Инженерный анализ в среде SolidWorks Simulation: новое в версии 2014

Как всегда, новая версия была предложена к бета-тестированию, которое продолжалось более двух месяцев, начиная с середины июня. Сотрудники SolidWorks Russia приняли в нём активное участие, уверенно заняв первые места среди реселлеров в номинациях «SolidWorks», «Simulation», «SolidWorks Composer». Надеемся, что это повысит качество системы в целом, а также в части локализации на русский язык. В данной статье мы описываем новинки на декларативном уровне, однако на момент подготовки статьи они достаточно активно используются как в маркетинговых мероприятиях, так и в расчётной практике.

SolidWorks Flow Simulation

Интерфейс

CircuitWorks и SolidWorks Flow Simulation

• тепловые свойства материалов деталей;
• проводимость материалов – проводников тока;
• структуру и свойства компонентов печатных плат;
• мощность источников тепла.

Рис. 1. Импорт данных в новом русифицированном меню Flow Simulation

Рис. 2. Результат импорта данных из CircuitWorks в SolidWorks Flow Simulation с отображением элементов управления процессом

Поддержка eDrawings

Рис. 3. Окно eDrawings с диаграммами температур в нескольких сечениях по модели

Управление сеткой

Рис. 4. Окно настроек адаптации сетки

Распараллеливание сетки

Рис. 5. Окно запуска создания сетки и расчёта

Режим параметрического исследования

• сохранять параметрические исследования в верхней структуре дерева проекта для улучшения наглядности при просмотре сценариев проектирования;
• сохранять выбранные точки параметрического исследования в дереве проекта, определяя только нужные сценарии.

Рис. 6. Интерфейс параметрического исследования

Повышенное удобство использования

• В инструменте Leak Tracker (Поиск протечек) улучшена наглядность найденных в модели отверстий или зазоров, препятствующих созданию замкнутой расчётной области, визуализируя маршрут между назначенными внутренней и внешней гранями.
  

  Рис. 7. Новый интерфейс инструмента Leak Tracker

• Назначение целей расчёта в виде значений площади поверхности или объёма элемента для дальнейшего использования в целях-уравнениях.
  

  Рис. 8. Определение расчётных целей как площади или объёма элемента

  

  Рис. 9. Новое окно для определения цели-уравнения

• Возможность определения начальной скорости потока в Мастере проекта через аэродинамические углы (угол атаки и угол скольжения) вместо компонент трехмерного вектора.
  

  Рис. 10. Определение начальной скорости потока в окне Мастера проекта

SolidWorks Simulation

Соединители

Автоматическое преобразование крепежей Toolbox в соединители-болты

В процессе преобразования все данные, связанные с расположением, геометрическими элементами и материалом крепежей Toolbox, соотносятся программой с параметрами соответствующих болтовых соединителей, а момент затяжки назначается по внутренним критериям программы, основанным на распространённых стандартах.

Рис. 11. Типовые соединители болты и винты Simulation

Рис. 12. Автоматически преобразованные болт с гайкой Toolbox в соединитель Simulation

Рис. 13. Дерево исследования Simulation с преобразованными элементами Toolbox

Список сил соединителей

Рис. 14. Действующие силы и моменты в болте-соединителе

Рис. 15. Действующие силы в пружине-соединителе

Контакт

Эпюры контактного давления в двухмерном упрощении

Рис. 16. 2D-диаграмма контактного давления в векторном представлении

Рис. 17. 2D-диаграмма контактного давления в цветовом представлении

Рис. 18. 3D-диаграмма контактного давления

Эпюра визуализации контактов

Области модели, в которых контакт определен, отображаются в цветах, уникальных для каждого типа контакта. Поддерживаемые типы контактов Simulation представлены на рис.19.

Рис. 19. Соответствие между типом контакта и цветом визуализации

Рис. 20. Эпюра визуализации контактов для рычага с роликами

Рис. 21. Эпюра визуализации контакта, определённого пользователем

Рис. 22. Эпюра визуализации контактов, найденных решающей программой

Материалы

Расширенная база данных материалов предоставлена в сотрудничестве с Materiality LLC. Можно выполнять поиск материалов на основе исследования моделирования, которое вы хотите провести, или модели материала, который требуется использовать. Особой ценностью является коллекция материалов с нелинейными свойствами, отсутствующими, как правило, в доступной литературе.

Материалы, загруженные с онлайн-портала SolidWorks, автоматически добавляются в список материалов, доступных в диалоговом окне Материал SolidWorks Simulation.

Рис. 23. Окно настройки материалов SolidWorks

Рис. 24. База данных материалов портала SolidWorks

Рис. 25. Результат поиска в базе данных материалов портала SolidWorks

Рис. 26. Нелинейные свойства гиперупругого материала

Производительность

Улучшения в нелинейных исследованиях включают:

• повышенную сходимость определения контакта "узел к поверхности" (контакт без проникновения) с общим повышением производительности на 30%;
• повышенную точность результатов для оболочек с моделями из нелинейных материалов при использовании постановки задачи для малого смещения.

Первоначальная загрузка исследований Simulation

При включении соответствующей опции происходит перенос исследований Simulation в оперативную память после открытия модели. Если опция отключена, то при открытии модели в памяти сохраняются только основные данные для каждого исследования.

Рис. 27. Окно настройки параметров Simulation с выбором вариантов загрузки исследований

Large Problem Direct Sparse

Использование улучшенных алгоритмов распределения памяти, в том числе дисковой, даёт возможность использовать преимущества прямого решателя, если оперативной памяти недостаточно для его работы.

Рис. 28. Окно настройки свойств исследования с выбором решателя

Обработка результатов

Усовершенствования интерфейса пользователя

• Общий доступ в настройках эпюр к командам Редактировать определение, Параметры графика и Настройка.
• Возможность редактировать минимальные и максимальные значения легенды эпюры.
• Быстрый доступ к команде Параметры края эпюры.
• Возможность быстрого изменения состояния отображения сетки на эпюрах результатов.

Рис. 29. Усовершенствования в командах управления эпюрами

Отражённые результаты для симметрии

Результаты с учётом деформированной формы зеркально отражаются относительно плоскостей симметрии для моделей, которые анализируются на основе половине, четверти или одной восьмой доли исходной геометрии. Для круговой симметрии результаты повторяются циклически относительно заданной оси вращения.

Данный функционал работоспособен применительно к эпюрам напряжений, перемещений, деформаций, запаса прочности, для всех типов исследований, которые поддерживают ограничения плоской и циклической симметрии.

Рис. 30. Отображение осесимметричных результатов

Сравнение результатов между конфигурациями

Рис. 31. Сравнение результатов выбранных конфигураций

Предварительный просмотр оболочек с учётом толщины и смещения

Рис. 32. Просмотр оболочки с учётом виртуальной толщины и смещения

Импорт результатов из SolidWorks Plastics

Моделирование процесса охлаждения с температур, реализуемых в технологическом процессе, до комнатной температуры позволяет вычислить окончательные остаточные напряжения и рассчитать деформации детали на этапах затвердевания и упаковки.

Рис. 33. Остаточные эквивалентные напряжения и результирующие перемещения модели после литьевого формования