Simulation der Stärke und Haltbarkeit der Ausrüstung

Die Konstruktion und Herstellung von Industrieanlagen ist eine große Herausforderung für Maschinenbauer, da diese extrem groß und schwer sind und müssen häufig unter schweren Lasten und für lange Betriebszyklen arbeiten. Wenn es fehlschlägt, ist es nicht nur teuer, sondern kann auch für die Bediener gefährlich werden. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, dass Ingenieure in der Lage sind sicherzustellen, dass Industrieanlagen zuverlässig funktionieren, bevor sie hergestellt werden.

Die Simulation ermöglicht es, Industrieanlagen virtuell zu modellieren und zu testen, bevor sie hergestellt und in der realen Welt eingesetzt werden. Die Simulationstools von SIMULIA ermöglichen es Herstellern und Ingenieuren von Industrieanlagen, die Sicherheit und Effektivität dieser Maschinen in der Vorproduktionsphase zu gewährleisten, wodurch Entwicklungszeit und -kosten reduziert werden.

Kunden, die Tools von Dassault Systèmes verwenden, haben eine Geschwindigkeitssteigerung von 10 % bzw. 40 % bei der Einrichtung von Simulationsmodellen festgestellt und auch festgestellt, dass die Aktualisierung der Simulation nach einer Konstruktionsänderung bis zu 10-mal schneller ist.

Welche Arten von Situationen testen diese Benutzer in ihren Simulationen? Ein häufiges Problem ist die Schweißermüdung, die häufig durch Vibrationen verursacht wird und bei verschiedenen Arten von Industrieanlagen auftreten kann. Die SIMULIA-Software kann die Ermüdungslebensdauer von Schweißverbindungen analysieren, indem sie Schwingungsbelastungen aus Simulations- oder Testdaten verwendet. Ein weiterer Arbeitsablauf der SIMULIA Software ist das Induktionshärten, das gezielt und kontrolliert die Härte von Werkstoffen erhöht. Die Simulation dieses Prozesses erfordert die Modellierung dreier unterschiedlicher Physik, die stark gekoppelt sind:elektromagnetisch, um den induzierten Strom und die Joule-Verluste zu simulieren; thermisch, um zu berechnen, wie elektrische Verlustleistung das Metall aufheizt; und strukturell, um die Materialumwandlung zu modellieren und Restspannungen zu berechnen.

Ein weiteres simuliertes Verfahren ist das Kugelstrahlen, das häufig zum Formen und Verstärken von Bauteilen wie Kurbelwellen und Turbinenschaufeln eingesetzt wird. Die Simulation kann verwendet werden, um die Leistung des Kugelstrahlprozesses zu bewerten und zu überprüfen, ob die Ermüdungslebensdauerziele erreicht werden können. Dies sind nur einige der Workflows, die SIMULIA modellieren kann.

Zu den Branchen, die von diesen und anderen SIMULIA-Workflows profitieren können, gehören Industriemaschinen, schwere mobile Geräte, Turbomaschinen und Antriebsstränge. Diese Branchen sehen Veränderungen aufgrund neuer intelligenter Herstellungsmethoden, die anspruchsvollere Maschinen erfordern. Auch Betreiber von Industrieanlagen verlangen nach maßgeschneiderten Geräten, die auf ihre persönlichen Bedürfnisse zugeschnitten sind, was eine weitere Herausforderung für die Hersteller dieser Geräte darstellt.

Hersteller von Industrieausrüstungen müssen schnell und intelligent arbeiten, um die Kosten niedrig zu halten und qualitativ hochwertige, zuverlässige Ausrüstungen termingerecht zu liefern und gleichzeitig mit der Zunahme von Produktvarianten, Ausrüstungskombinationen und Konstruktionskonzepten fertig zu werden. Die Simulation ermöglicht es ihnen, die Anzahl der benötigten Prototypen zu reduzieren und gleichzeitig die strukturelle Integrität und Ermüdung der Ausrüstung über den gesamten Lebenszyklus der Ausrüstung schnell zu analysieren und ihre Leistung in einer herausfordernden realen Umgebung wie einer Baustelle oder einem Bergwerk zu modellieren.