SOLIDWORKS  Simulation

SOLIDWORKS Simulation (прежде COSMOSWorks) - универсальный инструмент для прочностного анализа методом конечных элементов в среде SOLIDWORKS.

SOLIDWORKS Simulation, основанный на методе конечных элементов, представлен в трех конфигурациях:

  • SOLIDWORKS Simulation Standart;
  • SolidWorks Simulation Professional;
  • SolidWorks Simulation Premium;

 

SOLIDWORKS Simulation Standard

SOLIDWORKS Simulation Standard предоставляет конструкторам интуитивную среду виртуального тестирования для линейного статического, динамического и усталостного анализ. В статических задачах (функция Static Study) подразумевается, что материалы обладают упругими и линейными свойствами, а все нагрузки и закрепления — статические. На основании исходных условий рассчитываются напряжения в конструкции, деформации, сдвиги и прочностные характеристики.
Усталостный анализ посвящен определению многоцикловой усталостной прочности компонентов, подвергающихся различным переменным нагрузкам, пиковые значения которых ниже предела текучести материала. Места и временные отметки разрушения определяются методом накопления повреждений. Функции Trend Tracker и Design Insight Plot подсказывают специалистам, какие изменения в конструкции будут наиболее оптимальными. Динамический анализ выполняется с помощью инструментов, исследующих кинематику и динамику жестких тел. В нем определяются скорости, ускорения и перемещения изделия под рабочими нагрузками. По завершении динамического анализа нагрузки, действующие на компоненты извне и в соединениях, могут быть сохранены и использованы в функциях линейного анализа.
В SOLIDWORKS Simulation Standard реализован комплексный инженерный подход, помогающий специалистам убедиться в правильности функционирования изделия и соблюдении требований по долговечности.

SOLIDWORKS Simulation Professional

SOLIDWORKS Simulation Professional включает мощные, удобные в использовании средства комплексного физического анализа. Для того чтобы в расчетах напряжений учитывался эффект теплового расширения материала, в исходные данные для линейного статического анализа добавляется распределение температур, полученное при статических или переходных тепловых расчетах. Если изделие в процессе эксплуатации подвергается вибрации, система позволяет выполнить частотный анализ, который выявит собственные частоты и поможет принять меры для того, чтобы изделие не входило в резонанс, резко снижающий его долговечность.
Анализ возможных вариантов реализован в SOLIDWORKS Simulation Professional, как задача параметрической оптимизации. Пользователи варьируют параметры модели, материалы, нагрузки и удерживающие усилия, чтобы выявить, какая конструкция окажется наиболее оптимальной и надежной. Чрезмерно тонкие компоненты, к которым приложена нагрузка в своей плоскости, могут потерять устойчивость, даже если величина нагрузки намного меньше предела текучести; такое их состояние выявляется при решении задачи прогиба. Для обеспечения надежности сосудов высокого давления существует функция, которая формирует сводку приведенных к линейному виду напряжений, обусловленных давлениями и нагрузками в трубопроводной системе. Решая топологическую задачу, инженеры подбирают конструкцию, обладающую наименьшей массой, но одновременно и достаточной прочностью под линейной упругой статической нагрузкой.
SOLIDWORKS Simulation Professional помогает инженерам разрабатывать современные инновационные изделия, обладающие необходимой прочностью, надежностью и долговечностью.

SOLIDWORKS Simulation Premium

SOLIDWORKS Simulation Premium позволяет решать три типа сложных задач: нелинейные статические, нелинейные динамические и линейные динамические. Линейные динамические задачи основываются на результатах частотного анализа и заключаются в определении напряжений при вибрационных нагрузках. Инженеры получают информацию о воздействии динамических (в том числе ударных) нагрузок и могут даже исследовать реакцию линейных упругих материалов на землетрясения.
Средства нелинейного анализа предоставляют инженерам сведения о поведении изделий из различных материалов: металла, резины, пластмасс и т.п. При этом учитываются большие деформации и сила трения скольжения.
В нелинейных статических задачах подразумевается, что конструкция подвергается статическим нагрузкам, которые могут действовать на нее с заданной очередностью. Учет материалов в модели позволяет определять остаточные деформации и напряжения, возникающие из-за повышенных нагрузок, а также моделировать пружины и зажимные приспособления.
В нелинейных динамических задачах в расчет принимаются действующие в реальном времени переменные нагрузки. К возможностям нелинейного статического анализа здесь добавляется расчет эффекта от ударных воздействий. SOLIDWORKS Simulation Premium позволяет инженерам исследовать реальное поведение изделий, не прибегая к каким-либо упрощениям.

Конфигурации SOLIDWORKS Simulation

Функциональные возможности

SOLIDWORKS Simulation Standart

SOLIDWORKS Simulation Professional

SOLIDWORKS Simulation Premium

Комплексное проектирование
Полная интеграция в SOLIDWORKS 3D CAD
Полная ассоциативность при изменении 3D-модели
Поддержка конфигураций SOLIDWORKS
Поддержка свойств материалов SOLIDWORKS

Анализ методом конечных элементов
Моделирование тел, оболочек и балок
Адаптивные элементы типов H и P
Возможности управления сеткой
Диагностика ошибок создания сетки
Инструментарий упрощения модели для создания сетки
Настраиваемая библиотека материалов

Условия контакта и соединения
Связанные контакты
Реализация контактов в вариантах "узел к узлу", "узел к поверхности", "поверхность к поверхности"
Посадка с натягом
Виртуальная стенка
Соединители: болт, пружина, штифт, эластичная опора и подшипник
Проверка безопасности соединений
Самокасание

Представление результатов (Post Processing)
Графическое представление результатов: изолинии, изоповерхности, поверхности, сечения
Зондирование эпюр результатов
Эпюра Design Insight
Сравнение результатов расчета
Значения для выбранных объектов
Анимация результатов
Наложение результатов расчета на графику SOLIDWORKS
Активные точки напряжения
Свойства массы для расчетных моделей

Взаимодействие
Настраиваемый отчет результатов моделирования
Экспорт плоских и поверхностных диаграмм в eDrawings

Линейный статический анализ сборок
Анализ поведения деталей или сборок при нагрузке
Инструментарий для назначения нулевых или ненулевых перемещений
Структурные нагрузки
Анализ термических напряжений
Импорт потоковых / тепловых эффектов
Расчет напряжения, деформации, сдвига и FOS
Расчет сил и моментов реакции

Моделирование движения
Моделирование движения

Автоматизация
Возможность написания макросов и наличие API для автоматизации проведения расчетов

Выявление тенденции
Обнаружение тенденций в результатах различных итераций статического исследования

Анализ усталости
Анализ долговечности при многократных нагрузках
Теория накопленных повреждений
Выходные данные: долговечность, накопленное повреждение, запас прочности

Обнаружение недостаточно ограниченных тел
Обнаружение недостаточно ограниченных тел

Оптимизация конструкции
Сценарии «что-если», основанные на параметрических переменных (размеры, массовые свойства, данные моделирования)

Исследование топологии
Уточнение минимальной массы
Расчет жесткости
Сохранение новых форм в формате STL

Моделирование движения на основе событий
Моделирование движения на основе событий

Частотный анализ
Расчет собственных частот и форм колебаний деталей и сборок
Импорт потоковых / тепловых эффектов
Усиление нагрузки

Анализ потери устойчивости
Анализ критических факторов потери устойчивости
Импорт потоковых / тепловых эффектов

Тепловой расчет
Тепловой расчет

Исследования на ударную нагрузку
Анализ влияния удара детали или сборки о поверхность
Исходные данные: высота падения, сила тяжести, скорость при ударе
Выходные данные: напряжение, сдвиг, деформация

Расчет сосудов под давлением
Анализ поведения элементов или узлов при нагрузке
Метод линейной комбинации и метод квадратного корня из суммы квадратов (SRSS)

Исследование подмодели
Расчет подмодели основной сборки

2D Упрощение
2D Упрощение

Нелинейный анализ
Переходные (зависящие от времени) нагрузки

Деформация больших компонентов

Нелинейные материалы


Динамическое моделирование
Модальный анализ

Гармонический анализ

Анализ случайных колебаний

Расчёт по спектральной плотности


Расчет композитных материалов
Расчет композитных материалов

ПРЕИМУЩЕСТВА

  • Улучшение характеристик изделия. Например, уменьшение лобового сопротивления фюзеляжа летательного аппарата позволяет снизить расход топлива, а снижение шероховатости поверхности впускного коллектора повышает мощность автомобильного двигателя.
  • Повышение качества, внедрение инновационных технологий. Создание высокотехнологичных изделий с улучшенными эксплуатационными характеристиками.
  • Уменьшение габаритов, веса и себестоимости. Например, оптимизация движения воздушного потока внутри корпуса электронного блока позволит применить вентилятор охлаждения с меньшими габаритами и энергопотреблением.
  • Обеспечение безопасности и надежности. Новый автомобиль, посудомоечная машина или ноутбук не потребует ремонта в течении гарантийного срока.