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O Solid Edge possui uma interface multi CAD, inteligente, acessível e fácil de usar, tratando não somente da modelagem de maneira simples e ágil – devido à tecnologia síncrona aplicada –, como de todo o processo de desenvolvimento de produtos e projetos 3D, simulação, manufatura, engenharia reversa, gerenciamento de dados, entre outros, sem negligenciar a flexibilidade e o controle paramétrico dos projetos. Tecnologia síncrona O Solid Edge integra a tecnologia síncrona e ordenada, de forma que a modelagem se torna simples e rápida, mantendo-se o controle e a parametrização dos projetos e produtos, mesmo quando importados de outros softwares . ​ ​ Parametrização A Parametrização das cotas permite um controle maior e mais organizado, no formato de planilha, das dimensões de um determinado rascunho ou peça modelada. É possível renomear as variáveis, alterá-las, adicionar regras, intervalos limitese fórmulas aos seus valores, entre outras funcionalidades. Também é possível fazer a integração da tabela de variáveis do Solid Edge com planilhas do Excel de forma simples e rápida. Um portfólio completo de desenvolvimento de produtos O Solid Edge é um portfólio de ferramentas de software acessíveis e fáceis de usar que trata de todos os aspectos do processo de desenvolvimento de produtos. O Solid Edge combina a velocidade e a simplicidade da modelagem direta com a flexibilidade e o controle do projeto paramétrico – graças à tecnologia síncrona. Migração de biblioteca Existem duas ferramentas principais que auxiliam na transição de arquivos de outros softwares CAD para Solid Edge: 1. Abrir diversos arquivos individuais diretamente no Solid Edge: Usado para peças, montagens e desenhos técnicos individuais; Baseado no comando “File Open” do Solid Edge. 2. Ferramenta de migração avançada: Utilizada para conversão em massa de peças, montagens e desenhos, dos softwares Autodesk Inventor®, Solidworks® e PTC Creo® Elements/Direct®, mantendo a ligação entre as entidades – mantém, inclusive, as conexões entre arquivos 3D e 2D; A ferramenta de migração está inclusa e é instalada automaticamente com o Solid Edge Classic. OBS.: na migração avançada, é necessária uma licença do software a ser convertido e do Solid Edge. Após a migração, com o uso da tecnologia Synchronous, basta simplesmente clicar e arrastar para modificar os modelos. Adicione e edite dimensões de maneira rápida, com poucos cliques; Tenha à disposição modelos completamente editáveis. (Saiba mais sobre migração de biblioteca clicando aqui ) Simulações CFD A integração à simulação CFD com o FloEFD permite análises térmicas, fluidodinâmicas e óticas que, integrados a modelos parametrizáveis, possibilitam a simulação de diversas versões do produto com variações entre si, proporcionando uma análise de dados organizada e a otimização do projeto. Fotorrealismo – KeyShot Projetado para facilitar a renderização 3D, o Solid Edge conta ainda com o KeyShot, que permite aplicação de materiais e iluminação de forma rápida, criando aspectos fotorrealísticos em uma interface simples e poderosa que fornece recursos avançados e a capacidade de acompanhar as alterações em tempo real. Quer ter saber ainda mais sobre o Solid Edge ? Clique aqui !

Imagine uma operação perfeita, onde produtos químicos fluem sem interrupções, impulsionando a produção e o progresso. Mas, infelizmente, a realidade é que o derramamento de produtos químicos é uma ameaça constante, causando estragos econômicos e ambientais. Como exemplo, tem-se o hidrogênio, que possui alto custo de produção e grandes dificuldades de armazenamento e transporte. Com ele, enfrenta-se o complexo desafio de sua liquefação, onde cada etapa do processo não apenas deve ser eficiente, mas, sobretudo, segura. Diante da escassez global de energia, o hidrogênio é visto como uma alternativa promissora aos combustíveis fósseis. A liquefação do hidrogênio ajuda a reduzir seus custos de transporte e armazenamento, aumenta a segurança e prolonga a vida útil das células de combustível. Uma planta de liquefação de hidrogênio envolve a transmissão de sinais a longas distâncias, por exemplo, 150 metros ou mais. Alguns dispositivos também são instalados em áreas protegidas contraexplosões. Nos corredores complexos das plantas de processamento, uma simples ruptura de tubulação pode desencadear um desastre. Nesse contexto, os engenheiros possuem a missão de: antecipar, corrigir os processos. Para isso, o Simcenter Flomaster é uma ferramenta avançada e essencial para reproduzir, entender e otimizar processos em plantas químicas. Em uma análise detalhada, avalia-se o impacto de derramamentos de produtos após a linha de trocadores de calor, observando variáveis críticas como a pressão. Detecta-se que os derramamentos podem causar problemas ao longo de todo o processo, desde o início da linha de produção, afetando significativamente a pressão do sistema. Para mitigar esses riscos, é vital implementar válvulas de segurança em pontos estratégicos. Através de simulações, com o Simcenter Flomaster, determina-se locais estratégicos mais eficazes dentro da planta para tal implementação, considerando onde as variáveis terão influência mais significativa e onde os problemas afetarão mais intensamente o processo, como demonstrado nas simulações desenvolvidas pela CAEXPERTS. Implementação da Válvula de Segurança com controle PID na linha de processo Além disso, a implementação de controladores que influenciam a abertura das válvulas no sistema de automação é essencial para minimizar as perdas causadas por derramamentos. O Simcenter Flomaster oferece uma ampla gama de controladores para simular e prever o comportamento do sistema de controle, pois permite avaliar a configuração da linha de processo, com ou sem controle. Dessa forma, é possível a análise prévia de perdas de custos em ambos os cenários. Para o processo de liquefação de hidrogênio, por exemplo, analisa-se o impacto da linha com e sem controle de processo. Os resultados mostram que, sem controle, ocorre uma perda de 4m³, enquanto com o controle, a perda é reduzida para apenas 1.1m³. Em outras palavras, o Simcenter Flomaster viabilizou uma redução de 72,5% de volume de hidrogênio perdido! Com o Simcenter Flomaster, não apenas simulamos, mas também controlamos em tempo real a implementação de soluções de segurança. Ao permitir a conexão com os sensores reais da planta e otimizações via integração com o Excel, mantém a equipe de engenharia sempre um passo à frente na detecção e mitigação de problemas antes mesmo deles ocorrerem. Junte-se a nós nesta jornada de inovação, onde cada modificação, cada simulação nos leva mais perto de um processo mais seguro, mais eficiente e mais sustentável. Agende uma reunião com a CAEXPERTS para descobrir como o Simcenter Flomaster pode transformar a segurança e a eficiência dos seus processos de liquefação de hidrogênio.

A CAEXPERTS é a parceira tecnológica ideal para licenciar e implementar os softwares da SIEMENS. E você deve estar se perguntando: Por quê? A CAEXPERTS é reconhecida pela expertise em soluções de engenharia avançada e simulação computacional, oferecendo suporte completo desde a venda até a implementação dos softwares. Como parceiros tecnológicos da SIEMENS, garantimos que nossos clientes obtenham o máximo retorno sobre o investimento, com soluções personalizadas que atendem às necessidades específicas de cada indústria. Benefícios de licenciar com a CAEXPERTS 1. Parceria Tecnológica com a Siemens Ao licenciar softwares com a CAEXPERTS, você está escolhendo um parceiro reconhecido e certificado pela SIEMENS. Essa parceria nos permite oferecer as soluções mais avançadas e atualizadas, garantindo que sua empresa esteja sempre na vanguarda tecnológica. 2. Consultoria Avançada e Personalizada Nossa equipe de consultores especializados trabalha diretamente com sua empresa para identificar os desafios específicos e propor soluções sob medida. Utilizamos as ferramentas de simulação da SIEMENS para otimizar processos, reduzir custos e melhorar a qualidade dos produtos e processos. 3. Implementação Completa e Treinamento Não basta apenas adquirir o software; é crucial implementá-lo corretamente. A CAEXPERTS oferece uma implementação completa, desde a configuração inicial até a integração total com seus sistemas existentes. Além disso, treinamos sua equipe para que possa utilizar as ferramentas da SIEMENS de maneira eficiente e eficaz. Nossos treinamentos são personalizados para cada área de atuação, de forma que a implementação do software seja aplicada diretamente a um projeto em desenvolvimento. 4. Engenharia e Inovação de Ponta Com nossa expertise em engenharia e inovação, ajudamos sua empresa a desenvolver novos produtos e melhorar processos existentes. Realizamos projetos de P&D e PD&I, fornecemos consultoria especializada para aumentar a competitividade e promover a inovação contínua e atuamos em parceria com a equipe do cliente para otimizar os resultados. 5. Transferência de Conhecimento Oferecemos programas de formação e treinamento contínuo para garantir que sua equipe esteja sempre atualizada com as melhores práticas e técnicas de simulação. Nossos programas incluem sistema de aprendizagem ativa, orientação de especialistas e aplicação prática do conhecimento. 6. Suporte Técnico Contínuo Nossa equipe de suporte técnico está sempre disponível para resolver qualquer problema e garantir que suas operações não sofram interrupções e seus projetos não atrasem. Oferecemos atendimento personalizado e serviços periódicos para manter suas ferramentas de simulação SIEMENS funcionando de maneira otimizada. Licenciar software SIEMENS com a CAEXPERTS é a escolha certa para empresas que buscam inovação, eficiência e competitividade. Nossa parceria com a SIEMENS, combinada com nossa expertise em engenharia avançada, garante que sua empresa obtenha os melhores resultados possíveis. Conte com a CAEXPERTS para levar sua empresa ao próximo nível! Agende uma reunião conosco para saber mais! Siga nossa página no LinkedIn @CAEXPERTS para mais conteúdos relevantes e atualizações!

A produção de peças fundidas é sempre um desafio, nem sempre tudo sai como planejado. Existem inúmeros fatores que quando não gerenciados comprometem a qualidade de uma, ou de até um lote de peças que saem defeituosas. Um defeito de fundição é o desvio da qualidade ou estado de uma peça fundida real em comparação com um produto ideal. O Simcenter Star-CCM+ tem modelos que preveem com precisão os defeitos mais comuns que podem comprometer a qualidade das peças fundidas. Defeitos comuns são: Porosidade Óxidos Erros de execução Inclusão de Gás Porosidade Microporosidade: Os critérios funcionam como modelos empíricos para avaliar a microrretração. Critério Niyama Critério Niyama Adimensional Requer validação manual para diferentes ligas em comparação à fundição real Macroporosidade: Para simulações térmicas puras baseadas em déficits de volume determinados pela densidade em bolsões isolados de metal líquido. Previsão de alta fidelidade de macrorretração para simulações totalmente acopladas, baseada na queda de pressão em bolsões isolados de metal líquido, permite incluir os efeitos de flutuabilidade Óxidos Modelo de previsão de óxido baseado em escalar passivo: Acumula o tempo que a fase metálica fica exposta ao ar O usuário pode modificar a lei subjacente de acumulação de óxido para incluir efeitos como a quantidade de metal oxidável. O modelo não influencia o campo de fluxo, mas o efeito de um filme de óxido no fluxo pode ser incluído através de viscosidades baseadas na espessura do óxido. Avaliando a frente de enchimento: A frente de enchimento geralmente transporta a maior parte dos óxidos e sujeiras Ao acompanhar o progresso da frente de enchimento e seu local final de repouso, a contaminação por óxido pode ser estimada. Erros de execução Resolução simultânea do fluxo e da solidificação: A solidificação do metal e seus efeitos no preenchimento do molde são calculados simultaneamente ao fluxo real Zona pastosa para ligas técnicas: Modelagem dos efeitos do crescimento e acúmulo de dendritos metálicos no fluxo Abordagem de meios porosos Influência da solidificação no comportamento do fluxo Modelo de interrupção de fluxo: Todos os fluxos através de células com fluxo interrompido são zerados, exceto a energia Para grandes gradientes de pressão ou forças corporais (ou seja, HPDC) Aprisionamento de gás Modelo multifásico de volume de fluido: Fornece, de forma inerente, a distribuição espacial entre as fases gasosa e metálica. O pós-processamento do preenchimento e da distribuição de fases permitem avaliar as inclusões de gás. As equações de transporte são resolvidas para todo o domínio fluido, assim a fase gasosa é transportada pelo domínio e interage com a fase metálica Efeitos de tensão superficial Carregamento de gás Contrapressão devido aos efeitos de ventilação e compressão de gás A produção de peças fundidas apresenta desafios complexos que podem comprometer a qualidade de seus produtos. Na CAEXPERTS, utilizamos o Simcenter Star-CCM+ para prever e solucionar defeitos críticos como porosidade, óxidos e erros de execução. Agende uma reunião conosco e descubra como nossas soluções avançadas podem transformar seus processos de fundição, garantindo eficiência e qualidade superior. Entre em contato com a CAEXPERTS hoje mesmo e eleve o padrão da sua produção!

A energia eólica offshore representa um avanço significativo na geração de eletricidade sustentável. Utilizando turbinas eólicas instaladas em alto-mar, essas instalações aproveitam os ventos mais fortes e constantes do oceano, aumentando a eficiência e a capacidade de geração de energia. Com mais de 70% da superfície da Terra coberta por mares e oceanos, a energia eólica offshore transforma vastas áreas oceânicas, que possuem potencial produtivo e não eram aproveitadas, em valiosos ativos energéticos, mesmo que muitas instalações ainda fiquem relativamente próximas à costa. Funcionamento de um Parque Eólico Offshore Os parques eólicos offshore podem ser divididos em duas categorias principais, baseadas na técnica de instalação das turbinas: Turbinas Fixadas no Fundo do Mar: Utilizadas em áreas próximas à costa ou em águas rasas. Turbinas em Plataformas Flutuantes: Adequadas para o mar aberto, onde a profundidade é maior e o assoalho marinho é mais complexo. A operação dessas turbinas é semelhante às onshore: o vento aciona as pás rotativas, que por sua vez acionam um gerador elétrico, realizando a conversão da energia mecânica em energia elétrica. A diferença crucial é a localização, pois a velocidade do vento no oceano é maior e mais uniforme, potencializando a geração de energia. Tipos de Plataformas Flutuantes A energia eólica flutuante offshore é viabilizada por diversas plataformas flutuantes, escolhidas conforme as condições oceanográficas do local e o projeto específico: Barcaça (Barge): Grande área de superfície em contato com a água, proporcionando estabilidade, semelhante a um barco. Semissubmersível (Semi-submersible): Minimizam a área de superfície exposta, maximizando o volume deslocado para estabilidade. Spar: Cilindros com peso na base para garantir estabilidade vertical, ideal para turbinas maiores. TLP (Tensioned Legs Platform): Estrutura estelar com braços mínimos, ancorada por cabos tensionados. Desafios e Vantagens Desafios: Projeto das plataformas para suportarem a variabilidade do movimento e intensidade das ondas de forma a não comprometer a operação e estrutura, a construção em profundidades maiores, transporte e instalação de grandes estruturas e a complexidade dos assoalhos marinhos. Vantagens: Aproveitamento de áreas marítimas vastas, sem a presença de relevos e ventos mais fortes, contribuindo significativamente para a energia renovável e a sustentabilidade. Estudo de Caso: Projeto em CFD de Flutuadores para Turbinas Eólicas Offshore Para apoiar e acelerar o desenvolvimento de plataformas flutuantes para turbinas eólicas offshore, foi realizado um estudo detalhado utilizando simulação computacional sobre a operação da Resposta Ampliada de Oscilação (RAO). Testes conduzidos em laboratório mediram a resposta dos flutuadores, e esses experimentos foram fielmente reproduzidos com simulação em CFD pelo Simcenter Star-CCM+. A precisão presente nesta ferramenta é crucial para reduzir o tempo e os custos de desenvolvimento, permitindo otimizações rápidas e eficientes dos projetos de plataformas flutuantes e outros componentes de turbinas eólicas. O Simcenter Star-CCM+ permite que os engenheiros desenvolvam as seguintes atividades de projeto do flutuador: Validação do Movimento RAO: O Star-CCM+ permitiu a validação precisa do movimento RAO (Resposta Ampliada de Oscilação) usando sinais de onda testados por modelos. Esse processo é essencial para representar exatamente o comportamento físico das diferentes fases fluidas e sólidas, assegurando que as simulações reflitam com precisão as condições reais enfrentadas pelas estruturas flutuantes. A validação do RAO é fundamental para garantir que os projetos de flutuadores possam operar de forma estável e eficiente em ambientes marítimos, minimizando os riscos de falhas estruturais e maximizando a eficiência da geração de energia. No gráfico abaixo, as curvas experimental (Modelo Teste) e numérica (CFD) são comparadas, demonstrando a grande precisão do Star-CCM+ na reprodução dos testes. Essa precisão é crucial para reduzir o tempo e os custos de desenvolvimento, permitindo otimizações rápidas e eficientes dos projetos de plataformas flutuantes e outros componentes de turbinas eólicas. Comparação da resposta de elevação (Azul: Modelo Teste, Vermelho: CFD) Teste de Ondas em Piscina (OTRC 2013): Os testes de ondas em piscina, utilizam modelos em escala para validar o desempenho de flutuadores em condições marítimas simuladas. A piscina gera ondas controladas para replicar o mar, e sensores medem forças e movimentos dos modelos. Esses testes identificam e corrigem problemas de projeto antes da construção real, economizando recursos e assegurando a eficiência e segurança das operações offshore. Otimização de Árvores de Projeto: Desenvolvimento de flutuadores eficientes para aplicações em condições úmidas e secas, garantindo desempenho otimizado e adaptabilidade a diferentes ambientes operacionais. Esse processo envolve a análise e a modificação de diversos parâmetros de projeto para maximizar a eficiência, durabilidade e custo-benefício dos flutuadores, levando em consideração fatores como resistência à corrosão, estabilidade em diferentes condições de mar e facilidade de manutenção. A energia eólica offshore, especialmente com o uso de plataformas flutuantes, representa uma das mais promissoras soluções para a geração de energia renovável. Com o suporte da simulação computacional e dos avançados softwares da Siemens, os desafios técnicos podem ser superados e o desenvolvimento de soluções é acelerado, permitindo a implementação de projetos eficientes e sustentáveis de forma rápida. Avanços como estes não só contribuem para um planeta mais verde, mas também impulsionam a inovação no setor de energia renovável, promovendo um futuro mais sustentável para todos. Agende uma reunião com a CAEXPERTS para descobrir como podemos ajudar a transformar seus projetos de energia eólica offshore em realidade. Vamos juntos impulsionar a inovação e a sustentabilidade no setor energético!

Prever com precisão a resistência e a durabilidade é crucial, especialmente em veículos elétricos, onde baterias pesadas alteram a distribuição de massa e criam novas cargas. Como engenheiros, buscamos um equilíbrio entre componentes duráveis, custo e peso do material. Durante esse processo, lidamos com grandes quantidades de dados de diversas fontes. Porém, sabemos como integrá-los de forma eficiente? Apesar de muitas informações, podemos não saber qual método de análise de fadiga é mais adequado. Os resultados dos testes, geralmente representados por valores de tensão em imagens coloridas após a inserção de cargas, geometria e dados de material, nem sempre são claros sobre a força e a fadiga da estrutura. Metodologia de Fadiga CAE para Otimização de Projeto e Validação Virtual Usando metodologia de fadiga CAE para otimização de projeto e validação virtual Há uma diferença significativa entre como as cargas e eventos afetam a estrutura como um todo e os componentes individuais. Mesmo após longos processos de análise, pode ser necessário identificar quais eventos e cargas contribuem para os danos. Desafios Comuns: Cargas na Estrutura: Múltiplas cargas atuam sobre um carro, como a excitação independente de cada roda pela estrada, criando situações de carregamento multiaxial. Influências externas, como temperatura e oxidação, também devem ser consideradas. Como você consegue e mede essas cargas? Tensões e Deformações: Para entender a fadiga, é crucial conhecer as tensões e deformações na estrutura. Como você transforma as cargas medidas ou simuladas e a geometria local em tensões e deformações que afetam a estrutura? Efeito do Processo de Fabricação: O processo de fabricação pode alterar as propriedades básicas de fadiga do material. Acabamentos superficiais ou soldagem durante a montagem criam tensões residuais que influenciam o comportamento do material. Seus experimentos consideram todas essas influências? Um processo de resistência e durabilidade de ponta a ponta. Metodologia de Fadiga CAE para Otimização e Validação Simples, mas abrangente. A análise de fadiga utilizando metodologia CAE pode ser facilitada com a integração de dados de cargas reais e predição. A obtenção de dados de carga pode ser feita através de medições ou simulações, sendo crucial integrar esses dados com a geometria para uma análise precisa de resistência e durabilidade. A predição de cargas pode ser simplificada integrando o fluxo de dados no Simcenter 3D Motion, permitindo uma análise completa de durabilidade ao selecionar o componente e executar a predição de cargas. Benefícios: Importação direta de resultados do Simcenter 3D Motion Formatos de dados de carga típicos da indústria suportados Superposição de centenas de canais de carga medidos ou simulados e resultados de elementos finitos Ciclos de Trabalho Complexos A análise de eventos específicos, como modos de torção ou parafusamento, pode ser feita diretamente a partir dos resultados de elementos finitos, considerando a não-linearidade do material e/ou geometria. Resultado FE Para aquisição de cargas (ou previsão de terceiros): Abertura para formatos de arquivo, histórico de tempo de carregamento e FE Interface inteligente para conectar automaticamente canais e casos de carga Casos estáticos e pré-estresse Adapte-se automaticamente aos re-cálculos Para componentes submetidos a cargas de frequência, como baterias, a simulação de eventos aleatórios e harmônicos é essencial para cobrir todas as condições de carga. A combinação eficiente desses eventos em um ciclo de trabalho é facilitada pelo Simcenter 3D, permitindo a criação e ativação de eventos de carga diretamente na interface gráfica ou a partir de uma planilha. Eventos do Ciclo de Trabalho 3D do Simcenter 3D: Combine qualquer um dos eventos de carregamento Crie na GUI ou automaticamente a partir de uma planilha Ativação/desativação simples (também a partir de uma planilha) Ordem do evento: escolha contabilizar a ordem do evento ou ignore-a A integração dos dados de materiais nos modelos FE é simplificada no Simcenter 3D, permitindo herdar propriedades de materiais ou utilizar ferramentas de estimativa. Métodos avançados consideram influências locais e processos de manufatura. 1.    Integração no FE: Herdar material do FE 2.    Se os materiais FE não incluírem dados de fadiga: Use ferramentas de estimativa – reutilizando E, Rm, se disponíveis. 3.    Alternativamente, use material do banco de dados de materiais, especialmente para soldagens. Adicione materiais com base na configuração FE 4.    Verifique novamente traçando os dados 5.    Repita para cada material (se herdado, isso é feito automaticamente) Para configurar a análise de fadiga de maneira eficaz, é essencial agrupar logicamente os parâmetros em objetos de simulação, utilizando templates que garantam a consistência e robustez do processo. O uso de solvers inteligentes que selecionam os melhores métodos com base nos dados disponíveis é fundamental. Pós-processamento dos Resultados Compreender os resultados da análise de fadiga é crucial para identificar as causas das falhas e melhorar o design. Ferramentas avançadas permitem analisar detalhadamente os ciclos de trabalho, identificar áreas críticas e correlacionar simulações com testes reais. A análise local inteligente ajuda a reduzir cargas e melhorar o fluxo de cargas no sistema. Utilizando essa abordagem integrada e simplificada para a análise de fadiga, é possível realizar otimizações de design mais rápidas e precisas, garantindo uma melhor compreensão e melhoria contínua dos produtos. Para garantir a durabilidade e a resistência de componentes em geral, a CAEXPERTS oferece uma metodologia CAE avançada de analise de fadiga para otimização de projeto e validação virtual. Integrando dados de cargas reais e simulações, simplificando a análise de durabilidade e facilitando a predição precisa de cargas. Agende uma reunião com a CAEXPERTS para descobrir como podemos ajudar a transformar seus processos de análise e garantir resultados mais robustos e eficientes para seus projetos.

O poder das soluções avançadas Na indústria química, os desafios surgem tão rapidamente quanto as reações que ocorrem dentro dos reatores. Dada a complexidade e os riscos inerentes aos processos químicos, a adoção de soluções inovadoras e eficazes é essencial para garantir a segurança e a eficiência operacional. Para lidar com essas questões, a indústria química vem se voltando para soluções tecnológicas avançadas. Softwares líderes de mercado agora possuem capacidades de simulação e análise preditiva que permitem não apenas antecipar possíveis falhas antes que elas ocorram, mas também otimizar o processo como um todo. A Indústria Química A indústria química enfrenta constantemente o desafio de operar sistemas em larga escala e complexidade. Para gerenciar essa complexidade, as empresas estão cada vez mais recorrendo a soluções tecnológicas avançadas, como softwares que utilizam gêmeos digitais para criar modelos robustos e simplificados. Esses modelos são essenciais para entender o comportamento dos sistemas em diversas situações, minimizando riscos, reduzindo custos e acelerando o desenvolvimento de novos produtos. Simcenter Flomaster e o Gêmeos Digitais Os gêmeos digitais, representações virtuais de sistemas físicos, permitem aos engenheiros simular e analisar o comportamento de sistemas químicos sob variadas condições operacionais. Essa capacidade de prever o desempenho do sistema antes mesmo de sua implementação real é uma vantagem inestimável. Ela oferece insights críticos que levam à otimização do processo e à melhoria contínua, sem comprometer a segurança ou a sustentabilidade. Um exemplo de software que utiliza gêmeos digitais é o Simcenter Flomaster. Ele permite analisar o fluxo de fluidos em sistemas de tubulação de qualquer tamanho e complexidade. Isso significa que os engenheiros podem compreender o comportamento dos sistemas de tubulação em termos de fluxos de fluidos e térmicos em qualquer estágio do seu ciclo de vida, desde o projeto de engenharia inicial até a operação. Portanto, os riscos e os custos de desenvolvimento podem ser reduzidos e as empresas podem inovar rapidamente, garantindo ao mesmo tempo o desempenho e a segurança dos sistemas de tubulação nas suas fábricas. Na linha de processos das indústrias químicas, alguns dos objetivos principais incluem a eficiência energética, o controle de qualidade do produto, a segurança ambiental, a sustentabilidade e a otimização geral do processo. Para alcançar esses objetivos, é crucial adotar uma abordagem adequada para o cálculo de incertezas e a otimização de equipamentos. O desafio é resolver essas incertezas de forma eficaz, garantindo que o sistema não só atenda às exigências atuais, mas também se adapte às demandas futuras. Além disso, minimizar perdas e variáveis redundantes é fundamental para simplificar o processo sem sacrificar sua complexidade necessária. Ao mesmo tempo, é essencial focar em maximizar a robustez e a confiabilidade do sistema. Essa abordagem não apenas melhora os ganhos e o lucro, mas também impulsiona a produtividade global da indústria. Adotar essas tecnologias e estratégias significa não apenas acompanhar as tendências de inovação, mas também liderar a marcha rumo a uma indústria química mais eficiente e sustentável. Os benefícios são claros: processos mais eficientes, redução de resíduos, melhor conformidade ambiental e, o mais importante, a capacidade de responder rapidamente às mudanças do mercado com soluções eficazes e inovadoras. Agende uma reunião com a CAEXPERTS para descobrir como nossas soluções tecnológicas avançadas podem transformar sua operação na indústria química. Com nossa expertise em softwares de simulação e análise preditiva, você pode antecipar falhas, otimizar processos e garantir segurança e eficiência. Não perca a oportunidade de liderar a inovação em seu setor – entre em contato conosco hoje mesmo!

Apresentando: Linde Engenharia A Linde Engenharia é uma empresa líder global em gás industrial e engenharia que atende uma variedade de mercados finais, incluindo produtos químicos, energia, alimentos e bebidas, eletrônicos, saúde, manufatura, metais e mineração. Os gases industriais da Linde são utilizados em inúmeras aplicações, tais como oxigénio para hospitais e gases de alta pureza e especiais para a fabricação de eletrônicos. Apoiando a sustentabilidade As plantas industriais produzem praticamente tudo o que usamos diariamente, desde os alimentos que comemos até o gás natural liquefeito (GNL) que usamos para aquecer nossas casas. São alguns dos produtos mais complexos e de missão crítica do planeta. Eles não apenas tendem a lidar com matérias-primas potencialmente perigosas para fabricação e geração de energia, mas também apresentam alguns dos sistemas de processamento altamente seguros e de engenharia mais avançados do mundo. Por mais críticas que sejam para a vida quotidiana, a sociedade atual exige que estas fábricas operem de forma ainda mais eficiente do que nunca e façam mais com menos. Os engenheiros de instalações industriais desejam reduzir a complexidade do projeto, aumentar a eficiência, garantir a segurança e reduzir os custos operacionais e de capital necessários. É aqui que a Linde Engenharia entra em cena. Com sede na Alemanha, a Linde é conhecida como fornecedora líder de mercado de engenharia, aquisição e construção (EPC) para projetos de instalações industriais chave na mão. Com uma lista de clientes que se assemelha a um quem é quem entre os líderes globais da indústria, incluindo Shell, BASF e CERN, a Linde Engenharia concluiu com sucesso projetos, construção e atualizações de instalações altamente exigentes e de alta tecnologia para todos os tipos de empresas em todo o mundo. Hoje, a Linde está a concentrar-se em novos mercados para apoiar a transição para a energia verde, como o cracking do hidrogênio e do amoníaco, mas o fator comum em todos os projetos da Linde é a experiência da empresa na concessão e construção de fábricas chave na mão. Eles entregaram projetos que incluíram as maiores e mais avançadas fábricas de processamento do mundo. Com a expectativa de que a demanda mundial anual por materiais e energia cresça significativamente, a indústria precisa de plantas inovadoras e de alto desempenho, projetadas para produção de alto rendimento e desempenho confiável, com flexibilidade adicional para cobrir uma gama completa de opções de produtos. Da prancheta à digitalização A Linde Engenharia enfrenta este desafio com engenheiros experientes como Hans-Joachim Dieckmann, especialista sênior, em análise de sobretensões e tensões de tubos para layout de instalações e serviços de engenharia. Ao encerrar uma carreira de mais de quatro décadas, Dieckmann testemunhou em primeira mão a digitalização da engenharia de plantas industriais. “Comecei como projetista de tubulações e passei um ano na Noruega como empreiteiro da Linde para a Statoil”, diz Dieckmann. “Depois disso, voltei para a Alemanha e comecei a trabalhar na análise de tensões em tubos. Em 1992, a Linde decidiu mudar a sua abordagem de engenharia. Num dia retiraram todas as pranchetas e ganhamos computadores: os primeiros dias da digitalização. Foi maravilhoso. Ao longo dos anos, todos aceitamos computadores, programas e todas as interfaces digitais que usamos hoje. E com a IA se aproximando rapidamente, mudaremos novamente. Haverá muito mais digitalização influenciada pela IA nos próximos anos também.” Fazendo tudo caber Mesmo à medida que as ferramentas e processos de software se tornam mais inteligentes e sofisticados, Dieckmann e sua equipe têm a tarefa principal de fazer com que tudo funcione em conjunto com segurança. “Quando você projeta uma planta, você tem cerca de 500 metros quadrados de espaço”, explica Dieckmann. "Não mais. E o comprimento da tubulação é de cerca de 4,4 quilômetros. Esta é uma longa, longa distância para ser concluída como um sistema de processamento. O truque é fazer com que tudo funcione e se encaixe. “Quando você está projetando uma planta, uma das coisas mais importantes é o sistema de refrigeração a água. Normalmente é um sistema que inclui cerca de 100 trocadores de calor, bombas, linhas de descarga e tubos verticais para hidráulica. Todo o sistema é controlado por analisadores para segurança. É um sistema muito complexo de acertar.” Aproveitando o Simcenter Flomaster Em 2011, a equipe recorreu aos softwares de simulação como uma forma possível de resolver os complexos problemas de engenharia no sistema de refrigeração líquida. Foi quando descobriram o software Simcenter Flomaster, que faz parte da plataforma de Siemens Xcelerator. Apoiado por solucionadores precisos e poderosos, o Simcenter Flomaster é uma ferramenta líder para simulação de sistemas termofluídos, e a equipe de sistemas de tubulação da Linde Engenharia descobriu rapidamente que os engenheiros poderiam dimensionar de maneira fácil e eficaz sistemas e componentes de gás, líquido e bifásico para máxima eficiência. À medida que o processo se desenvolveu ao longo dos anos na Linde, a equipa criou um gémeo digital que poderia ser facilmente utilizado para analisar uma variedade de eventos dinâmicos, tais como condições de funcionamento, esquemas de layout e arranque, e cenários de falha e emergência para garantir a segurança e a proteção. “Cada planta que implementamos é única de acordo com a localização do local e as necessidades do cliente”, afirma Dieckmann. “Será uma fábrica diferente na Turquia e em Singapura. E você precisa analisar todas as opções e encontrar a solução certa para cada site antes de construir. Você não pode simplesmente adicionar um poço extra para o sistema de refrigeração de água no local ou decidir resolver um problema adicionando 50 metros extras de tubulação. Trabalhar assim simplesmente não é possível.” Avaliando cada fator de risco previsível Hoje, a equipe usa o Simcenter Flomaster para avaliar cada cenário de risco previsível para o sistema antes da construção. O trabalho de simulação começa com a adaptação de tudo ao estado “como operado” do sistema antes que a perturbação ocorra. Os distúrbios que surgem durante um cenário de risco, como um desligamento repentino da bomba, fechamento de válvula ou inicialização e redistribuição, são executados no modelo de simulação completo e os picos de pressão resultantes são calculados em todo o sistema. Este trabalho de simulação detalhado ajuda a identificar os pontos críticos onde as forças hidráulicas resultantes podem causar danos ao sistema. Usar o Simcenter Flomaster permite que o usuário forneça automaticamente um arquivo de mapa de força que serve como entrada para ferramentas de análise de tensão de terceiros. Este processo garante a devida diligência no projeto e permite aos engenheiros da Linde avaliar medidas de mitigação para proteger o sistema contra eventos indesejados e abordar aspetos críticos de segurança em vários cenários operacionais. “O Simcenter Flomaster é simplesmente necessário”, confirma Dieckmann. “No final das contas, você deseja receber os cenários transitórios e de estado estacionário corretos para todas as forças hidráulicas que atuam no sistema de tubulação. Todo cálculo é crítico; não apenas pela qualidade de nossa engenharia, mas porque queremos garantir aos nossos clientes que não haverá acidentes em suas instalações devido a efeitos de picos de pressão.” Segurança é fundamental Sendo uma empresa de engenharia conhecida pela qualidade e segurança, não é surpreendente que a Linde mantenha os seus próprios padrões rigorosos para questões de saúde e segurança, incluindo efeitos de sobretensão nas fábricas. "Gosto de dizer que a segurança é um tema muito importante para um engenheiro espacial e também para um engenheiro de surtos", diz Dieckmann. "É necessário projetar seus sistemas de tubulação com zero sobrecarga nas tubulações. É por isso que usamos o Simcenter Flomaster para calcular como as forças atuarão durante cada ponto do duto de acordo com cenários desenvolvidos pela equipe de segurança ou pela equipe de layout da planta. “Os cálculos são complexos e não há margem para erros. Depende da massa, da velocidade, do tamanho do tubo e da potência da bomba. E então você deve considerar o tipo de líquido que está sendo bombeado e/ou o meio de transporte. Atualmente, as centrais de GNL estão a tornar-se críticas e este é um sistema diferente com braços de carregamento nas linhas de distribuição que também necessitará de ser calculado para uma janela de oscilação de pressão. Naturalmente, tudo isto é regulado por uma norma especial da Linde para sobretensões.” Aproveitando uma imensa quantidade de dados Se você estiver simulando uma planta inteira com centenas de cálculos de picos, estará criando uma imensa quantidade de dados de simulação que requerem uma imensa capacidade de processamento. Esta é uma das principais vantagens do Simcenter Flomaster. “Somente o Simcenter Flomaster pode lidar com esse tipo de volume de simulação em um período de tempo aceitável”, relata Dieckmann. “Alguns dos nossos modelos de plantas mais complexos podem levar quatro dias para serem executados em cada cenário. Isso é bom, mas estamos trabalhando em conjunto com a equipe de desenvolvimento do Simcenter Flomaster para fazer isso ainda mais rápido. Poderíamos alcançar reduções significativas na simulação por cenário. Os desenvolvedores do Simcenter Flomaster trabalharão em estreita colaboração com a nossa equipe na Linde e reduzirão ainda mais o tempo nos próximos anos.” Está pronto para levar a sua empresa ao próximo nível de eficiência e inovação? Como parceiros estratégicos em consultoria e tecnologia para empresas industriais de ponta, a CAEXPERTS está aqui para ajudar. Agende uma reunião conosco hoje e descubra como podemos colaborar para impulsionar o sucesso do seu projeto. Juntos, podemos transformar desafios em oportunidades e alcançar resultados incríveis.

No início de 2023, a Organização Marítima Internacional (IMO) estabeleceu metas ambiciosas para alcançar uma indústria marinha ecológica e emissões líquidas zero até 2050, uma aceleração drástica em relação à meta anterior de 2100. A indústria tem navegado em mares agitados desde então, com implicações generalizadas na gestão do ciclo de vida dos navios, desde a concepção do conceito até à operação em funcionamento e ao desmantelamento. A maioria das partes interessadas da indústria previu este desenvolvimento, tendo observado a sequência de regulamentações ambientais progressivamente mais rigorosas. Durante o Clean Energy Action Forum 2022, o CEO e presidente do American Bureau of Shipping (ABS), Chris Wiernicki, delineou os chamados caminhos de combustível credíveis, que serão o principal impulsionador na seleção de novos tipos de combustível pelos operadores de navios para cumprir as metas de carbono zero. O cronograma de preparação tecnológica está no centro da tomada de decisões, que pode ser dividido em períodos de curto, médio e longo prazo. De acordo com Wiernicki, tal prontidão é dada se os seguintes quatro pilares puderem ser estabelecidos: Um case de negócios sólido Escalabilidade Fornecimento e uso de dados certificáveis Mitigação de consequências não intencionais Soluções de curto prazo para uma indústria marinha ecológica As soluções de curto prazo são o gás natural liquefeito (GNL), o metanol e os biocombustíveis de primeira e segunda geração. Segundo Clarksons, 4,1% da frota comercial mundial pode usar GNL como combustível. Isso representa 91% da parcela total da frota com capacidade para combustíveis alternativos. Além disso, o domínio do GNL reflete-se nas atuais carteiras de encomendas, com 33,3% a optar pelo GNL, seguido pelo Gás Liquefeito de Petróleo (GPL) com 2,3%, metanol (1,2%), etano (0,3%) e hidrogénio (<0,3%). %). Os pedidos que combinam GNL com a opção “pronto para amônia” representam até 10% desses pedidos. O principal incentivo para a utilização de biocombustíveis é que a infra-estrutura de combustíveis existente requer poucos ou nenhuns ajustamentos. Para embarcações menores, de curta distância e costeiras, já estão disponíveis soluções de baterias adequadas, e podem ser referenciados protótipos bem-sucedidos de embarcações totalmente elétricas e autônomas. Navio-tanque de gás natural liquefeito (GNL) Soluções de médio prazo O período de médio prazo verá um maior avanço do metanol, com o aumento da amônia, à medida que motores compatíveis se tornarão mais disponíveis nos próximos dois anos. Projeção de longo prazo A longo prazo, os combustíveis verdes (combustível produzido a partir de fontes de biomassa através de vários processos biológicos, térmicos e químicos) estarão disponíveis juntamente com o hidrogénio azul, ou seja, o hidrogénio produzido a partir do gás natural e apoiado pela captura e armazenamento de carbono (CCS). A prontidão da tecnologia CCS é crucial tanto a bordo como em terra. As sociedades de classificação estão a liderar a avaliação da energia nuclear como uma opção para grandes navios comerciais que podem acomodar a tecnologia. Cadeia de simulação Simcenter – zarpando Cada etapa da jornada para atingir a meta líquida zero traz desafios de engenharia distintos para a operação do navio; para nomear alguns: Dispersão de gás Depois do tratamento Balançando em tanques Fervura do tanque (processo de aumento indesejado de temperatura nos tanques que compromete o estado criogênico do gás). Pós-tratamento para redução e remoção de emissões (purificadores) Vazamentos de gás criogênico durante o abastecimento (processo de reabastecimento) Planejamento de viagem – perfis de geração de combustível e emissões Os recursos multifísicos do Simcenter STAR-CCM+ para modelagem multifásica híbrida estão sendo aproveitados para fornecer previsões baseadas em simulação para esses problemas, tanto no projeto de conceito quanto na análise forense. Em um nível de sistemas mais alto, o Simcenter Amesim permite a análise das configurações do motor e da propulsão com vários níveis de detalhe e fidelidade, estendendo-se até o planejamento da viagem, consumo de combustível e perfis de emissões. Simcenter Amesim Os primeiros navios costeiros já navegam totalmente elétricos, enquanto a indústria náutica começou a embarcar na sua missão de eletrificação. Simcenter Amesim, Simcenter Motorsolve e Simcenter STAR-CCM+ oferecem muitas soluções padronizadas para considerar o dimensionamento do conjunto de baterias, o projeto do trem de força ou ajudar a evitar fuga térmica. Bateria descontrolada – simulação Simcenter CFD Grandes navios, emissões zero, soluções marinhas ecológicas Voltando aos navios maiores e aos cavalos de batalha do comércio global, queremos concentrar-nos na forma como a tecnologia de simulação do conjunto Simcenter está a ajudar os engenheiros a abordar soluções de curto e médio prazo para combustíveis alternativos. Entre os quatro pilares dos caminhos de combustível viáveis, quando se trata de amônia, a mitigação de consequências não intencionais deve ser abordada no início da implementação. O GNL e o amoníaco são armazenados em estado criogénico, o que significa que qualquer exposição às condições ambientais, por exemplo, através de fugas durante o abastecimento, conduzirá à vaporização instantânea (ebulição instantânea), colocando a tripulação em risco e apresentando numerosos perigos ambientais. A ebulição repentina do spray líquido de um vazamento de tubo para o ambiente ocorre porque a pressão ambiente está abaixo da pressão de saturação do combustível líquido. Dependendo da direção da pulverização e da distância das estruturas adjacentes, pode ocorrer a precipitação da nuvem de vapor dispersa: o impacto das gotículas de líquido restantes da pulverização, na maior parte vaporizada, e então altamente inflamável. Estudo de caso: Bunkering O abastecimento é uma operação crítica a bordo de navios no mar ou no porto. O abastecimento bem-sucedido requer a transferência segura de combustível para os tanques do navio, sem transbordamento, derramamentos ou vazamentos. A simulação pode auxiliar nas primeiras etapas do processo de abastecimento No início do processo de abastecimento está o planejamento da viagem para determinar a quantidade de combustível a ser abastecida. A biblioteca marítima do Simcenter Amesim permite que você conecte seu motor e modelo de trem de força ao ambiente de simulação de viagem e manobra, considerando cargas de hotel, consumo de combustível de motor auxiliar, vento, ondas e efeitos de corrente nas características de potência. Depois de determinada a quantidade de combustível, incluindo as reservas a serem abastecidas, inicia-se o planejamento de quais tanques receberão o combustível. Aqui, um modelo dos tanques, tubulações e válvulas, sistema de lastro e entrada de combustível através do próprio abastecimento é fundamental para a previsão e monitoramento do desempenho e para garantir a hidrostática desejada do navio. Esses itens e planos de ação para vazamentos ou derramamentos são geralmente discutidos na conferência pré-bunker – que pode ser apoiada digitalmente por modelos de tempo rápido para obter respostas rápidas a cenários hipotéticos. A chave para o sucesso O ambiente de simulação do Simcenter Flomaster permite gerar envelopes de resultados de diferentes cenários de abastecimento, mas também pode servir a montante na fase de projeto para dimensionar as bombas e linhas para atingir o tempo ideal para enchimento, esvaziamento e sondagem dos tanques. Em última análise, as métricas críticas da simulação podem ser automaticamente inseridas no livro de registro do petróleo, em conformidade com o Anexo I da MARPOL. Evite possíveis falhas e perigos do sistema O interesse agora é ​​em possíveis falhas do sistema e perigos para a tripulação e o meio ambiente. Os modelos podem ser configurados para produzir respostas explícitas para regulamentações relevantes, por exemplo, códigos IMO IGC e IGF para GNL. O GNL é geralmente armazenado a cerca de -162°C e apresenta riscos criogênicos, como queimaduras pelo frio e queimaduras na pele humana, e risco de incêndio e explosão durante a transição para um estado gasoso dentro da faixa inflamável. No caso da amônia, podem ocorrer queimaduras na pele, irritação e inflamação do sistema respiratório e dos olhos da tripulação. Altas concentrações de gás no ar, especialmente em espaços confinados, podem levar a explosões ou resultados fatais para a vida humana. Saiba como a simulação CFD pode ajudá-lo a analisar consequências indesejadas Para entender melhor os perigos da ebulição por spray flash e da dispersão de gás, analisamos o problema de reabastecimento no mar, onde simulamos a dispersão criogênica de amônia de um tubo devido a um vazamento durante o abastecimento. Utilizando simulações com o Simcenter STAR-CCM+, a complexa física da ebulição instantânea da dispersão de gás criogênico pode ser estudada. As métricas procuradas incluem a extensão da pluma, a concentração de amônia em determinados pontos e se ocorrerá ou não chuva. Embora seja improvável que os trabalhadores no convés ao ar livre sejam expostos a níveis de concentração fatais superiores a 2.000 ppm por 30 minutos ou mais, podem ocorrer sensações de ardor ou queimação nos olhos e no sistema respiratório devido à exposição a apenas 70 ppm acima. no mesmo intervalo de tempo, de acordo com o Instituto Nacional de Saúde. Estes níveis não são inatingíveis dentro de salas fechadas como compartimentos de motores, o que sublinha a importância do emprego de tecnologia de simulação para avaliação de riscos e concepção de contramedidas. Em nosso cenário fictício de abastecimento, a amônia líquida foi descarregada de um vazamento horizontalmente na infraestrutura de abastecimento do navio receptor a uma pressão de 8 bar, causando rápida dispersão no meio ambiente. Ao longo de 10 segundos, aproximadamente 1 ppm pode ser medido em locais típicos para operações de trabalho. Não foi detectada nenhuma chuva no convés, ou seja, toda a massa vazada passou para o estado gasoso. Mantenha-se integrado – todos no convés para um futuro marinho verde Neste post foram apresentados problemas de engenharia relacionados aos alvos marinhos ecológicos, desde o projeto conceitual até a operação a bordo e auxiliando na geração de documentação obrigatória. Certamente haverá implicações de seus estudos específicos de componentes ou problemas para aspectos fundamentais do projeto geral de navios. No caso provável de ficar sobrecarregado pela complexidade e interconectividade de abranger o espaço de design, o Simcenter HEEDS fornecerá pontos de referência náuticos para o porto de soluções. Revele a solução definitiva: aproveite seus insights para obter os melhores resultados O papel do Simcenter HEEDS é duplo. Por um lado, seu gerenciador de fluxo de trabalho atua como uma aranha na teia de ferramentas Simcenter CAE por meio de mapeamento e administração de E/S em tempo real. Além disso, sua otimização de design multidisciplinar pode ser aproveitada na subferramenta, no processo holístico ou em uma combinação de ambos. Definir restrições de otimização realistas e aproveitar o poderoso conjunto de pós-processamento do Simcenter HEEDS para obter os insights importantes será fundamental para um retorno seguro ao porto. Hora de ancorar Há um oceano de problemas de engenharia quando se trata de projeto e operação de navios e plataformas flutuantes, e o Simcenter tem muito mais ferramentas disponíveis do que as mencionadas no blog em questão. Você já se perguntou sobre a segurança e o conforto dos passageiros em sua lancha rápida? Simcenter Madymo é o farol a seguir. Avance a todo vapor em direção ao seu futuro marinho ecológico usando engenharia de desempenho integrada com o Simcenter. Se você está navegando rumo a um futuro sustentável na indústria marítima, é hora de agir. A CAEXPERTS está aqui para ajudar você a traçar seu curso em direção a soluções de curto, médio e longo prazo para uma navegação mais ecológica. Junte-se a nós para uma conversa estratégica sobre os desafios e oportunidades que aguardam, e descubra como podemos ajudá-lo a navegar com sucesso nesse novo cenário. Agende sua reunião conosco agora e prepare-se para uma jornada rumo a um futuro mais sustentável para nossa indústria.

Por quase 40 anos, o Simcenter Femap tem sido uma ferramenta essencial para analistas modelarem estruturas de engenharia complexas. A versão mais recente, a versão 2401, inclui vários novos recursos e funcionalidades aprimoradas com base no feedback do usuário. Muitos dos clientes usam materiais compostos para reduzir o peso em seus projetos e, com os novos recursos do Simcenter Femap 2401, agora é mais fácil modelar estruturas compostas. Isto inclui ter acesso direto aos layups calculados através do produto Siemens Fibersim. Layup Builder – Visão Geral O Simcenter Femap 2401 introduziu uma maneira nova e mais eficiente de criar estruturas compostas de elementos finitos com diferentes layouts. Isso é feito por meio de um novo painel encaixável chamado Layup Builder. Nas versões anteriores, a criação de compostos exigia a criação de uma propriedade Laminate e um Layup correspondente para definir o empilhamento, seguido pela atribuição dessa propriedade a uma área ou região da malha. Este processo teve que ser repetido para todas as outras áreas. Veja como o novo Layup Builder pode fornecer uma abordagem diferente e potencialmente uma maneira mais eficiente de criar modelos compostos de elementos finitos. Layup Builder – Usando dados externos O novo painel encaixável Layup Builder no Simcenter Femap 2401 oferece uma alternativa à criação manual de layups, fornecendo a capacidade de definir um “Ply Stackup” ou “Layup Stack” geral. Uma vez definido, qualquer subconjunto de linhas no Layup Stack pode ser aplicado a qualquer parte do modelo para gerar automaticamente os layups necessários. Um método para definir uma “Layup Stack” é usar dados fornecidos por outro aplicativo. Como visto em outro vídeo, Layup Stacks podem ser definidos manualmente ou carregados a partir de um layup existente, mas este vídeo se concentra no método “Anexar arquivo HDF5 de compostos”. Salpicos de fluidos incompressíveis Existem dois aspectos essenciais da agitação: (a) prever seu início e (b) mitigar os efeitos da agitação quando ela começa. Evitar a ressonância que induz o respingo também reduzirá a pressão do líquido nas paredes do recipiente. No entanto, um efeito colateral pode ser que o recipiente seja ajustado para uma ressonância que pode causar falha catastrófica. Portanto, para evitar salpicos e reduzir o risco de falha do recipiente, é melhor considerar os efeitos acoplados do líquido e do recipiente para determinar os modos hidroelásticos acoplados. Essa técnica garante que os modos que iniciam a oscilação e a falha não ocorram. O Simcenter Femap 2401 inclui suporte estendido para análise dinâmica de fluidos incompressíveis. Embora as versões anteriores do Simcenter Femap incluíssem suporte para modelar o fluido incompressível implicitamente como uma massa de fluido virtual, o Simcenter Femap 2401 permite aos usuários modelar o fluido incompressível explicitamente como uma massa de fluido definida com elementos sólidos. A massa de fluido definida permitirá aos usuários modelar formas complicadas de volume de fluido e tipos de volume de fluido estendidos, como volumes com superfícies livres de respingos. Podemos usar esses recursos para calcular os modos hidroelásticos acoplados da estrutura. Gerenciador de conjunto de análise O Simcenter Femap 2401 facilita aos usuários do ABAQUS configurar suas análises usando terminologia e metodologias familiares. Além disso, melhorias foram feitas no Simcenter Nastran Multi-Step Nonlinear Structural Solution (Sol 401) devido ao grande número de parâmetros de estratégia que ela utiliza. Melhorias na qualidade de vida Para tornar a funcionalidade mais detectável, o Simcenter Femap implementou um Command Finder na versão 2301, aprimorou-o para a versão 2306 e melhorou-o novamente para a versão 2401. Gostaria de maximizar sua eficiência na modelagem de estruturas compostas com o Simcenter Femap 2401? Agende uma reunião conosco na CAEXPERTS e descubra como os novos recursos, como o Layup Builder e o suporte estendido para análise dinâmica de fluidos incompressíveis, podem otimizar seus projetos. Não perca a chance de explorar essas inovações e impulsionar sua produtividade. Entre em contato agora!

Desde que Gordon Moore, cofundador da Intel, postulou a lei que leva seu nome sobre a duplicação do número de transistores a cada dois anos , houve melhorias dramáticas nas capacidades computacionais dos dispositivos eletrônicos. A redução no tamanho dos componentes, juntamente com o aumento da demanda por poder computacional, resultou em densidades de potência cada vez maiores, exigindo configurações de resfriamento otimizadas e avançadas para manter uma temperatura operacional segura. O gerenciamento térmico eletrônico é um tópico separado e está além do escopo deste blog. No entanto, gostaria de discutir uma das consequências do aumento do desempenho eletrônico – o ruído! Qualquer pessoa que trabalhe durante o verão em um escritório está sem dúvida acostumada com os ventiladores de seus computadores ou laptops girando quando o número de aplicativos rodando em paralelo aumenta, ou ainda mais divertido, começa-se a executar um avançado Computational Fluid Dynamics (CFD) ou Simulação pelo Método dos Elementos Finitos (MEF). O ruído do ventilador, embora simplesmente considerado um inconveniente inevitável, é o resultado de uma interação complexa entre o próprio ventilador e o fluxo de ar que ele gera. Por esta razão, às vezes pode ser chamado de ruído induzido por fluxo ou aeroacústica. Apesar da necessidade de resfriar adequadamente todos esses componentes eletrônicos no espaço apertado de um laptop moderno, as pessoas passaram a esperar que o ruído gerado não fosse intrusivo. Fones de ouvido com cancelamento de ruído podem ajudá-lo aqui, mas estão longe de ser a solução ideal durante um dia quente de verão. Além disso, o desempenho acústico tornou-se um dos principais indicadores das marcas de portáteis de alta qualidade – combinando o zumbido suave das ventoinhas com um conjunto de colunas claras, vibrantes e bem posicionadas que reproduzem as suas músicas favoritas. Isso coloca muita pressão sobre os engenheiros que desenvolvem esses sistemas. Vamos descobrir como as ferramentas de simulação acústica de última geração podem ajudar engenheiros dedicados a prever o desempenho acústico de forma mais precoce, rápida e confiável. O inevitável som “ruim”… Ao analisar a assinatura de ruído de um ventilador, normalmente existem dois componentes, ruído tonal e ruído de banda larga, conforme mostrado na Figura 1. Os tons podem ser claramente visíveis como níveis mais altos de pressão sonora resultantes de interações periódicas do ar que entra com as pás do ventilador (círculos azuis ). O componente de ruído de banda larga é causado por forças de carga aleatórias nas pás que podem ser induzidas por fatores como ingestão de turbulência ou desenvolvimento da camada limite (linha verde). Figura 1. Resposta de campo livre detalhando os picos tonais (círculos azuis) e o ruído de banda larga (linha verde) Considerando que o ruído do ventilador é o resultado da interação entre o fluxo aerodinâmico e a propagação das ondas acústicas, tanto o fluxo de ar quanto a acústica precisam ser simulados. A propagação das ondas acústicas pode ser incluída diretamente numa simulação CFD já utilizada para avaliar o desempenho de refrigeração do projeto, mas isto – embora possível – pode apresentar desafios significativos. Esses desafios são causados ​​principalmente pelas diferenças significativas nas escalas de comprimento entre as ondas acústicas e o fluxo. Isto significa que são necessários esquemas físicos de alta ordem e tempos de cálculo excepcionalmente longos, pelo que esta abordagem nem sempre é viável. Abordagens híbridas foram desenvolvidas em resposta a isso, nas quais a geração e a propagação do som são separadas. Os dados CFD são usados ​​para reconstruir as fontes sonoras devido aos efeitos do fluxo, enquanto modelos de simulação acústica são usados ​​para propagar as ondas sonoras causadas por essas fontes. Isso oferece a vantagem de permitir simulações de fluxo de baixa ordem mais eficientes e aproveitar tecnologias eficientes de resolução acústica. A Figura 2 ilustra como é preparado um modelo para uma análise acústica mostrando a malha de elementos finitos do ar ao redor do laptop (2A.), a malha interna (2B), as conexões entre o interior e o exterior, as aberturas de ventilação (2C) e a grade de entrada sob o laptop (2D). O próximo passo em uma análise acústica é definir a região fonte – isso pode ser obtido a partir de CFD ou diretamente dos dados de teste. A fonte acústica equivalente é calculada usando o Simcenter 3D e introduzida no modelo FE. Uma vez resolvido, o campo sonoro gerado dentro do laptop e irradiado dele pode ser analisado. O Simcenter 3D permite que o engenheiro acústico entenda como o som sai do laptop, a respectiva direção e também os reflexos do ambiente imediato. Figura 2. Malha FE para simulação acústica de um laptop: 2A o ar ao redor do laptop; 2B a malha interna da geometria do laptop; 2C as aberturas do laptop e 2D a grade de entrada. Os OEMs de notebooks precisam entender o som gerado pela arquitetura de resfriamento e investigar maneiras de minimizar o impacto no usuário, como direcionar o ruído para longe do usuário por meio de uma tomada voltada para trás. Além disso, os engenheiros de som podem entender como a tela do laptop protege algum ruído em vários ângulos de tela e posições do usuário, bem como na posição fechada se estiver acoplado ou conectado a outros monitores. … e o tão procurado som “bom” Conforme mencionado na introdução, a qualidade do som de um laptop é considerada um indicador de alta qualidade da marca. Portanto, é pertinente que o engenheiro entenda o comportamento do alto-falante e como ele funciona no chassi do laptop. Para optimizar o som e maximizar a qualidade para o utilizador, o engenheiro tem de começar com o altifalante autónomo do portátil e trabalhar através da subsequente integração no chassis do portátil até ao comportamento do portátil num ambiente de utilizador realista – ver figura 3. Figura 3. Etapas da simulação acústica para garantir a fidelidade dos resultados no nível operacional quando o produto está em uso. No nível do alto-falante, como em todas as simulações, é definida uma geometria a partir da qual o modelo FE é criado e mesclado. Este modelo de vibração estrutural do alto-falante é então acoplado a um pequeno volume de ar próximo à membrana do alto-falante. Condições específicas de radiação acústica são aplicadas à superfície externa para permitir prever as características da radiação sonora de campo distante. Modelos 1D simplificados baseados no modelo Thiele-Small são usados ​​como entradas para as cargas da bobina. Esses modelos contêm todos os efeitos de acoplamento eletromagnético relevantes no driver do alto-falante, e seus parâmetros de entrada são facilmente obtidos do fornecedor (ou de medições simples). Depois de resolver o modelo, a radiação sonora pode ser analisada e pós-processada para fornecer dados de diretividade, respostas de impulso e dados de distorção. A Figura 4 fornece uma representação gráfica desse fluxo de trabalho típico. Considerando o desempenho dos alto-falantes e a associação com a qualidade percebida do laptop, o engenheiro estaria interessado em quantificar a intensidade da fonte acústica e a uniformidade do campo sonoro do alto-falante. A imagem à direita do vídeo acima visualiza as ondas sonoras irradiadas. O próximo passo é entender como a integração do alto-falante no laptop afeta o desempenho acústico. Em um laptop, o comportamento do alto-falante é fortemente influenciado pelo acoplamento da membrana do alto-falante com o volume de ar atrás dele e pelos efeitos viscotérmicos que ocorrem nas grades que cobrem e protegem os alto-falantes contra sujeira e poeira. O modelo de alto-falante do vídeo é, portanto, estendido para incluir também a parte traseira da membrana do alto-falante para modelar a interação com a cavidade traseira dentro do laptop e o efeito da grade e do volume de ar entre ela e a membrana do alto-falante, conforme mostrado na figura 4. Figura 4. Visualização de uma possível configuração de alto-falante de laptop ilustrando o volume de ar ou cavidade traseira atrás do alto-falante e da grade do alto-falante. O efeito da grade pode ser explicitamente simulado por: Modelar o fluido nos furos e aplicar propriedades visco-térmicas específicas do fluido ou Usando relações simplificadas de admissão de transferência equivalente. Figura 5. Comparação do desempenho do alto-falante antes e depois da instalação. A Figura 5 ilustra o efeito que as condições de instalação podem ter no desempenho do alto-falante após integrá-lo ao laptop. Para o alto-falante isolado, a imagem à esquerda na Figura 6 mostra que a intensidade da fonte do alto-falante é uniforme acima de um quilohertz. Em comparação, a imagem à direita da Figura 6 ilustra uma degradação do desempenho acima de um quilohertz. Há uma radiação sonora muito baixa entre a faixa de frequência de quatro a seis quilohertz e isso é explicado pela interação entre a membrana do alto-falante e a ressonância encontrada na cavidade posterior. Esta é uma avaliação mais realista do desempenho dos alto-falantes no laptop e fornece aos engenheiros de projeto informações valiosas para otimizar ainda mais seu produto. A etapa final do processo é avaliar como o laptop se comportará no ambiente de usuário pretendido – um escritório típico, por exemplo. No entanto, fazer isso com um modelo de elementos finitos exigiria tempo e poder de cálculo significativos. Um método alternativo é usar o Ray Acoustics, um dos solucionadores acústicos avançados disponíveis no Simcenter 3D. Esta tecnologia é baseada no traçado de raios, permitindo simular efetivamente a propagação do som em espaços amplos, em longas distâncias e em altas frequências, muito mais rápido do que as metodologias de elementos finitos ou de contorno jamais poderiam. A discretização do modelo e os tempos de solução são independentes da frequência, tornando-o perfeito para resolver problemas onde a geometria é maior que os comprimentos de onda acústicos. O Simcenter 3D oferece resultados no domínio da frequência e do tempo como saída desta solução. Para simular o ambiente de escritório, três recursos principais de modelagem estão disponíveis no Simcenter 3D: Difração de borda e superfície – útil para paredes divisórias típicas em um ambiente de escritório Correção de efeito de curvatura – captura precisa de superfícies discretizadas e em malha Absorção – absorção superficial e de ar Rastreamento de partículas – leva em conta reverberações tardias e efeitos de reflexão difusa normalmente encontrados em ambientes internos O modelo de simulação acústica de raios pode calcular diretamente parâmetros de qualidade sonora, como tempos de reverberação, valores de clareza ou índices de transmissibilidade sonora. O Simcenter 3D também pode incorporar diretamente os efeitos binaurais na resposta acústica sem a necessidade de modelar a cabeça humana – essencialmente obtendo os níveis de pressão sonora que os ouvidos esquerdo e direito do ouvinte experimentam. Figura 6. Ambiente típico de escritório com visualização da propagação do som – caminhos de raios individuais são visualizados e a resposta ao impulso binaural A Figura 6 (esquerda) ilustra um ambiente típico de escritório com todas as superfícies refletoras ou absorventes discretizadas usando uma malha de simulação (superfícies cinza). As superfícies dos microfones próximas ao laptop e à cabeça da pessoa são definidas para visualizar os campos sonoros, como pode ser visto no canto superior direito da Figura 6. Os modelos de rastreamento de raios oferecem informações sobre como as diferentes combinações de alto-falantes se propagam até o ouvido da pessoa. Uma visão clara de quanto som é irradiado para o usuário e quanto está sendo refletido nas diferentes superfícies pode ser desbloqueada usando essas visualizações de rastreamento de raios. Juntando tudo – uma cacofonia ou uma sinfonia? Todas as etapas de simulação discutidas oferecem informações quantitativas e visuais sobre o desempenho acústico do componente individual até a integração do produto e sua incorporação no ambiente do mundo real. No entanto, apesar de tudo, não é melhor poder ouvir os resultados das simulações? O Simcenter 3D Acoustics oferece uma ferramenta de processamento de som e auralização que pega os resultados das simulações e os combina com sons medidos, como música, para criar cenários acústicos que você pode ouvir! Apenas ruído do ventilador Ruído do ventilador + alto-falante de baixo custo Ruído do ventilador + alto-falante de última geração Os vídeos acima permitem testar três cenários diferentes de um laptop: Ruído da simulação do ventilador Uma peça musical tocada no ambiente de escritório usando um alto-falante de baixo custo A mesma música tocada em um alto-falante de última geração. No primeiro cenário, os componentes tonal e de banda larga do ruído estão presentes – a auralização permite verificar o quão alto o som soa e o quão irritante ou perturbador pode ser. No cenário dois, pode-se investigar como alguma música pode mascarar o som – o ruído do ventilador é mascarado, mas faltam alguns componentes de baixa frequência da música. O cenário três emprega um alto-falante de última geração, proporcionando um som muito mais claro e rico à música. O Simcenter 3D Acoustics permite que você entenda a qualidade do som e do ruído dos seus componentes elétricos. Com esses recursos, você pode projetar em torno do ruído inerente e proporcionar ao usuário de seus produtos uma experiência auditiva mais agradável. Interessado em otimizar o desempenho acústico dos seus produtos eletrônicos? Agende agora uma reunião com a CAEXPERTS e descubra como nossas ferramentas de simulação acústica de última geração podem ajudar você a prever, entender e melhorar o comportamento sonoro dos seus dispositivos de forma rápida e confiável. Não deixe o ruído atrapalhar a qualidade percebida dos seus produtos - vamos trabalhar juntos para garantir uma experiência auditiva excepcional para seus usuários. Agende sua reunião hoje mesmo!

Você não precisa que lhe digamos que o planeta está ficando mais quente. Na nossa humilde opinião, o maior desafio de engenharia do nosso tempo é converter os sistemas que ajudaram a criar o mundo tal como o conhecemos em produtos sustentáveis. Com Engenharia de Aplicação para CFD de combustão, ajudamos muitos clientes, em vários setores, a simular a queima de metano, propano, gasolina, diesel e muito mais. Obviamente, o objetivo é sempre usar a simulação para projetar sistemas de combustão eficientes que minimizem as emissões e maximizem o desempenho. No entanto, para estes sistemas de combustão, motores de combustão interna, turbinas a gás e queimadores de processo, o calor está ligado para reduzir as suas pegadas de carbono. O excelente projeto de sistemas de combustão que queimam combustíveis fósseis só pode levar você até certo ponto. Um grande foco dos engenheiros é agora adaptar ou projetar do zero sistemas de combustão que queimem combustíveis alternativos, como combustíveis eletrônicos, hidrogênio ou amônia. Energia limpa A descarbonização da indústria automotiva é o que imaginamos que venha à cabeça da maioria das pessoas quando se considera a “limpeza” dos sistemas de combustão. Existem muitos artigos e colunas discutindo o longo debate entre motores de combustão interna (ICEs) e veículos movidos a bateria! Não vamos acrescentar nada aqui (exceto o fato de que o Simcenter STAR-CCM+ é a ferramenta para projetar ambos). Em última análise, os ICE serão necessários para avançar nas indústrias onde as baterias não são viáveis ​​e se puderem funcionar de forma a produzirem emissões negligenciáveis ​​de CO₂, então deverão fazer parte do mix no futuro dos transportes. Felizmente, o Simcenter STAR-CCM+ vem adicionando ferramentas para garantir que a simulação possa ser aproveitada para projetar tais sistemas. E assim, ao longo dos últimos anos, o Simcenter STAR-CCM+ tem sido continuamente melhorado para permitir a análise de novos combustíveis e emissões. Os combustíveis propostos para uso em aplicações In-Cylinder podem ter diferentes propriedades reativas fundamentais. Um exemplo importante é a Velocidade de Chama Laminar (LFS). No Simcenter STAR-CCM+ você pode calcular diretamente o LFS para qualquer mistura de combustível e usá-lo com modelos de combustão Flamelet, ECFM e Complex Chemistry. Abaixo podemos ver um exemplo de um ICE usando uma mistura de Gasolina e Hidrogênio como combustível, tendo a simulação sido realizada usando Simcenter STAR-CCM+ In-Cylinder Solution: A metodologia permite uma previsão quantitativa das emissões brutas em função da fração de hidrogênio: Emissões de escapamento para as diferentes misturas de combustível em Qth iguais. Aplicações navais É claro que a indústria naval não está imune à necessidade de queimar de forma limpa. O transporte marítimo é responsável por cerca de 2,5% de todas as emissões de gases com efeito de estufa, mas é essencial, uma vez que 90% de todas as mercadorias mundiais são transportadas desta forma. Embora possa haver casos de uso em que a eletrificação seja uma abordagem viável, para grandes operadoras, as baterias (por si só) podem nunca ser a solução. Os engenheiros que projetam sistemas de propulsão marítima estão tendo que abalar o barco com o uso de combustível convencional e explorar outros combustíveis (descarbonizados) durante o processo de projeto. Motores de amônia e células de combustível podem reduzir as emissões de carbono Uma dessas opções é o uso de Amônia. A amônia pode ser queimada sem gerar CO₂ e é relativamente fácil de armazenar, o que a torna um bom candidato como combustível do futuro da indústria naval. Uma vez resolvida a logística (distribuição, disponibilidade) da amônia, ela poderá ser o tópico número um para o desenvolvimento de motores de combustão interna no futuro próximo. No entanto, apesar do potencial, a amônia tem seus próprios desafios, como a necessidade de alta energia de ignição. Por esse motivo, a amônia pode ser usada em conjunto com pequenas quantidades de diesel para iniciar o processo de combustão. Em última análise, isto ainda proporciona uma combustão muito mais limpa do que o uso tradicional de combustíveis fósseis. O Simcenter STAR-CCM+ pode ser usado por projetistas para entender esse processo. No exemplo abaixo, são estudados jatos de Amônia e Diesel em vários tempos e ângulos de injeção. Em determinadas condições, por exemplo, uma interação insuficiente ou demasiado forte entre os dois sprays de combustível, podem ocorrer falhas de ignição. Ser capaz de simular isso com precisão reduz a necessidade de testes extensivos e permite uma compreensão detalhada sobre como projetar para evitar tal cenário. Usando o modelo de combustão de Química Complexa, pode-se prever uma excelente previsão de ocorrências de falha de ignição, bem como de combustão regular. Quão verde é a sua simulação? A maioria das simulações industriais de CFD dependem de Computação de Alto Desempenho (HPC) e analisar os números exige energia que inevitavelmente carrega sua própria pegada de carbono. Este artigo da British Computing Society destaca o desafio e afirma que as emissões de CO₂ dos data centers de HPC deverão crescer de 2 a 9 vezes nos próximos 10 anos. O curso de ação óbvio é limpar a energia que alimenta suas simulações de CFD, mas é claro que isso provavelmente não está sob seu controle e, além disso, nos deixa sem nada para fazer! Com as versões mais recentes do Simcenter STAR-CCM+, os engenheiros de combustão agora podem aproveitar a modelagem de combustão Flamelet nativa da GPU. Aproveitar o hardware da GPU permite que os engenheiros executem suas simulações usando significativamente menos energia, reduzindo emissões e custos, além de obterem respostas mais rápidas (uma rara situação em que todos ganham). Então, vamos pegar um sistema de combustão, neste caso um combustor anular pressurizado e adicionar um pouco de hidrogênio ao combustível para reduzir as emissões de CO₂ geradas. Ótimo, mas nada na vida é de graça, e já falamos no passado sobre como o simples ato de adicionar hidrogênio pode atrapalhar a estabilidade termoacústica do sistema de combustão. Nem tudo está perdido, pois este sistema pode ser analisado usando LES de alta fidelidade combinado com o modelo de combustão Flamelet Generated Manifold para prever com precisão o comportamento termoacústico. E melhor ainda, tudo isso pode ser executado nativamente em GPUs. A redução de 50% no tempo de computação é avaliada aqui comparando uma solução de CPU em 640 núcleos (CPUs comumente usadas com 32 núcleos por nó de CPU, 2,4-3,3 Ghz, cache L3 de 256 MB) com uma solução de GPU em 8 placas NVIDIA A100. O resultado final é uma solução 50% mais rápida e que consome 60% menos energia, além de ser 42% mais barata. Ainda mais importante, as frequências das instabilidades termoacústicas geradas devido à adição de hidrogénio também são previstas de forma excelente e podem, portanto, ser eliminadas ou mitigadas: Espectros termoacústicos previstos e medidos para um queimador anular pressurizado com chama CH4/H2 O que temos aqui, pessoal, é um caso de criação de emissões de carbono inspirada no Simcenter STAR-CCM+: economizamos em emissões enquanto projetamos para economizar em emissões! Interessado em projetar sistemas de combustão mais limpos e eficientes para reduzir sua pegada de carbono? 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