Моделирование прочности и долговечности оборудования

Разработка и производство промышленного оборудования - серьезная проблема для инженеров-механиков, поскольку такое оборудование чрезвычайно велико и тяжело. и должны часто работать при высоких нагрузках и в течение длительных рабочих циклов. В случае неудачи это не только дорого, но и опасно для операторов. Поэтому очень важно, чтобы инженеры могли гарантировать надежную работу промышленного оборудования еще до его изготовления.

Моделирование позволяет моделировать и тестировать промышленное оборудование виртуально, прежде чем оно будет изготовлено и введено в эксплуатацию в реальном мире. Инструменты моделирования SIMULIA позволяют производителям промышленного оборудования и инженерам обеспечивать безопасность и эффективность этих машин на этапе подготовки к производству, сокращая время и стоимость разработки.

Клиенты, использующие инструменты Dassault Systèmes, заметили увеличение скорости настройки имитационных моделей на 10% и 40%, а также обнаружили, что обновление имитационного моделирования после изменения конструкции происходит до 10 раз быстрее.

Какие типы ситуаций тестируют эти пользователи в своих симуляциях? Одной из распространенных проблем является усталость сварных швов, которая обычно вызывается вибрацией и может возникать в различных типах промышленного оборудования. Программное обеспечение SIMULIA может анализировать усталостную долговечность сварных соединений, используя вибрационные нагрузки из данных моделирования или испытаний. Другой рабочий процесс, предлагаемый программным обеспечением SIMULIA, - это индукционная закалка, которая избирательно и контролируемо увеличивает твердость материалов. Для моделирования этого процесса требуется моделирование трех различных физических процессов, которые сильно связаны:электромагнитная для моделирования индуцированного тока и джоулева потерь; тепловой, чтобы рассчитать, насколько потери электроэнергии нагревают металл; и конструкционные, для моделирования трансформации материала и расчета остаточных напряжений.

Другой процесс, который можно смоделировать, - дробеструйное упрочнение, которое часто используется для придания формы и усиления таких компонентов, как коленчатые валы и лопатки турбин. Моделирование можно использовать для оценки эффективности процесса дробеструйной обработки и проверки возможности достижения целевых показателей усталостной долговечности. Это лишь некоторые из рабочих процессов, которые SIMULIA может моделировать.

Секторы, которые могут извлечь выгоду из этих и других рабочих процессов SIMULIA, включают промышленное оборудование, тяжелое мобильное оборудование, турбомашины и силовые агрегаты. В этих отраслях происходят изменения из-за новых интеллектуальных методов производства, которые требуют более сложного оборудования. Операторы промышленного оборудования также нуждаются в индивидуальном оборудовании, адаптированном к их личным требованиям, что представляет собой еще одну проблему для производителей этого оборудования.

Производители промышленного оборудования должны работать быстро и разумно, чтобы снизить затраты и своевременно поставлять качественное и надежное оборудование, одновременно имея дело с увеличением вариантов продукции, комбинаций оборудования и концепций дизайна. Моделирование позволяет им уменьшить количество необходимых прототипов, быстро анализируя структурную целостность и усталость на протяжении всего жизненного цикла оборудования, а также моделируя его работу в сложных реальных условиях, таких как строительная площадка или шахта.