11 - 2010

Интегрированный подход к численному анализу

Моделирование может осуществляться как опытным специалистом, так и обычным конструктором или инженером. Единая общая для всех платформа решателя NX Nastran от Siemens PLM Software дает возможность достичь оптимальных результатов и тем и другим.

Производители CAD­cистем уже давно считают выгодным всё более активное внедрение численного моделирования в процесс разработки изделий. В качестве аргумента приводится тот факт, что, давая возможность инженерам и конструкторам проводить расчеты, можно тестировать, контролировать и оптимизировать изделия гораздо быстрее, реже прибегая к изготовлению физических прототипов и их последующей дорогостоящей доводке. Однако следует признать, что многие процессы численного моделирования всё же требуется проводить под руководством опытного специалиста. В результате многие компании, прибегающие к расчетам в ходе проектирования изделия, имеют для этого два различных набора компьютерных программ.

Для конструктора это набор инструментов, интегрированных непосредственно в систему построения геометрических моделей и позволяющих произвести быструю оценку и контроль результатов. Для специалиста­расчетчика это, как правило, более совершенный пакет приложений, который позволяет выполнять более сложные задачи численного анализа. Такая двойственность САЕ­инструментария вызывает некую разобщенность. Эти пакеты инструментов, как правило, имеют в своей основе разные технологии решателя, что создает определенные трудности в рабочем процессе.

Во­первых, конструктор не может передать данные специалисту для последующей легкой модификации расчетных моделей. Результаты можно посмотреть и оценить, но если специалисту потребуется переделать или усовершенствовать исходную модель, то ее придется создавать заново. Это приводит к потере времени, так как приходится переделывать модели, зачастую меняя параметры или извлекая исходную 3D CAD­геометрию, а в некоторых случаях и вовсе воссоздавать модель с нуля.

NX Nastran

Во­вторых, это создает препятствия для организаций, которые стремятся мотивировать своих расчетчиков обучать конструкторские и проектные отделы. Знание передовых методов и рабочего процесса, которым обладает специалист­расчетчик, не так­то просто формализовать и передать конструкторам и инженерам. Форматы данных не совпадают, а кроме того, существует давняя проблема расхождений в языке и терминологии.

NX Nastran как инструмент реализации

Для решения многих из этих проблем Siemens PLM Software предлагает три уровня продуктов в линейке САЕ, каждый из которых оснащен общей технологией и приложениями на основе системы численного анализа NX Nastran. Базовый уровень NX предоставляет мастер­процессы для решения прочностных и динамических задач. Продукт среднего уровня — NX Design Simulation — это естественное продолжение конструирования детали, позволяющее проводить прочностное, модальное и тепловое моделирование, опять­таки интегрированное непосредственно с NX. Наиболее полным является независимый от CAD продукт, дающий возможность осуществлять системное численное моделирование помимо базовых анализа прочности, модального анализа, расчета устойчивости, динамики и теплопереноса. Он также охватывает сферу статического и динамического нелинейного анализа. Все три продукта имеют общие базовые платформы: технология решателя NX ядро для работы с геометрией Nastran, Parasolid  и синхронная технология, отвечающая за доводку геометрии.

Для тех, кого интересует всеобъемлющий подход к численному моделированию, это означает не только единую платформу для обмена геометрическими моделями, но и то, что появляется возможность обмена наработками и результатами расчетов, причем данные могут свободно передаваться в ходе процесса проектирования как от конструкторов, так и от расчетчиков.

Что касается конструктора, предварительная работа по численному анализу может производиться им во время конструирования, а затем передаваться специалисту­расчетчику для доработки. Использование Product Template Studio также подразумевает возможность создания специалистом «подсистемы», которая включает важнейшие знания и методы. Эта подсистема может быть использована далее конструкторами для выполнения базовых задач численного моделирования и проведения оценочных расчетов без обязательного вовлечения расчетчика, который может в это время сконцентрировать свои усилия на решении более сложных задач.

Если говорить об обмене геометрическими данными, то и тут есть дополнительные преимущества. Применение единой геометрической платформы позволяет любому сотруднику, вовлеченному в процесс, работать с актуальной формой изделия. Это ведет к оптимальной работе с моделями, а также, что гараздо важнее, благодаря использованию передовых методик и инструментов, подобранных именно для данной конкретной задачи, достигаются наилучшее качество и наибольшая эффективность конечного продукта.

Источник: http://develop3d.com

САПР и графика 11`2010