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Sistemas rotativos, como turbinas a gás, são usados ​​para geração de energia na indústria energética ou propulsão na indústria aeroespacial e estão sujeitos a condições extremas, com altas temperaturas e cargas elevadas. Sob tais condições, defeitos induzidos durante o processo de fabricação podem ter efeitos catastróficos no desempenho de uma peça. Quando há um desequilíbrio na carga externa ou quando imperfeições internas afetam a simetria do sistema, podem ocorrer vibrações que, dependendo da velocidade de rotação e das características intrínsecas do sistema, podem danificar a peça ou todo o conjunto. A deformação térmica (empenamento térmico) de uma turbomáquina surge na presença de um gradiente de temperatura vertical, induzido pelo processo de resfriamento após o desligamento do motor. Quando o motor é reiniciado, o empenamento do rotor pode ser responsável por altas vibrações no motor e deve ser cuidadosamente analisado. O empenamento também pode ser causado por forças estáticas ou pressão. Em um sistema desse tipo, podemos esperar vibrações quando a estrutura se deforma devido à temperatura e à carga estática. Mas as vibrações de cada parte rotativa também podem ser causadas por imperfeições, como a excentricidade do centro de massa de um disco com pás. Turbina a gás onde o rotor de alta pressão (parte externa no centro) gira três vezes mais rápido que o compressor e a turbina (parte interna). As pás são modeladas por inércia concentrada no eixo do rotor Além disso, muitos sistemas rotativos são compostos por componentes diferentes que não giram na mesma velocidade. Por exemplo, em uma turbina a gás, os estágios de turbina e compressor de alta pressão podem girar três vezes mais rápido do que os estágios de turbina e compressor de baixa pressão. Deve-se, portanto, entender como os defeitos dependentes da velocidade de rotação serão considerados na resposta harmônica. Neste post, aborda-se dois cenários importantes na resposta harmônica: o desequilíbrio dinâmico induzido por uma forma deformada (arqueamento térmico) e múltiplos desequilíbrios em diferentes partes rotativas. Quando a deformação térmica e estática induz vibrações em uma estrutura rotativa Sistemas rotativos frequentemente são submetidos a condições extremas de temperatura, pressão ou cargas que podem gerar vibrações. Além disso, a dinâmica pode ser afetada por defeitos no rotor decorrentes da fabricação, como a distribuição não uniforme de massa ou o desalinhamento do eixo. Neste post, veremos como as condições externas que causam deformação no rotor influenciam o comportamento vibracional do sistema. A curvatura induzida pela curvatura térmica deforma a estrutura, tornando-a assimétrica em relação ao eixo do rotor. Essa deformação desloca a massa, de modo que ela deixa de estar uniformemente distribuída ao redor do eixo do rotor. As excentricidades em relação ao eixo do rotor induzem cargas desequilibradas que são proporcionais ao quadrado da velocidade de rotação. No exemplo acima (1), um sistema rotativo é composto por dois rotores: o rotor de Alta Pressão gira 3 vezes mais rápido que o rotor de Baixa Pressão. O sistema é modelado por elementos de Fourier 2D (modelo axisimétrico com harmônicos de Fourier), que é a melhor alternativa aos modelos 3D, em termos de precisão e tempo de CPU. As condições externas são tais que uma força estática deforma os rotores na forma de um arco. (2) A forma de arco quebra a simetria do rotor em torno do eixo de rotação. Consequentemente, induz naturalmente um desequilíbrio em ambos os rotores que é igual a: Massa x ecc x Ω 2 Onde Ω é a velocidade de rotação de cada rotor e ecc é a excentricidade deduzida da forma deformada. Esses desbalanceamentos em ambos os rotores causam vibrações em todo o sistema, que podem ser estudadas nas faixas de frequência de operação, para garantir que os níveis de vibração sejam aceitáveis. As vibrações são representadas para uma frequência e harmônico selecionados em (3), e o gráfico de órbita em (4) pode reproduzir a vibração total do sistema para uma localização e frequência selecionadas. Agora, mais adiante neste blog será abordado como o software pode gerenciar cargas desbalanceadas que correspondem a diferentes velocidades de rotação. Imperfeições nas partes rotativas induzem cargas indesejáveis ​​no sistema rotativo Os defeitos iniciais provenientes do processo de fabricação são independentes da carga externa aplicada à estrutura. No entanto, eles induzem cargas na estrutura que resultam em vibrações. Dentre os cenários típicos em dinâmica de rotores que requerem testes, a simulação de defeitos de desbalanceamento é a principal prioridade para os engenheiros. Um defeito de desbalanceamento ocorre quando os centros de massa e geométrico não coincidem. O desbalanceamento cria uma carga que é amplificada com a velocidade de rotação do rotor Ω, proporcionalmente a Ω2. No vídeo abaixo, o sistema rotativo desbalanceado montado em mancais flexíveis pode apresentar amplitudes de vibração muito altas durante a rotação, especialmente em determinadas velocidades. Os picos na resposta correspondem às velocidades críticas indesejadas do sistema. Múltiplos harmônicos na resposta de frequência Em um conjunto formado por vários rotores girando em velocidades diferentes, podem existir múltiplos defeitos de desequilíbrio, cada um induzindo forças que estão ligadas a diferentes velocidades de rotação e, consequentemente, a diferentes frequências. Ao estudar a resposta harmônica, os engenheiros estão interessados ​​no comportamento do sistema durante um ciclo completo, em uma faixa de frequências (ou velocidades de rotação). Com um único defeito, a equação do movimento é resolvida para uma única frequência ω: ou definindo a matriz de rigidez dinâmica Z(Ωω)q(ω)=g(ω) Agora, para múltiplos defeitos correspondentes a diferentes velocidades de rotação, o Simcenter 3D Rotor Dynamics utiliza múltiplos harmônicos simultaneamente para resolver a simulação. Cada harmônico corresponde à frequência individual (velocidade de rotação) de cada rotor. A equação (5.1) torna-se um sistema de equações a serem resolvidas, para diferentes frequências ω. Quando os rotores são axissimétricos, as equações do sistema não estão acopladas, de modo que todo o conjunto pode ser resolvido em um referencial fixo, com o comportamento dos mancais representado por funções lineares. Em uma simulação que utiliza múltiplos harmônicos, os resultados são apresentados para cada harmônico individual ω1, ω2,… , tornando o pós-processamento menos intuitivo em comparação com o caso mono-harmônico. Felizmente, é possível recombinar os resultados de todos os harmônicos no domínio do tempo por meio de gráficos de órbita para um ou vários ciclos, a fim de exibir o resultado final. No exemplo dos rotores duplos, onde os desequilíbrios foram deduzidos da forma deformada, foram utilizados dois harmônicos (ω1 e ω2 ) de acordo com as duas velocidades do rotor Ω1 para o rotor de baixa pressão e Ω2 =3Ω1 para o rotor de alta pressão. Para cada frequência de referência, o resultado do deslocamento na direção Y para os harmônicos ω1 e ω2 é mostrado na figura abaixo. Tendo identificado o pico de deslocamentos em ω1 = 55 Hz, pode-se verificar a vibração total combinando os dois harmônicos para o deslocamento nas direções X e Y (perpendiculares ao eixo do rotor): X (t) = X ω1 e i (w1 t + φ 1) + X ω2 e i (w2 t + φ 2) Y (t) = Y ω1 e i (w1 t + φ 1) + Y ω2 e i (w2 t + φ 2) Onde (Xω1, Yω1 ) e (Xω2, Yω2 ) são as vibrações calculadas nos harmônicos 1 e 2, respectivamente. Um ponto no eixo de um rotor que está ligado a um rotor de alta pressão pode ser representado por um gráfico de órbita (X(t), Y(t)). Onde, um período na frequência de referência do primeiro rotor (baixa pressão) corresponde a 3 ciclos do segundo rotor (alta pressão): Com um gráfico de órbita como esse, o engenheiro pode determinar se a vibração na faixa de frequência operacional é aceitável. Uma demonstração de como isso pode ser feito no Simcenter 3D é mostrada abaixo. Com a resposta harmônica, o engenheiro tem a possibilidade de estudar o comportamento do seu sistema rotativo em uma gama de frequências e velocidades de rotação. Com essa análise, defeitos como desbalanceamento ou desalinhamento podem ser estudados em uma faixa de frequência, e cargas externas podem ser aplicadas em função da frequência. Neste post, apresentamos como o Simcenter 3D Rotor Dynamics pode estudar defeitos de desbalanceamento simultâneos em diferentes rotores girando em velocidades distintas, bem como o desbalanceamento natural que pode ser deduzido de uma geometria deformada (empenamento térmico ou empenamento estático) devido a fatores externos, como cargas aplicadas e temperatura. O Simcenter 3D simplifica todo o fluxo de trabalho, desde a definição da geometria até as ferramentas de pós-processamento, e inclui ferramentas específicas para concluir todas as etapas do processo. Garanta a confiabilidade e o desempenho dos seus sistemas rotativos antes que vibrações e desequilíbrios comprometam seus projetos — fale com a CAEXPERTS. Nossos especialistas podem ajudar você a aplicar simulações avançadas com o Simcenter 3D para identificar falhas, otimizar o comportamento dinâmico e reduzir riscos operacionais. Agende uma reunião e descubra como levar mais segurança e eficiência aos seus sistemas. 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Introdução No âmbito da mobilidade elétrica e dos sistemas de armazenamento estacionário de energia elétrica, que estão em rápida evolução, torna-se crucial dispor de modelos de bateria precisos para um projeto de sistema eficaz. Os modelos de bateria podem ser amplamente categorizados em dois tipos: o modelo de circuito equivalente e o modelo eletroquímico. O modelo de circuito equivalente simplifica os complexos processos eletroquímicos que ocorrem dentro de uma bateria, representando-a como um circuito elétrico composto por resistores, capacitores e fontes de tensão. Este modelo oferece uma abordagem prática e direta para simular o comportamento da bateria e é amplamente utilizado em simulações de sistemas (por exemplo, simulação de baterias) e em aplicações em tempo real (por exemplo, sistemas de gerenciamento de baterias em veículos). Por outro lado, o modelo eletroquímico ou modelo P2D (Pseudo-Bidimensional) aprofunda-se nos intrincados processos eletroquímicos que ocorrem dentro de uma bateria. Ele considera os diversos fenômenos físicos e químicos, como difusão de íons de lítio, migração e reações químicas, para fornecer uma representação mais precisa do desempenho da bateria. O modelo eletroquímico leva em conta fatores como cinética dos eletrodos, gradientes de concentração e efeitos da temperatura, tornando-o adequado para análises detalhadas e estudos voltados para pesquisa. Uma breve comparação de ambos os modelos é apresentada na tabela abaixo. Embora o modelo de circuito equivalente ofereça simplicidade e facilidade de implementação, ele pode não capturar todas as nuances do comportamento da bateria, como a deposição de lítio metálico. Por outro lado, o modelo eletroquímico proporciona uma compreensão mais abrangente, mas requer mais recursos computacionais e parâmetros de entrada detalhados. Uma breve comparação entre o modelo de circuito equivalente e o modelo eletroquímico Neste post, o foco é o modelo eletroquímico do Simcenter Amesim. Você descobrirá as principais características deste modelo, que permitem obter informações sobre diferentes comportamentos críticos da bateria, tais como: Processo eletroquímico dentro da célula da bateria Revestimento de lítio Envelhecimento Simulação do processo eletroquímico dentro da bateria A Figura 1 apresenta uma representação esquemática do modelo eletroquímico P2D da bateria. Os materiais ativos são representados como partículas esféricas para cada eletrodo. Cada eletrodo é discretizado em múltiplas camadas, com cada camada contendo uma partícula em contato com o eletrólito. Cada partícula também é discretizada em múltiplas camadas. Essa abordagem permite uma compreensão detalhada do comportamento e das interações de diferentes elementos (por exemplo, materiais ativos, íons de lítio, eletrólito) dentro do sistema da bateria. Ao representar a bateria dessa maneira, o modelo consegue capturar as complexidades dos fenômenos em nível de partícula, contribuindo para uma análise abrangente dos comportamentos internos da bateria, como a concentração de íons de lítio na superfície de diferentes partículas, as quedas de tensão em diferentes elementos da bateria, o potencial médio do ânodo, etc. O Simcenter Amesim também oferece uma versão simplificada do modelo P2D, conhecida como modelo de partícula única com eletrólito (SPMe), que reduz a complexidade computacional ao representar cada eletrodo com uma única partícula. Essa versão é adequada para cenários que exigem análises mais rápidas, mantendo a precisão da simulação. Figura 1: Representação esquemática do modelo eletroquímico da bateria P2D A Figura 2 mostra os resultados da simulação de uma descarga constante com o modelo P2D no Simcenter Amesim para uma célula de bateria NMC/SiC de 5Ah. Os valores dos parâmetros do modelo P2D foram obtidos do trabalho de Chen et al. [2]. Além da tensão da célula, o modelo pode simular vários indicadores internos, incluindo a sobretensão ôhmica e cinética em cada eletrodo, as concentrações de lítio no eletrólito e a sobretensão média de difusão no eletrólito. Figura 2: Resultados da simulação de uma descarga constante com o modelo eletroquímico da bateria P2D Também é possível interconectar múltiplos modelos P2D do Simcenter Amesim para obter uma discretização de primeiro nível da célula. A Figura 3 mostra um exemplo com uma discretização 4×3 para uma célula prismática. Cada nó de discretização possui um modelo P2D acoplado a uma massa térmica para calcular a temperatura local. Os coletores de corrente também são discretizados utilizando resistências. Comparada a uma simulação CFD detalhada com milhares de malhas da célula, essa abordagem ajuda a obter resultados de simulação rápidos e limita o escopo das simulações detalhadas a serem realizadas em um software CFD, como os recursos de projeto de células 3D do Simcenter STAR-CCM+. Figura 3: Exemplo de discretização de células de bateria para estudo térmico local Revestimento de lítio A deposição de lítio metálico ocorre quando o lítio metálico se deposita no eletrodo negativo de uma bateria durante o carregamento inadequado (por exemplo, carregamento rápido em baixa temperatura), levando à redução da eficiência e a riscos de segurança. Como o carregamento rápido é um dos cenários de uso importantes para veículos elétricos e outros sistemas baseados em baterias (por exemplo, eVTOL, sistemas de armazenamento estacionário de baterias), o emprego de técnicas como a estimativa de modelos é crucial para a compreensão e prevenção da deposição de lítio metálico. Com o modelo eletroquímico Simcenter Amesim, você pode acessar facilmente uma variável interna do modelo para detectar o risco de ocorrência de deposição de lítio metálico. Essa variável é a sobretensão líquido-sólido do eletrodo negativo. Durante o carregamento, a deposição de lítio metálico pode ocorrer se a sobretensão líquido-sólido do eletrodo negativo cair abaixo de 0 V. A Figura 4 mostra um exemplo dos resultados das simulações de carregamento CCCV para uma célula de bateria NMC/C de 45 Ah em duas temperaturas diferentes. Os resultados indicam que, próximo ao final do carregamento a 10 °C, há risco de ocorrência de deposição de lítio metálico, pois a sobretensão líquido-sólido do eletrodo negativo cai abaixo de 0 V. Figura 4: Exemplo de resultados de simulação para cargas CCCV em uma célula NMC/C de 45Ah Envelhecimento Com o modelo eletroquímico de baterias Simcenter Amesim, o comportamento de envelhecimento da bateria também pode ser simulado através da modelagem de diferentes mecanismos de envelhecimento que causam perda de capacidade, como o crescimento da camada SEI e a deposição de lítio. A Figura 5 apresenta um exemplo de simulação da perda de capacidade devido à deposição de lítio em uma célula NMC/C de alta energia em duas temperaturas diferentes. Figura 5: Exemplo de resultados de simulação para perda de capacidade devido à deposição de lítio em duas temperaturas diferentes Referências 1. Astaneh, M.; Andric, J.; Löfdahl, L.; Maggiolo, D.; Stopp, P.; Moghaddam, M.; Chapuis, M.; Ström, H. Metodologia de otimização de calibração para modelo de pacote de baterias de íon-lítio para veículos elétricos em aplicações de mineração. Energies 2020 , 13, 3532. 2. C.-H. Chen, FB Planella, K. O'Regan, D. Gastol, WD Widanage e E. Kendrick, “Desenvolvimento de técnicas experimentais para parametrização de modelos de baterias de íon-lítio multiescala”, J. Electrochem. Soc., vol. 167, nº 8, p. 080534, jan. 2020 3. Demonstração “Comparação de modelos de baterias eletroquímicas NMC-SiC pseudo-bidimensionais (P2D)”, Simcenter Amesim Help, V2410, 2024 4. Demonstração “Estratégias de carregamento baseadas na sobretensão do eletrodo negativo – Detecção de deposição de lítio”, Simcenter Amesim Help, V2410, 2024 5. Demonstração “Modelagem de revestimento de lítio”, Ajuda do Simcenter Amesim, V2410, 2024 Garanta decisões mais precisas no desenvolvimento de baterias com o suporte de especialistas. Agende uma reunião com a CAEXPERTS e descubra como aplicar modelos eletroquímicos avançados no Simcenter Amesim para otimizar desempenho, segurança e vida útil dos seus sistemas. WhatsApp: +55 (48) 98814-4798 E-mail: contato@caexperts.com.br

As turbomáquinas representam um dos campos mais desafiadores e sofisticados da engenharia moderna. Seu desenvolvimento exige a operação em condições extremas de temperatura, pressão e velocidade, o que impõe requisitos rigorosos aos materiais, ao projeto mecânico e à confiabilidade operacional. Atualmente, motores a jato e outras turbinas operam em temperaturas superiores a 1.500 °C e sob níveis de pressão severos, em regimes que ultrapassam os limites convencionais da maioria dos materiais. Ainda assim, esses sistemas precisam manter elevada eficiência, integridade estrutural e baixo peso, especialmente em aplicações aeronáuticas. Nesse contexto, o avanço das turbomáquinas depende diretamente da capacidade de compreender, prever e controlar o comportamento de seus componentes e fenômenos de operação por meio de ensaios experimentais, simulações rigorosas e da construção contínua de conhecimento ao longo do tempo. Diversas disciplinas da engenharia precisam trabalhar juntas para criar uma turbina a gás Em outras palavras, a inteligência artificial precisa de bons dados de entrada. A diferença é que a IA moderna consegue processar mais dados, aprender mais rapidamente com eles e aplicar essas lições em uma escala sem precedentes, moldando o futuro das turbomáquinas de maneiras que estamos apenas começando a compreender.   Os obstáculos que os fabricantes de equipamentos originais (OEMs) enfrentam em um mundo em constante mudança. O futuro das turbomáquinas depende do equilíbrio entre múltiplos desafios de engenharia; todos devem ser otimizados simultaneamente Os fabricantes e fornecedores de turbomáquinas de hoje enfrentam um desafio ambicioso: projetar e produzir motores mais flexíveis, mais potentes, maiores, com lançamento mais rápido, mais sustentáveis, mais silenciosos, mais leves e com refrigeração otimizada. Otimizar um atributo muitas vezes significa fazer concessões em outro, exigindo ferramentas sofisticadas e conhecimento especializado para alcançar o equilíbrio perfeito. Esse equilíbrio definirá o futuro do desenvolvimento de turbomáquinas. Além disso, fluxos de trabalho desconectados entre o projeto e a manufatura criam um problema. Eles interrompem a cadeia de conhecimento que deveria fluir do projeto para a produção. Quando uma equipe de projeto em um local usa ferramentas e padrões de dados diferentes da equipe de manufatura em outro, informações sobre desempenho se perdem na tradução. Isso pode levar a ineficiências, retrabalho e atrasos dispendiosos, incluindo atrasos no lançamento de projetos, devido à falta de um fluxo contínuo de informações. Tempo de inatividade não planejado pode resultar em altos custos para todos os envolvidos. Estimar com precisão o desempenho térmico detalhado de subsistemas, especialmente de componentes críticos como pás e palhetas de turbina refrigeradas, exige o gerenciamento de uma complexa convergência de CAD, aerodinâmica, integridade mecânica e aeromecânica. Cada uma dessas disciplinas traz seus próprios desafios, melhores práticas e a necessidade de ultrapassar os limites por meio de pesquisa para criar o melhor motor possível. Plano da Siemens para inovação acelerada e o futuro das turbomáquinas Na Siemens, considera-se que a superação desses desafios reside em uma abordagem holística que integra tecnologia de ponta a fluxos de trabalho inteligentes. A resposta proposta é a engenharia de desempenho integrada e impulsionada por IA, uma convergência robusta capaz de acelerar drasticamente os ciclos de inovação, ao mesmo tempo que preserva a experiência acumulada ao longo da história da engenharia. O chamado fio digital é frequentemente apontado como a pedra angular do futuro da engenharia de turbomáquinas. O futuro das turbomáquinas depende de uma integração digital contínua, desde a concepção até a fabricação A informação integrada ao longo de todo o ciclo de vida do produto, desde a concepção até a fabricação, significa conectar a cadeia CAE-CAD-CAM, reduzindo drasticamente os ciclos de produção e fomentando um ambiente verdadeiramente colaborativo. Mas, fundamentalmente, significa criar uma única fonte de verdade para todos os dados relevantes: a intenção do projeto, os resultados da simulação, as tolerâncias de fabricação, as variações da produção e, em última instância, o desempenho no mundo real. Adota-se uma abordagem abrangente na qual diversas disciplinas da engenharia convergem — aerodinâmica, estruturas, termodinâmica, acústica e ciência dos materiais —, permitindo melhorias holísticas. Garante-se que cada decisão de projeto seja tomada com uma compreensão completa de seu impacto em todos os domínios. Ao se ajustar a geometria de uma pá, é necessário compreender imediatamente não apenas os benefícios aerodinâmicos, mas também as implicações estruturais, as consequências térmicas e a viabilidade de fabricação. Para isso, exige-se que todos os dados relevantes estejam atualizados, precisos e imediatamente disponíveis. Simulações de interação de turbinas a combustão Acabou a era das ferramentas isoladas e dos fluxos de trabalho fragmentados. Esse ambiente harmonizado conecta as ferramentas, permitindo a automação e a exploração de análises em grande escala. Quando as ferramentas estão desconectadas, os dados são traduzidos e reinseridos várias vezes, introduzindo erros e reduzindo a fidelidade das informações que fluem pelo sistema. Ferramentas unificadas preservam a integridade dos dados. Eficácia do resfriamento por película usando simulações de grandes vórtices Capacitam-se engenheiros com simulações rápidas e precisas, democratizando recursos avançados de simulação que conduzem a insights de engenharia acelerados e ao desenvolvimento contínuo de peças e montagens. A velocidade é importante, mas a precisão é o que realmente importa. Uma simulação rápida baseada em dados de entrada de baixa qualidade pode induzir a interpretações equivocadas. Por isso, busca-se garantir que as simulações executadas sejam rápidas e confiáveis, fundamentadas em modelos validados e em dados de entrada de alta qualidade. Ao combinar testes virtuais e físicos, constroem-se evidências robustas de conformidade. As simulações complementam os testes, mas não os substituem. Os dados obtidos em testes físicos validam as simulações, enquanto simulações validadas permitem explorar projetos que, de outra forma, exigiriam ensaios físicos. Dessa forma, estabelece-se um ciclo virtuoso de modelos progressivamente mais precisos e decisões cada vez mais confiáveis. Simulações de colisões com pássaros treinadas por IA de Física e uma plataforma de testes para certificação e verificação de motores Por meio do Siemens Xcelerator, a manufatura é transformada com um fio digital baseado em IA que cria uma conexão completa de ponta a ponta entre domínios, do projeto à fabricação. Isso abrange o projeto CAD e a otimização multifísica (ruído, vibração, força, fluido, pressão, temperatura) por meio da programação CAM, gerenciamento de dados, planejamento, usinagem CNC e inspeção. Bombas de engrenagem com topologia otimizada, impressão 3D e simulações CNC exemplificam o futuro das turbomáquinas: 80% mais rápidas quando treinadas por IA O poder transformador da IA ​​e do aprendizado de máquina, baseado em dados sólidos Um modelo de aprendizado de máquina capaz de prever a vida útil por fadiga das pás de turbinas o faz com base em treinamento realizado a partir de dados históricos sobre materiais das pás, condições de operação, modos de falha e resultados observados. Quanto melhor a qualidade desses dados, mais precisas tendem a ser as previsões e maior se torna a confiabilidade na definição dos rumos futuros das turbomáquinas. Combina-se o poder da IA ​​com simulação para oferecer melhor desempenho mais rapidamente. A exploração de projetos com IA permite a otimização automatizada e inteligente, ajudando os engenheiros a descobrir os melhores projetos em cada etapa. Inteligência artificial (IA) da física treinada em desvios comuns de fabricação e simulações de defeitos operacionais Utiliza-se modelos substitutos para análises complexas, como a análise de fluência por elementos finitos em 3D, proporcionando alta precisão ao prever locais e valores críticos e acelerando significativamente esses processos demorados. Esses modelos substitutos são treinados com dados de simulação de alta fidelidade; essencialmente, eles aprendem os padrões que simulações físicas detalhadas capturariam. Mas, novamente, sua precisão depende inteiramente da qualidade dos dados de treinamento. Líderes do setor estão aproveitando todas as oportunidades de reutilização de dados, adotando a IA de forma acelerada por meio de simulação com gerenciamento de configuração. A Siemens Energy , por exemplo, utiliza o simulador preditor de IA HEEDS para agilizar a integração de processos CAD e CAE em diversas disciplinas de engenharia. Otimização de projetos multidisciplinares acelerada por previsões de IA Pronto para enfrentar os desafios mais complexos no desenvolvimento de turbomáquinas com mais eficiência, integração e inovação? Agende uma reunião com a CAEXPERTS e descubra como nossas soluções em simulação, engenharia integrada e transformação digital, como o Simcenter 3D e o Simcenter STAR-CCM+ , podem acelerar seus projetos, reduzir riscos e levar seus resultados a um novo patamar. WhatsApp: +55 (48) 98814-4798 E-mail: contato@caexperts.com.br

SIEMENS NX oferece a próxima geração de soluções de design, simulação e fabricação que permitem que as empresas realizem o valor do gêmeo digital. NX para Design; Automatize o projeto de eletrodos; Manufatura Aditiva; Projeto de Ferramentas; Molde; Matriz; Estampagem; Engenharia Generativa; Modelagem direta e Síncrona NX O NX é uma solução integrada flexível e poderosa que ajuda você a fornecer produtos melhores com mais rapidez e eficiência. Ele oferece a próxima geração de soluções de design , simulação e fabricação que permitem que as empresas percebam o valor do gêmeo digital. Oferecendo suporte a todos os aspectos do desenvolvimento de produtos, desde o projeto conceitual até a engenharia e a fabricação, o NX oferece um conjunto de ferramentas integrado que coordena as disciplinas, preserva a integridade dos dados, a intenção do projeto e agiliza todo o processo. Contate um Especialista NX para Design NX para fabricação Automatize o projeto de eletrodos Manufatura Aditiva Projeto de ferramentas e acessórios Projeto do molde Projeto de matriz progressiva Projeto de matriz de estampagem Engenharia Generativa A solução de desenvolvimento de produtos mais poderosa, flexível e inovadora do setor, o NX tem o desempenho e os recursos para ajudá-lo a colocar o produto no mercado mais rápido do que nunca. Conduza operações eficientes de fabricação de peças de ponta a ponta e forneça peças de alta precisão por meio da digitalização. Programe máquinas-ferramentas CNC, controle células robóticas, impressoras 3D e monitore a qualidade usando um sistema de software. Transforme digitalmente seu negócio de fabricação de peças para ganhar produtividade e aumentar a lucratividade. O aplicativo de software de projeto de eletrodos no NX simplifica a modelagem e o projeto de eletrodos para qualquer projeto de ferramenta que exija usinagem por descarga elétrica (EDM). O software de projeto de eletrodos NX oferece uma solução passo a passo que economiza tempo e automatiza todo o processo de EDM, desde o projeto até a produção. Ele auxilia, inclusive, a gerenciar até mesmo os eletrodos mais complexos e desafiadores. Industrialize a manufatura aditiva e crie produtos revolucionários usando nosso software integrado. Projete, simule, prepare, imprima e valide protótipos ou peças de produção em uma ampla variedade de equipamentos de impressão 3D. Automatize o projeto de moldes associativo, acessórios e matrizes progressivas e de estampagem usando aplicativos de projeto baseados em processo. Acelere todo o processo de desenvolvimento do molde, incluindo projeto de peças, projeto de ferramentas e validação de movimento. Garanta uma resposta rápida às alterações de projeto e moldes de alta qualidade. Melhore a produtividade automatizando as tarefas mais tediosas e simplificando processos complexos de projeto de matrizes progressivas. Use uma solução abrangente para peças de chapa metálica de forma livre e de quebra reta. Use recursos avançados para projetar matrizes de estampagem automotiva, incluindo análise de conformabilidade, planejamento de matrizes, projeto de face de matrizes, projeto detalhado de estrutura de matrizes e validação de matrizes. Um processo de projeto generativo é aquele que os engenheiros podem adotar para desenvolver rapidamente novos produtos com base no cumprimento das restrições do projeto. É um processo iterativo que produz resultados rápidos que o engenheiro pode refinar por meio da variação de restrição para encontrar o melhor projeto para atender aos requisitos. Na proporção que as empresas enfrentam uma pressão crescente para entregar produtos ao mercado mais rapidamente, o design generativo é agora uma necessidade no desenvolvimento de produtos. Os engenheiros, limitados por limites de tempo, frequentemente escolhem o primeiro projeto viável em vez do ideal. É imperativo que as empresas adotem ferramentas que capacitem os engenheiros a encontrar o melhor projeto para atender aos requisitos mais cedo no processo de desenvolvimento, a fim de se manterem competitivos. ⇐ Voltar para Ferramentas

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Simcenter STAR-CCM+ software de dinâmica de fluidos computacional (CFD) com capacidade de executar simulações multifísicas complexas de produtos operando em condições reais de funcionamento. Fluxo de partículas DEM; Simulação Eletroquímica; Objetos em movimento; Multifásico; Reativo; Reologia; Bateria; Motor; Sólidos; Simcenter STAR-CCM+ O Simcenter STAR-CCM+ é um software de dinâmica de fluidos computacional (CFD) com capacidade de executar simulações multifísicas complexas de produtos operando em condições reais de funcionamento. O Simcenter STAR-CCM+ também traz embarcado tecnologia de exploração e otimização de projetos como base do kit de ferramentas de simulação disponível ao engenheiro. O ambiente integrado único inclui todo o workflow de trabalho, desde CAD, geração de malha automatizada, CFD multifísico, pós-processamento sofisticado e exploração de design. Isso permite que os engenheiros explorem com eficiência todo o espaço de projeto para tomar melhores decisões e mais rapidamente. A percepção adicional obtida com o uso do Simcenter STAR-CCM+ para orientar seu processo de design leva a produtos mais inovadores que excedem as expectativas do cliente. Contate um Especialista Simulação de dinâmica de fluidos computacional (CFD) Fluxo de partículas Exploração do projeto Simulação Eletroquímica Objetos em movimento Simulação de Fluxo Multifásico Escoamento Reativo Modelagem e Reologia Simulação térmica Simulação de bateria Co-simulação Máquinas elétricas Simulação do motor Mecânica dos Sólidos O Simcenter fornece o software de dinâmica de fluidos computacional (CFD) líder do setor para simulação CFD rápida e precisa dos problemas de engenharia que envolvem o fluxo de líquidos, gases (ou uma combinação de ambos), juntamente com todas as físicas associadas. O método dos elementos discretos pode ser usado para simular o movimento de um grande número de objetos discretos (partículas) que interagem entre si, como o fluxo granular de agregados, partículas de alimentos, pós metálicos, comprimidos em cápsulas e trigo ou um gramado. O Simcenter é a primeira ferramenta de simulação de engenharia comercial a incluir um recurso DEM totalmente acoplado à simulação numérica de fluxo. O software de exploração de design leva a simulação para o próximo nível, permitindo que os usuários determinem valores apropriados de variáveis, gerando, assim, designs de produtos que resultam em desempenho excepcional Melhorar significativamente um projeto de bateria em toda a sua faixa de operação é uma tarefa desafiadora e envolve a otimização simultânea de vários parâmetros. O Simcenter fornece um ambiente de simulação completo para análise e projeto do sistema eletroquímico e geometria detalhada de células de bateria individuais. Dentro de um único ambiente de software CFD , o Simcenter capacita os usuários a simular não apenas uma ampla gama de física, mas também uma ampla gama de movimentos de corpo e malha para capturar com precisão sua física. Com nossos modelos de movimento para simulações de CFD, você pode simular o desempenho do mundo real de objetos em movimento e sobrepostos com malha de overset , prever o movimento dinâmico de corpos com 6 graus de liberdade, entender as interações multifísicas para modelar o desempenho em operação, conduzir facilmente mudanças geométricas para exploração de projeto, preveja facilmente o comportamento da máquina em rotação/translação e defina movimentos sofisticados para replicar com precisão as operações da máquina. Representar com precisão o comportamento físico das diferentes fases fluidas e sólidas é fundamental para capturar o desempenho real do seu produto. O Simcenter oferece uma variedade de recursos de modelagem Euleriana e Lagrangiana para atender às suas necessidades de simulação de fluxo multifásico. Obtenha informações sobre as interações entre o campo de fluxo turbulento e a química subjacente dos fluxos de reação. O Simcenter ajuda você a melhorar o equilíbrio entre o desempenho e as emissões do seu dispositivo para diferentes condições de operação. A reologia computacional é usada para modelar materiais não newtonianos ou viscoelásticos em problemas industriais. O módulo para reologia resolve com precisão o fluxo de material reológico complexo e ajuda a prever seu comportamento nas condições de operação reais. O Star CCM+ inclui recursos de simulação térmica completa e de primeira classe que podem ajudá-lo a entender as características térmicas de seu produto e, posteriormente, adaptar sua solução de gerenciamento térmico para um desempenho ideal. Valide digitalmente o design das células, incluindo especificações geométricas e de desempenho da célula com simulação de CFD da bateria. Componentes extensivos de células de bateria estão disponíveis, bem como um banco de dados de materiais para apoiar o usuário no desenvolvimento de modelos usando análise CFD. Junte-se a outras ferramentas de simulação por meio de interfaces dedicadas ou uma API intuitiva. Isso permite as simulações multifísicas com diferentes escalas de tempo que variam de microssegundos a milhares de segundos, fornecendo análises mais rápidas e precisas e tempos de rotatividade mais curtos para desenvolvimento e avaliação de projetos complexos. Modelos analíticos completos abrangem todos os aspectos do projeto de máquinas elétricas, incluindo controle térmico, eletromagnético e de acionamento. Particularmente importante neste quesito é a utilização eficiente e até mesmo a eliminação dos ímãs. Nossas ferramentas de simulação são estruturadas para fornecer capacidade de projeto perfeita em toda a gama de máquinas de ímã permanente e alternativas, incluindo combinações híbridas, e abrange toda a gama de potência, tensão e velocidade usada em sistemas veiculares. As simulações de motores envolvem componentes móveis, fluxo multifásico, combustão e transferência de calor. Você não precisa mais ser um usuário experiente para simular motores de combustão interna: o uso de um fluxo de trabalho específico do aplicativo e uma interface simplificada permitem configurar simulações de motores de maneira rápida e fácil. Usuários experientes podem usar essas simulações como ponto de partida para realizar simulações de mecanismo multifísico mais complexas, explorando toda a gama de recursos de simulação do Simcenter STAR-CCM+. Quase todos os problemas de engenharia do mundo real dependem, em última análise, da interação entre fluidos e estruturas sólidas. O Simcenter STAR-CCM+ oferece dinâmica de fluidos computacional baseada em volume finito (FV) e mecânica de sólidos computacional (CSM) baseada em elementos finitos (FE) em uma única interface de usuário integrada e fácil de usar. Usando essa abordagem, você pode resolver problemas estáticos, quase estáticos e dinâmicos, incluindo aqueles com geometria não linear e várias peças usando contatos deslizantes e colados. ⇐ Voltar para Ferramentas