMCF, ou detectadas em malhas existentes.
A configuração e análise de carga são realizadas com as mesmas ferramentas do Simcenter 3D Specialist Durability Modeling e podem até ser misturadas em um caso de análise.
Benefícios do módulo:
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Melhora a robustez prevendo a vida útil dos projetos de produtos e determinando quais recursos de projeto estão super ou subprojetados
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Reduz os custos de testes físicos, permitindo que você analise a vida útil do produto em um ambiente virtual
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Acelera o design do produto, permitindo que os designers realizem rapidamente uma reanálise hipotética de novos designs
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Entenda o impacto das mudanças na durabilidade do produto
Características principais:
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Use resultados lineares de tensão ou tensão em soluções estáticas com o assistente de estresse do software NX™, Simcenter Nastran®, MSC Nastran, Abaqus e ANSYS
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Defina as cargas cíclicas que definem o ciclo de trabalho da peça ao longo de sua vida útil
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Calcular fatores de segurança estáticos, fatores de segurança em fadiga e vida em fadiga
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Critério de fadiga disponível: Smith-Watson-Topper, tensão ou vida útil
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Exiba gráficos de contorno para fator de segurança de resistência, fator de segurança de fadiga ou vida de fadiga
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Preparar um relatório técnico de durabilidade
Benefícios do módulo:
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Economize tempo com reformulações hipotéticas
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Melhora a robustez do projeto do produto, determinando a vida útil dos projetos do produto
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Reduz os custos de testes físicos, permitindo que você analise a vida útil do produto em um ambiente virtual
Características principais:
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A integração 3D do Simcenter aproveita a associatividade da geometria para avaliar rapidamente o impacto da alteração dos recursos geométricos na durabilidade
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Critérios de vida padrão da indústria, abordagens de direção de tensão, efeitos de tensão média, efeitos de entalhe, relações tensão-tensão cíclica e contagem de ciclos de fluxo de chuva
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Eventos estáticos, transitórios (incluindo corpo flexível) e aleatórios
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Durabilidade do medidor de tensão
Benefícios do módulo:
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Configuração intuitiva e flexível baseada em parâmetros
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Isole rapidamente eventos críticos de fadiga, locais e casos de carga em ciclos de trabalho complexos
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Entenda a causa dos problemas de fadiga
Características principais:
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Modelos de análise orientados por parâmetros, perfis do solver e objetos de simulação de durabilidade
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Importação direta de carga de componentes de medições de protótipos ou simulação multicorpos Simcenter 3D e formatos de dados de tempo de terceiros
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Integração com ferramentas de processamento de dados de carga do software Simcenter Testlab™ para seleção de caso de carga de durabilidade
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Atribua ciclos de trabalho complexos a montagens e suas conexões, incluindo costuras e soldas por pontos
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Cenários de pós-processamento 2D e 3D dedicados
Benefícios do módulo:
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Reduza o tempo de análise de fadiga
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Previsões de vida de fadiga rápidas e precisas com base em condições de carga realistas
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Explore várias opções de projeto e otimize o projeto para desempenho de fadiga
Características principais:
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Solver de vida em fadiga padrão do setor com precisão e velocidade comprovadas
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Processamento paralelo habilitado com a licença padrão
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Todos os métodos padrão da indústria
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Nova e exclusiva interface de métodos definidos pelo usuário
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Processamento em lote
Benefícios do módulo:
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Conheça o comportamento real de dano progressivo do seu material compósito
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Permite um design tolerante a danos
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Capacidade de prever danos por fadiga em materiais compósitos
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Processos de identificação de parâmetros definidos disponíveis
Características principais:
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Fluxo de trabalho exclusivo que permite redução de rigidez e redistribuição de estresse
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Amplitude variável e cargas multiaxiais
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Comportamento de fadiga baseado em camadas modelado sem a necessidade de testes de empilhamento completo
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Abordagem de curva SN mestre para orientações arbitrárias de fibra curta
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Métodos intra e interlaminar para compósitos de fibra contínua
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Integrado com modelos e análises de danos contínuos com os solvers do software Simcenter Samcef®
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Métodos definidos pelo usuário, incluindo redução de rigidez e redistribuição de tensão
Benefícios do módulo:
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Software abrangente para prever a fadiga de costuras e soldas a ponto sob condições de carga arbitrárias
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Fornece a previsão mais precisa da vida de fadiga de soldas de costura sem remodelação
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Aumenta o rendimento dos engenheiros, permitindo a detecção automática de topologias de solda
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Software poderoso para lidar com montagens soldadas, independentemente do tamanho e número de soldas
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Lida eficientemente com abordagens tradicionais e abordagens mais precisas no mesmo modelo
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Valide mais variantes de solda e sua vida de fadiga em ciclos de desenvolvimento mais curtos
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Compreender e melhorar o teste de fadiga para conjuntos soldados por costura
Características principais:
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Algoritmos projetados de forma inovadora: Detecção automática de soldas e geometria de solda de modelos e grupos FE com base em tipos de juntas, grau de penetração e espessura da chapa
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Suporta modelagem de conexão FE típica da indústria para soldas de costura e ponto
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Lida com todos os casos de carga: transientes, aleatórios, harmônicos, proporcionais e não proporcionais e horários
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Ferramentas especiais para soldas de costura: Método de tensão de entalhe independente de malha (R1MS, R03MS, R005MS), incluindo efeitos de entalhe (método de tensão de entalhe efetivo) usando o comprimento microestrutural ρ*
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Metodologias definidas pelo usuário podem acessar todos os dados de solda
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Simcenter 3D Advanced Durability
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Simcenter 3D Specialist Durability Modeling
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Simcenter 3D Specialist Durability Solver
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Simcenter 3D Specialist Durability Composite Fatigue
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Simcenter 3D Specialist Durability for Connections
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Simcenter 3D Durability Wizard