将CAD关闭到CAE Gap

贵公司是否可以通过竟彩篮球师主导的分析来改善竟彩篮球工程工作流程?

贵公司是否可以通过竟彩篮球师主导的分析来改善竟彩篮球工程工作流程?

帕米拉·J·沃特曼(Pamela J.Waterman)

F大约15年前,机械竟彩篮球师开始使用改进的CAD软件和PC硬件进行基本的有限元分析(FEA)。目的是缩短产品开发时间,但确实存在将此类工具交给非专家的担忧。垃圾意味着垃圾(GIGO),因此竟彩篮球基本上还是静止的“thrown over the wall”给分析人员,然后将更改发送回去。

 
固体思维
在进行详细的CAD工作之前,请使用solidThinking Inspire软件对概念和分析的飞机门铰链可能的内部结构进行分析。 图片由solidThinking提供.

当然,该过程效率很低。在某些情况下,当分析师完成数月的工作时,市场力量迫使竟彩篮球师做出其他改变。

如今,CAD和CAE软件都提供了一系列的仿真功能,许多竟彩篮球师都是有学历的工程师,他们在进行应力和屈服强度分析方面做得很好。但是GIGO的概念仍然成立—而且由于压缩竟彩篮球周期比以往任何时候都更为重要,因此软件开发人员正在寻找方法,将更加可靠的功能引入CAD / CAE工作流程。

角色切换

Just how big is this workflow shift? At the 2012 NX CAE Symposium hosted by 西门子PLM软件, Northrop Grumman’s Dave Fowler gave a presentation 上 “Structural Analysis Tools Modernization” (available as a PDF download at http://sie.ag/1evU2Pk). Speaking to the growing role of analysis and simulation in the design process, he pointed out that, whereas there used to be six designers for every analyst, the ratio is flipping to 1.2 people doing simulation for every person strictly doing design. This is huge: It means every designer is also doing simulation—and not always with analyst support.

 
西门子PLM软件
通过NX CAE构建的供竟彩篮球人员使用的分步模拟工作流。该界面包括内置的帮助文档,因此指导竟彩篮球人员执行正确的任务:提取排气歧管中的流体区域,将其网格化,然后执行流量分析。竟彩篮球人员只需选择模型的各个部分,如文档图片所示。 图片由Siemens PLM Software提供.

如此大的角色逆转具有同等大的连锁反应,因为两组的技能都不同。西门子PLM Software全球模拟产品营销总监Ravi Shankar表示,这意味着我们必须在竟彩篮球人员承担仿真任务时找出方法来为其提供支持。

“我们必须制作一个工具集,以使竟彩篮球人员和分析师之间的协作更加容易,” he says. “一种方法是使用通用平台,并使用可以从简单分析扩展到高端分析的应用程序,例如NX CAE仿真环境。”

为了支持临时竟彩篮球者用户,NX提供了可自定义的用户界面(角色),自动化脚本(向导),改进的易用性以及解决方案数据管理。有关此主题的白皮书,请访问 http://sie.ag/LNbuUW.

“简化分析在10或15年前非常流行,”Dassault Systemes SIMULIA用户体验高级总监Dale Berry表示同意。“软件供应商一直在推动它,但是现在公司不再需要向他们证明仿真的价值。专家模拟已经并且如此成功,我们的客户正在拉动我们将其推广到整个企业。”

 
达索系统
SIMULIA航空航天组件工作流程示例,用于将模拟与CAD集成到复合材料中:竟彩篮球人员在CATIA中创建初始铺层;分析人员在Abaqus / CAE中应用载荷和边界条件,并进行模拟;然后将结果返回给竟彩篮球人员以在CATIA中进行更新。 图片由Dassault Systemes提供.

挑战在于使仿真成为一项活动,而不是将其困在专家组中,而是将其扩展到整个公司的组中。浆果笔记,“You’不打算给[SIMULIA’竟彩篮球师使用Abaqus,但他需要使用Abaqus技术来解决诸如以下问题:何时破裂,持续多长时间,我可以减轻多少重量?’s going to break?”

 

使用solidThinking Inspire软件加快航空零件竟彩篮球

对于一个新的商用飞机项目,您可能会认为竟彩篮球师—负责门等单个部分—很难进行有意义的模拟。挑战在于,在整个(可能长达数年)的竟彩篮球程序中,系统级别的形状,空气动力学载荷和边界条件都在动态变化。但是牵牛星’David Mason描述了一种即使在如此庞大的系统上也为竟彩篮球师提供支持CAE的方法。

“有了solidThinking Inspire,” says Mason, “竟彩篮球人员创建的几何图形在进行系统分析时更有可能表现出更好的性能。即使负载大小发生变化,负载路径也不会’总是会改变。没有其他人可以为CAD竟彩篮球人员提供如此易于使用的前期软件。”

巴西航空工业公司,贝尔直升机公司和诺斯罗普·格鲁门公司都是Inspire客户。

  ” PJW

为了提供这些功能,SIMULIA正在Dassault Systemes中构建这些技术。’3DEXPERIENCE协作平台使竟彩篮球人员可以执行预定的任务和方法。

“他可能有一个菜单下拉框显示‘flexibility,’根据他需要解决的任务类型和产品的要求,”贝瑞提供了一个例子。“这些方法可能使用Abaqus技术,但由专家预先定义。”

如果竟彩篮球人员遇到麻烦,则3DEXPERIENCE平台可让专家远程进入,打开文件,查看分析以及竟彩篮球,并帮助竟彩篮球人员找出问题所在。’发生了。这种方法使专家更有价值—确保公司中的所有竟彩篮球师都正确使用该方法。

贝瑞指出,这个话题非常及时:5月的SIMULIA客户会议将邀请著名的机身制造商进行仿真合作。

其他创意选项

至关重要的是,允许竟彩篮球人员以适合其环境的方式使用仿真技术。此外,开发人员必须承认典型工作要求的苛刻现实。

 
MSC软件
MSC软件’的SimXpert Structures工具,显示了用于啮合齿轮的用户界面。 Image courtesy of MSC软件.

例如,除了具有CAD技能外,竟彩篮球师还必须了解制造策略,遵循发布零件的程序以及与供应商进行交互。正如Altair全球汽车业务副总裁David Mason所说,“添加CAE是另一个障碍。它在缩短竟彩篮球周期的同时,为他们的盘子增加了另一样东西,从而减少了他们的时间和工作量。”

尽管自动化任务有所帮助,但他说让竟彩篮球师进行分析并不一定会节省大量时间。为了获得这一利益,Altair从其子公司solidThinking提供了Inspire—以某种方式将仿真置于竟彩篮球之前的软件。 Inspire不仅是一种几何创建工具,还包括传统的结构模拟,用于识别载荷路径并检查竟彩篮球是否将支持所需的载荷值。

 

为什么需要这么多的模拟?原型失败的后果

2013年底,Lifecycle Insights(由Siemens PLM Software赞助)就概念和详细产品竟彩篮球阶段使用模拟的情况对1,005名受访者进行了调查。一个主题是当原型由于不良的初始竟彩篮球而失败时出现的问题。查看您的同事对失败的后果有多大的看法:

  • 原型制作或测试需要额外的回合:61%
  • 项目未达到里程碑:60%
  • 员工上班或下班周末:56%
  • 必要的变更单:37%

资源: 2013年仿真驱动竟彩篮球状态报告

  ” PJW

“That’可以为您减少时间带来更大的影响,因为您的分析将确定您拥有良好的几何形状,”solidThinking解释Jason Napolitano’全球销售执行副总裁。它还留出更多时间来优化细节。在工作流程方面,大多数竟彩篮球人员会采用Inspire的输出,并使用其在自己的CAD软件中进行详细的竟彩篮球工作。客户要求Inspire支持光滑的表面,以及更详细的几何图形和模拟。 Napolitano说产品’对于行业而言,这种方法已经发生了根本性的变化。

高能力分析公司支持竟彩篮球师仿真工作的另一种方式是远离纯粹的FEA语言。 ANSYS结构力学产品经理Pierre Thieffry指出,当软件使用诸如力和压力之类的术语而不是软件时,高级分析工具更易于竟彩篮球人员理解。“节点上的约束。”这种简化是ANSYS Workbench环境背后的关键概念,为公司提供了支持’s vision of “仿真驱动的产品开发。”

“当竟彩篮球师看到CAD集成工具时,他们看起来很熟悉。现在,竟彩篮球师可以比10年前轻松得多,”蒂菲里说。他补充说,借助Workbench,专家可以自定义工具并编写过程指南,以准确显示在给定类型的零件上需要完成的工作。这恰好符合航空航天和涡轮机行业的趋势,他认为CAD竟彩篮球师在钢,铝和钛制成的基本零件上做了大量重复性工作,而专职分析师则处理涉及复合材料和复合材料的复杂创新的任务物理。

强大的模板

至少可以追溯到2001年,MSC Software致力于简化和改进竟彩篮球工作流程,首先是将复杂的求解器技术嵌入CATIA(现在为V5)。提供对Nastran和Adams分析工具的直接访问似乎是合乎逻辑的,但是竟彩篮球人员仍然难以设置仿真和理解结果。

“MSC CATIA解决方案演变为针对学位工程师而非竟彩篮球师的解决方案,”全球营销高级总监Leslie Bodnar解释说。“Since then, we’ve gone more toward helping customers do [simulation] with CAE templates that help automate certain tasks. 那 seems to be a better way of moving simulation earlier in the design process.”

具体地说,由于MSC Software现场支持经理Shekhar Kanetkar列举的几个重要原因,MSC Software使用其SimXpert产品中的模板来定义工作流程。一致性是第一。

“如果您给10位工程师带来问题,” says Kanetkar, “我们开玩笑说你可​​以得到12个答案。两个人会做两次,因为他们想知道自己是否做对了(取决于材料和经验假设)。”

使用模板的其他好处包括:

     
  • 自动化—加快诸如机身或机翼分析之类的劳动密集型任务
  •  
  • 效率—向导会引导非专家完成该过程
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  • 专长—捕捉经验丰富的CAE用户的智慧(它’就是Kanetkar所说的“engineering acumen”)
即使是专家,也使用模板来维护自己和用于共同项目的全球独立小组的一致性。

衔接CAD和CAE专家

从纯CAD的历史而非分析的历史开始,Autodesk提出了不同的观点来增强CAD / CAE连接。将Inventor Professional添加到其AutoCAD软件系列中为其客户提供了在其3D 计算机辅助竟彩篮球环境中进行线性应力分析的第一个机会。在过去的十年中,该公司通过从Moldflow,Algor和Blue Ridge Numerics收购分析产品来扩展其仿真功能,并使用它们来创建针对目标应用的仿真套件。

“使模拟能够为大众所用是一件好事,”Autodesk的Luke Mihelcic说’的云营销经理,请注意,分析师收到的竟彩篮球需要更少的迭代。“但是,向CAD工具添加仿真功能会产生一定程度的责任。挑战在于,竟彩篮球师如何解释仿真结果?”

他的公司’的响应是建立了一个用户体验小组,其教程解释了模拟运行的含义。例如,当给定材料的屈服值超过特定限制时,本教程将“这意味着超过了屈服强度,”并讨论安全因素。

24/7分析

虽然这句话“global economy”在CAD / CAE讨论中,反复出现的主题似乎既被过度使用又是给定的,那就是竟彩篮球师可以随时随地进行访问。 SIMULIA将其方法称为3DEXPERIENCE平台,该平台包括协作,云部署,移动访问和托管访问。 欧特克提供了一系列基于云的产品“360”仿真产品,以及用于一般竟彩篮球方向反馈的移动应用。

“您再也无法将竟彩篮球和仿真视为完全独立的活动,” says Siemens’ Shankar. “What we’要努力实现的是质量工程,其中包括产品的外观和功能。”

但是作为Autodesk’s Mihelcic adds, “Things don’不一定要准确。”

特约编辑Pamela Waterman,德国’s simulation expert, is an electrical 恩gineer and freelance technical writer based in Arizona. 您 can send her e-mail to [电子邮件 protected].

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帕梅拉·沃特曼

帕梅拉·沃特曼(Pamela Waterman)担任数字工程’的特约编辑长达二十年。通过联系她 (必须启用JavaScript才能查看此电子邮件地址)。.

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