Altair SimLab to zaawansowane narzędzie symulacyjne umożliwiające inżynierom prowadzenie analiz w celu zrozumienia, optymalizacji i przewidywania zachowania skomplikowanych systemów i konstrukcji. Oferuje szeroki zakres funkcji kluczowych dla takich sektorów jak kolejnictwo, lotnictwo, automotive oraz branża produkcyjna. Poniżej przedstawiamy najważniejsze funkcje programu.
Główne rodzaje analiz w Altair SimLab
Analiza statyczna
- Opis: Analiza statyczna umożliwia ocenę, jak konstrukcje reagują na różne obciążenia – takie jak siły, momenty czy ciśnienia.
- Zastosowanie: Przeprowadzanie testów obciążeń w konstrukcjach ramowych, kadłubach, elementach nośnych maszyn i wielu innych strukturach.
Analiza dynamiczna
- Opis: Analiza zachowania systemów mechanicznych w czasie, w tym analizy dynamiczne liniowe i nieliniowe oraz analizy drgań.
- Zastosowanie: Badanie zachowania maszyn i pojazdów pod wpływem dynamicznych obciążeń.
Analiza termiczna
- Opis: Symulacje przewodnictwa cieplnego, konwekcji oraz promieniowania w celu zrozumienia przepływu ciepła przez materiały i konstrukcje.
- Zastosowanie: Projektowanie systemów chłodzenia w elektronice i inżynierii mechanicznej.
Analiza modalna
- Opis: Analiza częstości własnych i postaci drgań konstrukcji kluczowych dla zrozumienia zachowania komponentów.
- Zastosowanie: Analiza częstotliwości drgań własnych komponentów w celu zapobiegania awariom, wydłużenia żywotność produktów i ograniczenia generowanego hałasu.
Analiza zmęczeniowa
- Opis: Ocena trwałości i wytrzymałości materiałów oraz konstrukcji pod wpływem cyklicznych obciążeń.
- Zastosowanie: Przewidywanie żywotności elementów konstrukcji narażonych na długotrwałe obciążenia cykliczne (takie jak wibracje, zmiany obciążenia, zmiany temperatury).
Analiza elektromagnetyczna
- Opis: Symulacje pól elektromagnetycznych niezbędne w projektowaniu urządzeń elektrycznych i elektronicznych.
- Zastosowanie: Projektowanie anten, układów scalonych i urządzeń komunikacyjnych.
Analiza optymalizacyjna
- Opis: Optymalizacja konstrukcji pod kątem różnych kryteriów, takich jak minimalizacja masy czy maksymalizacja wytrzymałości.
- Zastosowanie: Tworzenie efektywnych i lekkich struktur w inżynierii mechanicznej i cywilnej.
Analiza przepływowa (CFD)
- Opis: Symulacje przepływu płynów (gazów i cieczy) w różnych scenariuszach, w tym przepływy wewnętrzne i zewnętrzne, konwekcja oraz turbulencje.
- Zastosowanie: Projektowanie systemów chłodzenia i optymalizacja aerodynamiki pojazdów.
Analiza wieloczłonowa (multibody)
- Opis: Symulacje kontaktu między różnymi ciałami, co jest istotne dla analizy zespołów mechanicznych i ich komponentów.
- Zastosowanie: Analiza zużycia i tarcia w silnikach, skrzyniach biegów i innych mechanizmach.
Analiza akustyczna
- Opis: Symulacje propagacji fal mechanicznych w różnych ośrodkach i analizy akustyczne, kluczowe dla projektowania urządzeń akustycznych i systemów redukcji hałasu.
- Zastosowanie: Projektowanie komponentów wygłuszających, systemów nagłośnienia, tłumików i elementów izolacyjnych.
Kluczowe zastosowania Altair SimLab
Projektowanie systemów elektronicznych
SimLab wspiera filozofię projektowania opartego na symulacjach w branży elektronicznej, inspirując innowacje i zapewniając spełnienie wymagań dotyczących czasu, wydajności, niezawodności i zgodności produktów. Bezpośredni interfejs do popularnych formatów ECAD umożliwia użytkownikom EDA wykrywanie i korygowanie potencjalnych problemów projektowych na wczesnych etapach. Symulacje termiczne mogą być łatwo przeprowadzane bez potrzeby zaawansowanej wiedzy z zakresu CFD. Automatyzacja oceny wytrzymałości strukturalnej, wibracji i testów upadkowych za pomocą powtarzalnych przepływów pracy pozwala na szybkie uzyskanie, dokładnych i spójnych rezultatów – nawet jeśli prace prowadzą użytkownicy bez bogatego doświadczenia w tym kierunku.
Poprawa niezawodności układów chipów i płytek scalonych
Altair SimLab umożliwia projektowanie i optymalizację złożonych układów scalonych (IC) i heterogenicznych pakietów za pomocą cyfrowego bliźniaka 3D, co zwiększa możliwości współpracy i przyspiesza proces projektowy. Dzięki temu podejściu, multidyscyplinarne zespoły mogą lepiej rozumieć profile mocy i efektywność chłodzenia oraz identyfikować potencjalne groźne punkty termiczne na wczesnych etapach projektowania. SimLab poprawia również niezawodność projektów 3D IC, zapewniając odporność na deformacje termiczne, które mogą stanowić istotne zagrożenie dla konfiguracji chipów charakteryzujących się dużą gęstością rozmieszczenia.
Analizy termiczne i przepływowe
SimLab upraszcza symulacje transferu ciepła, przepływów stacjonarnych i nieustalonych, a także procesy formowania wtryskowego. Dzięki SimLab szybko można zrozumieć wydajność radiatora, systemu ogrzewania konwekcyjnego czy chłodzenia obudowy – wszystko to dzięki szybkiemu meshowaniu, przypisywaniu właściwości materiałowych i definiowaniu warunków brzegowych.
Modelowanie wielofizyczne
SimLab przyspiesza symulacje strukturalne, termiczne, przepływowe i elektromagnetyczne, a zintegrowane środowisko pracy umożliwia szybkie analizy termomechaniczne za pomocą jednego modelu. Zaawansowane symulacje pozwalają inżynierom zrozumieć, jak części zachowują się w rzeczywistych warunkach w środowiskach, które wymagają analiz uwzględniających nie tylko nieliniowość modelu, ale również obciążenia cieplne i kontakty komponentów.
Analiza strukturalna i optymalizacja
Dzięki innowacyjnym przepływom pracy podczas wykonywania testów upadkowych, zmęczeniowych i optymalizacji strukturalnej, SimLab upraszcza te złożone problemy analityczne. SimLab pozwala importować istniejącą geometrię CAD, zachować parametryzację i automatycznie meshować modele, aby szybko eksperymentować z wariantami projektowymi, zwiększając zrozumienie wydajności projektowanych części. Dodatkowo SimLab oferuje pełen dostęp do możliwości Altair OptiStruct w celu wygenerowania lekkiej i strukturalnie efektywnej propozycji projektowej w procesie optymalizacji topologicznej lub parametrycznej. Program pozwala na intuicyjne ustalanie celu optymalizacji, jej zakresu i warunków.
Zautomatyzowane i powtarzalne przepływy symulacyjne
SimLab zwiększa efektywność cykli symulacyjnych dzięki powtarzalnym przepływom pracy. Dzięki nim oraz synchronizacji z narzędziami do modelowania parametrycznego, takimi jak CATIA, Pro/E, Siemens NX i SolidWorks można szybko ocenić różne iteracje projektowe. SimLab jest zaprojektowany z myślą o automatyzacji wyników i zbieżności, projektowaniu eksperymentów (DoE) i optymalizacji. Funkcje takie jak algorytmy rozpoznawania cech, procesowo zorientowane szablony automatyzacji i intuicyjny interfejs użytkownika znacznie przyspieszają fazę budowy modelu.
Korzyści korzystania z Altair SimLab
Altair SimLab udostępnia użytkownikom funkcje przynoszące szereg korzyści w wielu obszarach. Poniżej przedstawiamy najważniejsze z nich.
Wydajne modelowanie oparte na funkcjach
- Wysoka powtarzalność i jakość modelowania.
- Możliwość bezpośredniej identyfikacji cech geometrii w środowisku CAD, takich jak zaokrąglenia, otwory czy fazki.
Automatyzacja zadań modelowania dla złożonych zespołów
- Szybkie generowanie siatki, w tym na stykach powierzchni.
- Efektywne projektowanie połączeń części oraz montażu komponentów.
Przyspieszenie rozwoju modeli CAE dla złożonych zespołów
- Zaawansowany proces meshowania oparty na szablonach.
- Eliminacja potrzeby ręcznego czyszczenie siatki.
- Uproszczenie definiowania obciążeń i warunków brzegowych.
Uproszczone modyfikacje modeli i zespołów
- Wydajnie działająca funkcja wymiany części.
- Możliwość dodawania lub modyfikacji elementów powtarzalnych w modelach bryłowych.
- Uproszczenie wprowadzania zmian właściwości zaokrągleń, faz czy otworów.
- Szybki dostęp do parametrów modelu dla badań DOE.
Możliwości SimLab
Meshing
SimLab przyjmuje innowacyjne podejście do generowania wysokiej jakości siatki. Przenosi cechy z modelu CAD do modelu elementów skończonych. Mogą być one używane na późniejszych etapach procesu bez potrzeby ponownego sięgania do oryginalnej geometrii CAD.
Automatyczne generowanie siatki
SimLab pozwala na automatyczne generowanie siatek w takich zastosowaniach jak:
- Meshing bryłowy (tetra i hexa).
- Meshing powierzchniowy (quad i tria).
- Tworzenie siatki 1D dla łączenia części i powierzchni styku.
- Meshing oparty na cechach CAD.
- Automatyczne rozpoznawanie powierzchni styku.
- Meshing oparty na rodzajach analiz i kryteriach używający szablonów do generowania siatek odpowiednich dla wszelkich analiz.
Wykorzystanie geometrii CAD do generowania siatki
Altair SimLab używa unikalnej metody pracy z geometrią CAD do szybkiego generowania dokładnej siatki. Procesy używane przez SimLab eliminują konieczność poprawek geometrii, co pozwala użytkownikom skupić się na procedurach generowania siatki.
Zarządzanie zespołami
SimLab oferuje kompleksowy zestaw narzędzi do obsługi pełnych systemów komponentów, rozpoznawania części współpracujących i powierzchni ich styku oraz szybkiego przypisywania warunków brzegowych do wielu grup komponentów w zespole jednocześnie.
Obciążenia i warunki brzegowe
Przy pracy ze złożonymi modelami i zespołami średnia wielkość modelu może łatwo osiągnąć miliony elementów i węzłów. SimLab dostarcza zaawansowane narzędzia i narzędzia pomocnicze, które prowadzą użytkowników przez zautomatyzowane procesy zarządzania tym zadaniem.
Procesowe funkcje
SimLab oferuje szereg funkcji procesowych, takich jak mapowanie wyników z siatki gęstej na rzadką i odwrotnie, modelowanie łożysk i ciśnień łożyskowych oraz umieszczanie wyników analizy termicznej na modelu strukturalnym. Zautomatyzowane szablony obejmują modelowanie śrub, obciążeń, uszczelnień i łożysk, idealizację właściwości masowych, połączenia oparte na materiałach zewnętrznych i ich właściwościach. Program pozwala dodatkowo na wykrywanie kontaktów między częściami oraz przygotowanie modelu do kondensacji dla AVL Excite.
Post-processing
SimLab zawiera zintegrowany post-procesor wspierający każdą z standardowych dostępnych w programie analiz. Post-procesor umożliwia m.in. symulowanie odkształceń otworów.
Aby w pełni poznać możlwiości Altair SimLab zapraszamy na stronę z tutorialami: Altair for SimLab Learning Center
Podsumowanie
Altair SimLab to kompleksowe narzędzie, które umożliwia inżynierom prowadzenie różnorodnych analiz w celu zrozumienia, optymalizacji i przewidywania zachowania skomplikowanych systemów i konstrukcji. Dzięki zaawansowanym funkcjom, automatyzacji procesów oraz integracji z narzędziami CAD, SimLab przyspiesza i upraszcza procesy symulacyjne, co pozwala na szybsze i bardziej efektywne podejmowanie decyzji inżynierskich.
Altair SimLab jest dostępny w ramach unikalnego systemu licencyjnego opartego o jednostki Altair Units. Taki model licencjonowania umożliwia firmom dostęp do wielu rozwiązań jednocześnie, co zwiększa ich konkurencyjność i elastyczność. Organizacje mogą dostosować liczbę jednostek do swoich bieżących potrzeb i wykorzystywać różne narzędzia Altair w zależności od wymagań projektowych i rozwojowych.
Altair SimLab nie tylko wspiera inżynierów w badaniu skomplikowanych zjawisk inżynierskich, ale także umożliwia firmom efektywne zarządzanie zasobami dzięki elastycznemu modelowi licencyjnemu Altair Units. To rozwiązanie stawia Altair SimLab w czołówce narzędzi wspierających innowacyjność i rozwój technologiczny w przemyśle inżynieryjnym.
Żródła:
