Inginerii pot economisi timp și bani prin efectuarea unor simulări prealabile în ciclul de proiectare, folosind capabilitatea digitală pentru a explora rapid un spectru mai larg de variante de design înainte de a lua decizii de proiectare, costurile de manufacturare fiind astfel mult diminuate. În mod asemănător, simularea este utilizată si în alte cazuri, furnizând informații referitoare la performanța unui produs în exploatare și mentenanța acestuia. ANSYS furnizează soluții de simulare în inginerie pentru toate domeniile tehnice, dând astfel posibilitatea utilizării unui mediu de simulare digitală pentru cât mai mulți ingineri pe parcursul întregului ciclu de viață al produsului.

Ansys Mechanical este o aplicație software dinamică, integrată, care permite realizarea analizelor cu elemente finite (FEA) în domeniul ingineriei mecanice. Această aplicație oferă o gamă completă de instrumente pentru simulare și are o interfață intuitivă și personalizabilă, permițând astfel tuturor inginerilor, indiferent de nivelul de experiență profesională pe care îl au, să obțină rezultate rapide și precise. 

Platforma Ansys Workbench permite aplicației Mechanical o conexiune robustă atât cu aplicațiile CAD cât și cu aplicațiile CFD sau cele dedicate domeniului electromagnetic putându-se realiza astfel analize multifizice complexe.

Analize dinamice bazate pe frecvență

Ansys Mechanical permite o serie întreagă de analize dinamice liniare bazate pe frecvență, cum ar fi: modală, armonică, răspuns spectral și vibrații aleatorii cu sau fără pretensionare. De asemenea pot fi efectuate simulări acustice pentru determinarea comportamentului vibroacustic al sistemelor, cu sau fără preîncărcare structurală.

Analize dinamice bazate pe intervalul de timp

În Ansys Mechanical pot fi realizate analize tranzitorii liniare sau neliniare care sunt soluționate fie cu solverul implicit APDL, fie cu cel explicit Autodyn. Acesta din urmă este utilizat în cazul în care trebuie soluționate simulări care implică un interval de timp scurt sau foarte scurt (sub o secundă) și care conțin efecte neliniare complexe. Putem menționa câteva exemple de astfel de simulări: drop test, impact, etc.

De asemenea, în Ansys Mechanical pot fi realizate studii cinematice pentru ansambluri ale căror componente sunt rigide sau flexibile. Pot fi și situații în care unele componente sunt rigide iar altele sunt flexibile. În astfel de situații, simularea cinematică este soluționată cu ajutorul unui cuplaj realizat automat între solverul Runge-Kutta pentru rigide și APDL pentru flexibile.   

Neliniarități

În afară de materialele liniare, elastice, poate fi simulat și comportamentul materialelor care suferă deformări plastice sau chiar hiperelastice (materiale precum cauciucul și neoprenul de exemplu). Simulările neliniare iau în considerare, de asemenea, contactul cu sau fără frecare sau deflexiuni mari ale componentelor structurale care se deplasează unul față de celălalt.

   Înțelegerea proprietăților materialului este esențială pentru inginerii care doresc să diminueze oboseala termo-mecanică la turbinele de gaz, motoare și electronice, doar pentru a da câteva exemple. Pentru a adapta mai bine datele din testele empirice la modelele de materiale, a fost adăugată o nouă capabilitate de definire a parametrilor pentru a îmbunătăți modelele de plasticitate utilizate în aceste aplicații.

Materiale

O gamă întreagă de modele de materiale, de la materiale hiperelastice, aliaje cu memoria formei, sol, beton, plastice și structuri metalice, pot fi modelate cu precizie în Mechanical. Pot fi adăugate chiar și modele de materiale definite de utilizator, dacă este necesar.

Simulare elastomer

Cu adăugarea GRANTA Material Data for Simulation sau GRANTA Selector, puteți accesa și utiliza date valoroase de materiale de la Ansys Granta în cadrul simulărilor făcute cu Ansys Mechanical. Bazele de date GRANTA oferă acces instantaneu, eliminând astfel timpul de căutare a proprietăților de materiale și erorile de importare a acestora.

Material Designer poate crea cu ușurință elemente de volum reprezentative (RVE’s) bazate pe lattice, fibre, țesături, compozite etc. pentru a facilita modelarea multiscalară a structurilor complexe de materiale.

Capabilități de contact

Ansys Mechanical include o gamă largă de capabilități de contact care permite calculul interacțiunilor a două sau mai multe componente. Poate simula toate tipurile de contacte, de la un contact fix care tratează îmbinările dintre piese ca și cum ar fi lipite sau sudate împreună, până la contacte care permit componentelor să se deplaseze separat sau împreună cu sau fără efecte de frecare. Pot fi simulate chiar și situații complexe când piesele se deformează mult și se poate prezice cu încredere cum se vor comporta ansamblurile într-o situație reală.

Simularea ansamblurilor poate fi dificilă. Zonele de prindere, interferențele și variația încărcărilor fac ca piesele componente să intre în contact în diferite moduri. În Ansys Mechanical a fost îmbunătățit solverul APDL astfel încât convergența se obține mai ușor și mai rapid. Astfel problemele de contact nu mai sunt atât de dificil de rezolvat.

Analiza termică

Simularea conducției de căldură, convecției și radiației între ansambluri permite determinarea temperaturii componentelor, care poate fi apoi utilizată într-o analiză structurală pentru calculul tensiunilor și deformațiilor. În Ansys Mechanical, pot fi preluate ca date de intrare pierderi de putere sau temperaturi rezultate din alte analize precedente, ceea ce înseamnă că simulările CFD sau electromagnetice pot fi un punct de plecare pentru analiza termică. De asemenea, este posibil să se țină seama de fluxul de fluid prin conducte și de căldura generată de fricțiunea dintre piese. Toate aceste capabilități oferă simulări mai precise și mai rapide.

În Ansys Mechanical pot fi realizate atât analize termice staționare cât și tranzitorii. Analizele termice tranzitorii implică temperaturi și alte mărimi fizice de natură termică variabile în timp. Variația distribuției temperaturii în timp este de interes în numeroase aplicații, cum ar fi răcirea dispozitivelor electronice, analizarea procesului de răcire pentru tratamentul termic etc. De asemenea de interes sunt și rezultatele legate de distribuția temperaturii ce determină solicitări termice care în combinație cu cele de natură structurală pot provoca chiar și ruperea unui sistem mecanic. În astfel de cazuri, temperaturile dintr-o analiză termică tranzitorie sunt utilizate ca date de intrare într-o analiză structurală pentru evaluarea comportamentului structurii. Multe aplicații care implică transfer de căldură cum ar fi tratamentele termice, blocuri de motor, probleme de interacțiune fluid-structură etc. necesita analize termice tranzitorii.

Analiza de oboseală

Abilitatea de a înțelege tensiunile și deformațiile imediate pe care le suferă o piesă este esențială pentru analiza structurală. Orice piesă supusă solicitării repetate poate acumula defecte care vor duce în cele din urmă la ruperea piesei, chiar dacă încărcarea nu se apropie de limitele de rezistență ale materialului. Analiza de oboseală permite vizualizarea defectelor datorate încărcărilor ciclice și poate ajuta să se prevadă când și unde poate apărea defecțiunea și în felul acesta se poate crește durabilitatea produsului.

Analiza de oboseală este importantă într-o varietate de industrii, cum ar fi industria auto, aerospațială, energie nucleară, chimică, electronică și altele, în care acest tip de analiză a componentelor este o parte esențială a procedurii de proiectare.

Efectuarea unei evaluări a duratei de viață pentru fiecare ciclu de încărcare a unei mașini sau componente este mare consumatoare de timp, chiar și atunci când se utilizează simularea. Noua capabilitate de salt de ciclu din Mechanical reduce timpul de soluționare a analizelor de oboseală termo-mecanică în care se acumulează deformarea plastică în timpul ciclurilor de încărcare repetate. Într-un scenariu de salt de cicluri, rezultatele din ciclurile anterioare sunt utilizate pentru a actualiza starea de oboseală a materialului după un număr mai mare de cicluri. Această metodă reduce considerabil timpul de rezolvare.

Capabilități suplimentare

Aplicației Ansys Mechanical i se pot adăuga capabilități suplimentare precum Ansys Customization Toolkit (ACT) care permit personalizarea fluxului de lucru, adaugă funcționalități suplimentare și accelerează procesul de simulare.

Mechanical poate fi utilizat și împreună cu Ansys DesignXplorer care conține instrumente performante de optimizare putându-se obține astfel designul optim.

Conexiunea dintre Mechanical și Ansys SpaceClaim permite o pregătire rapidă a geometriei pentru analiză, construirea de modele prototip iar modelarea geometriei în timpul modificărilor de proiectare este intuitivă și rapidă.

Prezentă pe piața de profil din România încă din anul 1991, INAS S.A. este astăzi unul dintre principalii furnizori de soluții CAD/CAM/CAE/PLM/IoT/AR și servicii conexe, pentru industria românească. Încă de la înființare, INAS s-a remarcat prin orientarea constantă către client și prin preocuparea de a introduce pe piață produse software complete și inovative care să răspundă celor mai exigente cerințe ale utilizatorilor săi.

Având și o bogată experiență practică, acumulată ca urmare a colaborărilor cu parteneri de prestigiu atât din industria românească cât și din străinătate, specialiștii INAS furnizează consultanță tehnică de specialitate în domeniul ingineresc, respectiv servicii de proiectare și analiză, pentru o gamă largă de domenii industriale, de la construcția de autovehicule și mașini grele la industria nucleară și apărare.

Pentru informatii suplimentare, va rugam sa ne contactati la office@inas.ro