Предисловие
В гонке за вывод на рынок новых и инновационных продуктов, производители сталкиваются с множеством проблем, в том числе глобализация, снижение затрат и более короткий цикл производства. Чтобы получить конкурентное преимущество на рынке производители начали использовать надежные возможности реалистичного моделирования, чтобы убрать зависимость от физических испытаний, уменьшение веса детали или оценка использования альтернативных материалов на этапе проектирования продукта для обеспечения оптимального производительность продукта.
Наиболее частый вопрос, который мы получаем в свой адрес – как определить, какой инструмент лучше всего подходит для решения той или иной задачи SOLIDWORKS Simulation или SIMULIA Abaqus?
Главной особенностью SIMULIA Abaqus является использование модулей, которые содержат определенный набор действий, близкий по значению и необходимый для построения программой модели конечных элементов и проведения операций с ней.
Пре/постпроцессор Abaqus/CAE
Позволяет быстро и эффективно создавать и редактировать модели, производить мониторинг выполнения задачи и визуализацию результатов расчета, выполненных в решателях /Standard и /Explicit. Интуитивно понятный интерфейс пре/постпроцессора объединяет все шаги работы с моделью – такие как: подготовка КЭ, управление запуском на расчет, мониторинг задачи и визуализация результатов – в согласованную единую среду моделирования, которая оставаясь простотой в освоении для начинающих пользователей, в тоже время привлекательна для опытных инженеров своей многофункциональностью.
Препроцессор /CAE в работе с моделью поддерживает широко используемые методологии автоматизированного инженерного проектирования, такие как: концепция детали/сборка, параметрическое моделирование, работа со скриптами или в интерактивном режиме, а также (кастомизацию) широкие возможности настройки графического интерфейса пользователя (GUI).
Пользователи могут создавать геометрию непосредственно в пре-процессоре, импортировать CAD модели для дальнейшего построения сетки или работать с сетками без привязки к исходной CAD геометрии. Ассоциативные интерфейсы для CATIA V5, SolidWorks и Pro/ENGINEER позволяют синхронизировать CAD и CAE сборки, чтобы ускорить процесс внесения модификаций в рабочую модель без потери заданных пользователем параметров расчета.
Возможности пользовательской настройки набора инструментов в Abaqus/CAE предоставляет мощное решение для автоматизации процессов, что позволяет специалистам, в любой момент времени на протяжении всего проекта, обратиться к уже проверенным решениям. /CAE также предлагает обширный набор настроек визуализации, что дает возможность пользователям эффективно проводить анализ результатов расчетов в Abaqus.
Решатель основанный на неявной схеме интегрирования Abaqus/Standard
В решателе /Standard реализованы передовые технологии для задач статики и низко-скоростной динамики – класса задач, где высокоточные значения напряжений являются критически важными. К примерам таких задач можно отнести расчет поверхностного давления в уплотнительном соединении, анализ процесса установившегося качения шины или распространения трещины в фюзеляже самолета, изготовленного из композитного материала. В рамках одного расчета в /Standard, вы можете исследовать модель как во временном, так и в частотном диапазоне. Например, инженер может начать с нелинейного расчета усилий возникающих при монтаже крышки двигателя с учетом сложной механики уплотнительного соединения. Следом, может быть реализован шаг анализа по извлечению значений собственных частот предварительно напряженной конструкции крышки, или же может быть исследован в частотной области механический или акустический отклик предварительно напряженной крышки от вызываемых двигателем вибраций. Вся необходимая подготовка моделей для запуска на решение и последующая визуализация результатов расчета для /Standard могут быть реализованы в среде моделирования /CAE.
Результаты в любой временной точке, полученные в ходе расчета /Standard, могут быть использованы как начальные условия для продолжения расчета в /Explicit. Аналогично, расчет, который был запущен в Abaqus/Explicit может быть продолжен в /Standard. Гибкость, обеспечиваемая этой интеграцией, позволяет применять Abaqus/Standard к той области исследования модели, где в силу физики протекающих процессов требуются решения неявным методом – статика, низкоскоростная динамика, или анализ установившегося состояния; при этом как только в модели начинает доминировать высоко-скоростной, сильнонелинейный отклик расчет может быть перенесен в решатель /Explicit, который эффективнее справляется с таким классом задач.
Позволяет производить следующие типы анализа:
- Статический анализ напряжений / перемещений
- Вязкоупругий / вязкопластический отклик
- Переходный динамический анализ напряжений / перемещений
- Переходной или установившийся анализ теплопередачи
- Переходной или установившийся анализ диффузии массы
- Сопряженные задачи:
Тепло – механика (последовательное или полностью сопряженное решение)
Тепло – электричество
Поток в пористой среде – механика
Напряжения – диффузия массы (последовательно сопряженное решение)
Пьезоэлектрика (только линейная)
Контактный анализ
Акустика – вибрации (только линейная)
Решатель основанный на явной схеме интегрирования Abaqus/Explicit
Решатель Abaqus основанный на явной схеме интегрирования. Предназначен для моделирования высокоскоростных сильно нелинейных динамических процессов, таких как тестирование ударопрочности электроники, расчет процесса аварийного столкновения автомобилей, анализ баллистического удара. Широкие возможности /Explicit по моделированию сложных контактных взаимодействий, достоверность и вычислительная эффективность при расчете больших моделей с высокой нелинейностью, позволяют эффективно применять решатель также для задач квази-статики, таких как моделирование технологических процессов (формовка, штамповка) или медленное разрушение энергопоглощающих устройств. /Explicit разработан для широкого применения на производстве, поэтому простота в использовании, надежность и эффективность являются его ключевыми компонентами. Необходимая подготовка моделей для запуска на решение и визуализация результатов расчета для Abaqus/Explicit могут быть реализованы в среде моделирования /CAE.
Результаты в любой временной точке полученные в ходе расчета в /Explicit могут быть использованы в качестве начальных условий для продолжения расчета в /Standard. Аналогично, расчет, который был запущен в /Standard может быть продолжен в /Explicit. Гибкость, обеспечиваемая этой интеграцией, позволяет применять /Standard к той области исследования модели, где в силу физики протекающих процессов требуются решения неявным методом – статика, низкоскоростная динамика, или анализ установившегося состояния. При этом как только в модели начинает доминировать высоко-скоростной, нелинейный, неустановившийся отклик расчет может быть перенесен в решатель /Explicit, который эффективнее справляется с таким классом задач.
Позволяет производить следующие типы анализа:
- Кратковременные динамические процессы и квазистатика
- Полностью связанный анализ термопрочности
- Надежное определение общего (автоматического) контакта
- Моделирование взрывного нагружения
