Những phần mềm mô phỏng cho ngành công nghiệp ô tô của Dassault Systèmes

Đặc điểm chung của các phần mềm mô phỏng và phương pháp phân tích, mô phỏng

Những giải pháp phần mềm mô phỏng mà SOLIDWORKS Dassault Systèmes cung cấp cho khách hàng trong ngành công nghiệp ô tô, tập trung vào Phân tích phần tử hữu hạn (FEA) và Tính toán động lực dòng chất lỏng (CFD).

Trong mô phỏng ứng suất kết cấu sử dụng FEA, thiết kế và kỹ thuật giai đoạn đầu, ví dụ như vành bánh xe ô tô, nơi phân tích tuyến tính tĩnh cùng với khả năng Thiết kế Thí nghiệm (DoE) và khả năng tối ưu hóa cấu trúc liên kết có thể rất hữu ích. Đối với nhà phân tích, hãy nghĩ về một mô phỏng thử nghiệm va chạm ô tô, một ví dụ về phân tích động phi tuyến phù hợp với một người giải rõ ràng. Giữa những trường hợp khắc nghiệt này, vô số nghiên cứu FEA có thể được hình dung như sự mỏi (kim loại), độ bền của các thành phần riêng lẻ và các ứng dụng rung động, động lực học tuyến tính, chẳng hạn như phản ứng rung của động cơ trong một dải tần đối với dao động ngẫu nhiên của hệ thống treo trong trạng thái không có điều kiện biên xác định.

Sử dụng CFD, bạn có thể mô phỏng khí động học ảnh hưởng đến mức độ thoải mái của hành khách ngồi bên trong, dòng chất lỏng và quản lý nhiệt của động cơ cũng như bộ pin trong xe điện. Mô phỏng khuôn ép nhựa có thể giúp nhà thiết kế và nhà sản xuất khuôn tránh được các khuyết tật có thể xảy ra như vết lõm nhỏ, vết chìm, cong vênh quá mức và cải thiện thiết kế sản phẩm cho khả năng sản xuất. Các lĩnh vực khác có thể được mô phỏng, bao gồm điện từ, mô phỏng hệ thống đa thân và sự kết hợp của các loại phân tích khác nhau thành đa vật lý.

Các giải pháp máy tính để bàn mô phỏng của SOLIDWORKS cho FEA, CFD và Plastics được nhúng hoàn toàn trong môi trường CAD, cung cấp cho các nhà thiết kế và kỹ sư các công cụ dễ sử dụng có thể xử lý các ứng dụng chính cực kỳ tốt. Nhiều giải pháp phần mềm mô phỏng có sẵn và trọng tâm đầu tiên là dễ sử dụng để mở ra khả năng mô phỏng cho nhiều người có thể chưa sử dụng mô phỏng trước đây hoặc đã làm như vậy chỉ ở mức rất cơ bản. Danh mục sản phẩm nền tảng 3DEXPERIENCE của chúng tôi được phân biệt bởi khả năng mở rộng, đám mây và sức mạnh. Được cấu trúc theo các vai trò khác nhau, chúng cung cấp các công cụ mô phỏng có thể mở rộng hoạt động trong một môi trường đám mây duy nhất.

So sánh phần mềm mô phỏng SOLIDWORKS cho máy tính để bàn với các giải pháp đám mây 3DEXPERIENCE Works, có sự khác biệt lớn, khác biệt nhỏ và tương đồng. Tất nhiên, sự khác biệt lớn là máy tính để bàn so với nền tảng và tất cả những gì nền tảng mang lại về mặt cộng tác và đám mây.

Về mặt công nghệ, SOLIDWORKS Plastics Simulation và Plastic Injection Engineer đều sử dụng cùng một công nghệ cơ bản. Trong CFD, kỹ sư mô phỏng dòng chảy và động lực học chất lỏng đều giải các PDE của Navier-Stokes và các phương trình điều chỉnh và bao gồm nhiều ứng dụng tương tự, nhưng có sự khác biệt trong các lĩnh vực như phương pháp chia lưới và các loại phần tử, nắm bắt lớp ranh giới và một số mô hình nhiễu loạn.

Những phần mềm mô phỏng cho ngành công nghiệp ô tô của Dassault Systèmes

Dassault Systèmes cung cấp các giải pháp phần mềm mô phỏng trên máy tính để bàn và cả các giải pháp tích hợp trên cloud. Những phần mềm này còn có thể áp dụng đa dạng cho các lĩnh vực cơ khí, công nghiệp khác.

Các phần mềm mô phỏng trên máy tính để bàn cho ngành công nghiệp ô tô: SOLIDWORKS Simulation, SOLIDWORKS Flow Simulation, SOLIDWORKS Plastics

• SOLIDWORKS Simulation: phân tích động lực học theo thời gian (sự thay đổi ứng suất, độ dịch chuyển, vận tốc, gia tốc, độ bền của sản phẩm), phân tích phi tuyến (biến dạng dẻo, biến dạng vĩnh viễn, hiệu ứng rão và sự thay đổi của sản phẩm theo nhiệt độ.
• SOLIDWORKS Flow Simulation là giải pháp phân tích động lực dòng chất lỏng, phân tích hệ thống xoay, phân tích dòng chảy bên ngoài, dòng chảy nội bộ, động lực học bề mặt tự do, mô-đun làm mát điện tử và HAVC phân tích tản nhiệt và điều hòa không khí.
• SOLIDWORKS Plastics mô phỏng dòng chảy của nhựa trong khuôn đúc giúp phát hiện trước các khuyết tật của sản phẩm nhựa.

Các phần mềm mô phỏng trên đám mây cho ngành công nghiệp ô tô:

• Phần mềm SIMULIA là một giải pháp mô phỏng dựa trên đám mây chạy trên nền tảng 3DEXPERIENCE. Tận dụng kỹ thuật phân tích phi tuyến mạnh mẽ và công nghệ phân tích tiếp xúc của Abaqus, SIMULIA là một thương hiệu FEA nổi tiếng với kỹ thuật mô phỏng cơ học tiên tiến. Với SIMULIA, các nhà thiết kế và kỹ sư có thể chạy mô phỏng trên máy tính để bàn cục bộ hoặc trên đám mây, cung cấp mức độ linh hoạt có thể giúp tăng cường thiết lập vấn đề và độ chính xác của kết quả. SIMULIA sử dụng Phương pháp lưới Boltzmann (LBM) phù hợp hơn cho các vấn đề có tính chất quá độ cao, cũng cho các bộ phận chuyển động.
• 3DEXPERIENCE Works Structure Simulation tích hợp với nền tảng 3DEXPERIENCE giải quyết các vấn đề cấu trúc phi tuyến tính phức tạp, tiếp xúc trượt kết hợp với biến dạng lớn, vật liệu phi tuyến và tải tuần tự. Với 3DEXPERIENCE Works Structure Simulation doanh nghiệp có thể đánh giá hiệu suất của bất kì loại hình học và kịch bản cấu trúc phức tạp với khả năng chia lưới toàn diện và mạnh mẽ.

Trong video dưới đây, bạn có thể thấy nước chuyển động bên trong thùng của một chiếc xe tải đang di chuyển. Mặc dù video này cho thấy giải pháp bằng cách sử dụng XFlow và phương pháp LBM, bạn cũng có thể giải quyết vấn đề này với cả mô phỏng dòng chất lỏng dựa trên Navier-Stokes và Kỹ thật động lực học chất lỏng bằng cách sử dụng phương pháp tiếp cận Volume of Fluid VOF.

Thực hiện FEA và phân tích ứng suất, Kỹ sư hiệu suất kết cấu đặc biệt thích hợp cho các vấn đề phi tuyến tính cao, có thể là vật liệu, hình học hoặc phi tuyến tiếp xúc. Điều này là do nó sử dụng công nghệ ABAQUS cơ bản, với bộ giải hiệu quả cao, các mẫu vật liệu đa dạng và nhiều loại nguyên tố với các công thức khác nhau. Đối với các ứng dụng thời gian ngắn như va chạm, va chạm, thử nghiệm rơi và thử nghiệm va chạm, bộ giải rõ ràng ABAQUS được sử dụng trong vai trò kỹ sư kết cấu cơ học.

Từ góc độ kỹ thuật thiết kế và đối với tất cả các ứng dụng (role) mô phỏng của Dassault Systèmes, quy trình công việc điển hình được trình bày ở trên. Đọc hình học CAD và thực hiện một số chuẩn bị mô hình cho mô phỏng, nếu cần, bạn chỉ định kịch bản hoạt động bằng cách áp đặt các điều kiện biên thích hợp; có chương trình tạo lưới; thực hiện công việc cục bộ trên máy tính để bàn hoặc từ xa trên đám mây; và hậu xử lý kết quả. Để cải thiện các lựa chọn thay thế thiết kế và nghiên cứu của bạn, bạn thực hiện các thay đổi, với chương trình tự động cập nhật thiết lập mô phỏng và chia lưới lại, giải quyết và xử lý hậu kỳ. Bạn lặp đi lặp lại quá trình này cho đến khi bạn hài lòng với thiết kế của mình.

Ngành công nghiệp ô tô có nhiều ứng dụng phù hợp với mô phỏng, đặc biệt là FEA và CFD. Các nhà thiết kế, kỹ sư và nhà phân tích có thể sử dụng các phần mềm mô phỏng của Dassault Systèmes cho mục đích này, cả trên máy tính để bàn hoặc trên đám mây. Nền tảng 3DEXPERIENCE, với nhiều vai trò trong một môi trường thống nhất, có thể giúp bạn đạt được mục tiêu của mình trong việc thực hiện các mô phỏng thực tế một cách dễ dàng, chính xác và hiệu quả hơn.

ViHoth Corporation