Инженерный анализ в среде SolidWorks Simulation: новое в версии 2015

SOLIDWORKS Flow Simulation

Расширенные параметры управления решающей программой

• глобальные цели в виде массы, энергии и импульса позволяют контролировать сходимость задачи;
• управление сохраняемыми результатами с целью уменьшения размера файла.

Усовершенствования инструмента Сравнение

Рис. 1. Сравнение результатов - новые представления

Поддержка команды Копировать проект

Рис. 2. Окно команды Копировать проект с результатами Flow Simulation

Сетка вращения

Рис. 3. Выбор вращающейся сетки в нестационарной задаче

Рис. 4. Вращающаяся область с подвижной сеткой в мгновенном состоянии среды

Анализ нестационарных процессов

• ускоренный расчёт анализа переходных процессов
• остановку расчёта при достижении заданного значения целевой функции
• сохранение осреднённых по времени результатов.

Повышенное удобство использования

• Возможность назначать граничные условия на основе дискретных значений, определяемых в совокупности точек на грани, с автоматическим распространением на всю грань. Можно использовать таблицу, полученную из эксперимента или из результатов другого расчёта.
  

  Рис. 5. Табличное задание граничных условий

• Редактор формул. В формулу целевого уравнения можно добавить гравитацию (g), число π, универсальную газовую постоянную R и константу Стефана-Больцмана σ.
• Пакетный запуск проектов. В диалоговом окне Пакетный запуск проекты отображаются в том же порядке, что и в дереве проектов.
• Данные для пористых сред. В базу данных включена информация о коммерчески доступных фильтрующих объектах.
• Подготовка новых проектов в процессе выполнения решения. Можно выполнить предварительную и последующую обработку других проектов в фоновом режиме вычислений.
• Интенсивность излучаемого теплового потока как функция результатов свойства волны. Для анализа, учитывающего зависимость от длины волны (радиационная модель Дискретных ординат в модуле HVAC), можно отобразить тепловой поток как функцию длины волны.
• Визуализация утечек. Связь между компонентами в инструменте Поиск утечек отображается как двуцветная кривая, помогая локализовать местоположение зазора.
  

  Рис. 6. Двуцветное представление траектории утечки

• Обзор компонентов. В Обзоре компонентов можно быстро найти настройки материалов, которые определены в проекте для каждого элемента сборки. Имеется возможность настроить приоритет материалов компонентов.

Рис. 7. Обзор компонентов

SOLIDWORKS Simulation

Контакт

Соединение «кромка-кромка» для оболочек

Рис. 8. Контакт оболочек «кромка-кромка»

Самокасание

Рис. 9. Контакт Нет проникновения с параметром Самокасание

Усталость

Результаты усталости на основе гармоник

Результирующая повреждённость рассчитывается согласно гипотезе линейного суммирования повреждений, или правилу Майнера:

Результаты усталости на основе случайных колебаний

• Метод узкополосного сигнала
• Трёхполосный метод Стейнберга (Steinberg)
• Метод Виршинга (Wirsching).

В данном уравнении показано, что при постоянной по амплитуде циклической нагрузке существует линейная связь между числом циклов до разрушения N и диапазоном напряжений S_e при отображении эпюры в логарифмическом масштабе.

Диаграммы частотного и динамического анализа

• зависимости частоты от номера гармоники;
• частоты от коэффициентов массового участия;
• частоты от результирующего коэффициента массового участия.

Рис. 10. Новые диаграммы в динамических исследованиях

Нагрузки

Менеджер нагрузки для статических исследований

Рис. 11. Окно менеджера Внешние нагрузки

Рис. 12. Просмотр результатов анализа в менеджере Внешние нагрузки

Заданное перемещение в качестве внешней нагрузки

Рис. 13. Команда на заданное перемещение

Цилиндрические и сферические системы координат для неравномерно распределённых сил и давлений

Рис. 14. Цилиндрическая и сферическая системы координат

Материалы

Рис. 15. Часто применяемые материалы

Сетка

Рис. 16. Инструменты диагностики сетки

Нелинейные исследования

Промежуточные результаты в нелинейном анализе

Рис. 17. Диаграмма напряжений в ходе выполнения нелинейного анализа

Рис. 18. Диаграмма перемещений в ходе выполнения нелинейного анализа

Циклическая симметрия для нелинейных исследований

Рис. 19. Геометрическая модель: полная и с фрагментом, реализующим циклическую симметрию

Рис. 20. Отображение результатов для модели с циклической симметрией

Производительность

• Новая решающая программа Intel Direct Sparse на основе технологий Intel доступна для статических, тепловых, частотных, линейных и нелинейных динамических исследований. В ней используются улучшенные алгоритмы распределения памяти и возможности многоядерной обработки, что повышает скорость решения задач.
  

  Рис. 21. Выбор решателя Intel Direct Sparse

• Для исследований с несколькими телами из листового металла, которые преобразуются в оболочки, время обработки между созданием сетки и запуском решающей программы значительно сокращено. Данное улучшение позволяет снизить общее время решения приблизительно в 5...9 раз.
• Сокращено общее время обработки для определения связанных контактов и контактов без проникновения.
• Улучшена производительность для решающей программы FFEPlus путем введения новых типов элементов для описания соединителей, жёстких связей и контактов без проникновения.
• Доступна информация о ходе расчёта при использовании решателя Large Problem Direct Sparse.
• Повышена точность решения для линейных статических исследований, которые содержат оболочечные сетки с прикреплёнными к элементам податливыми пружинами и активным параметром Большие перемещения.

Запуск выбранных исследований

Рис. 22. Запуск выбранных исследований

Оболочки

Менеджер оболочки

Менеджер оболочки допускает следующие действия.

• Создание определений оболочек из тел поверхностей или граней твёрдых тел.
• Назначение свойств оболочек: тип (утолщённый или тонкий), ориентация (верхняя или нижняя грань), толщина и материал.
• Сортировку оболочек по типу, толщине или материалу, а также применение временных цветов к оболочкам с одинаковой толщиной или материалом для улучшения визуализации.
• Группировку оболочек с одинаковыми свойствами (тип, толщина, единицы измерения или материал) и распространение изменений на все оболочки в группе.

Рис. 23. Менеджер оболочки

Реверс граней оболочки

Рис. 24. Редактирование определения оболочки

Оптимизация палитры цветов для людей с дальтонизмом

Рис. 25. Режим оптимизации цветовой палитры

SOLIDWORKS Plastics

Поддержка eDrawings для эпюр результатов SOLIDWORKS Plastics

Рис. 26. Диаграмма заполнения в eDrawings

Улучшения генератора сетки

• Новые настройки тетраэдральной сетки для управления дискретизацией в литниковом канале.

Рис. 27. Настройка тетраэдральных элементов в литниках

Рис. 28. Сетка в литнике до и после улучшенной генерации

• Параметр для установки значения Минимальное число элементов по толщине (Minimum number of elements through thickness) ‒ установка элементов пограничного слоя в разделе Тетраэдральная сетка. Настройка предназначена для улучшения генерации элементов сетки по толщине в тонких деталях (рёбра, стенки и т.п.).

Рис. 29. Сетка до и после применения управления числом элементов по толщине

Рис. 30. Сетки, созданные новыми алгоритмами

Консультант по номинальной толщине стенки

При разработке техпроцесса литья под давлением унификация толщин стенок изделия является важным моментом. Это способствует равномерному распределению по детали давления и температуры ‒ а, значит, оптимизируется весь цикл производства: время заполнения, время охлаждения, а также снижается вероятность коробления и неравномерности объёмной усадки по изделию.

Детали с равномерной толщиной стенки обеспечивают оптимизированные технологические циклы и уменьшают вероятность неравномерной усадки и коробления.

Рис. 31. Консультант по номинальной толщине стенки

Анализ симметричных систем

• Однонаправленные литниковые каналы с одним коленом: половинная симметрия (тип T), четвертная симметрия (тип X), круговая симметрия.

Рис. 32. Типы симметрии для однонаправленных литников

• Разнонаправленные литниковые каналы, в которых направления вторых и третьих колен изменяют ориентацию в соответствии с направлением первого колена: половинная симметрия (тип S), половинная симметрия (тип T), четвертная симметрия (тип H), четвертная симметрия (тип X).

Рис. 33. Типы симметрии для разнонаправленных литников

Расчёт выпоров

Рис. 34. Диаграмма распределения давления выходных газов (Venting Pressure)