Obliczenia i analizy wytrzymałościowe konstrukcji metodą MES

Wiedza jak dana konstrukcja zachowa się pod wpływem obciążeń roboczych jest cenna i pożądana przez konstruktorów. Symulacje MES pozwalają szybko i efektywnie sprawdzić każdy strukturalny aspekt danego produktu jak naprężenia, odkształcenia, wpływ temperatury, niezawodność. Nasi inżynierowie potrafią zweryfikować pojedyncze komponenty jak i złożone mechanizmy uwzględniając plastyczność materiału, zjawisko kontaktu oraz wpływ temperatury.

CZYM SĄ OBLICZENIA KONSTRUKCJI METODĄ MES? 

MES czyli Metoda Elementów Skończonych jest komputerową techniką modelowania zjawisk fizycznych obecnie szeroko wykorzystywaną do obliczeń odkształceń i naprężeń w mechanice konstrukcji, symulacji przepływu płynów, materiałów sypkich i symulacji przekazywania ciepła.

Obliczenia wytrzymałościowe MES są obecne na każdym etapie rozwoju produktu np. w branży motoryzacyjnej. 

Zalety stosowania obliczeń wytrzymałościowych konstrukcji metodą  elementów skończonych MES

Obliczenia MES mogą być wykorzystane zarówno na etapie koncepcyjnym jak i w ostatniej fazie konstrukcyjnej jako narzędzie weryfikacji poprawności konstrukcji, jeszcze przed wykonaniem prototypu. Narzędzie to sprawdza się również dla konstrukcji już istniejących do określenia przyczyn i skutków awarii oraz weryfikacji metod naprawczych. W przypadku problemów technicznych jak drgania, pęknięcia lub gdy istniej potrzeba sprawdzenia konstrukcji na większe obciążenia wyniki symulacji MES dostarczają niezbędnej wiedzy aby szybko i skutecznie rozwiązać problem.

Podsumowanie korzyści z zastosowania analiz konstrukcji MES:

• krótszy czas rozwoju produktu

• mniejsza liczba prototypów

• szybsze wprowadzenie produktu na rynek

• poprawa jakości produktu

• uniknięcie wczesnej awarii dzięki symulacji wielu scenariuszy obciążeń

• redukcja kosztów gwarancyjnych przez poprawę trwałości i niezawodności

• w rezultacie większe zaufanie klientów do marki

• postrzeganie firmy jako innowacyjnej technologicznie

• redukcja masy produktów

Jakiego typu obliczenia i analizy metodą MES oferujemy? 

Oferujemy szeroki zakres usług obliczeń i analiz MES począwszy od obliczeń strukturalnych, wytrzymałościowych, termicznych, dynamicznych a kończywszy na obliczeniach termo-mechanicznych i modelowania zniszczenia materiału. Nasi inżynierowie posiadając solidną wiedzę teoretyczną oraz lata doświadczeń w wielu branżach przemysłu. Pozwala to zaoferować profesjonalny serwis klientom z różnych branż. Oferujemy przeprowadzenie kompleksowych analizy w zaufanych programach MES jak: MSC Apex, Nastran, LS-Dyna i HyperWorks. Dzięki temu możemy łatwo dostosować się do wymagań oraz budżetu klientów.

Zakres obliczeń 

wytrzymałościowych MES:

• Liniowe i nieliniowe analizy (duże przemieszczenia, duże odkształcenia, itp.)
• Modelowanie nieliniowości materiałowych (pełzanie, plastyczność, wiskoelastyczność, hipersprężystość)
• Obliczenia MES z uwzględnieniem kontaktu (tracie, poślizg)

Analizy drgań:

• Wyznaczanie częstotliwości drgań własnych

• Harmoniczne wymuszenie, wyznaczenia odpowiedzi fazowo-częstotliwościowej

• Analiza spektralna

Analizy stateczności – wyboczenie liniowe i nieliniowe

Analizy zmęczeniowe, nisko- i wysoko-cyklowe

Analizy dynamiczne jak zderzenia, upadki

Symulacje zderzeń - crash testy

Obliczenia wytrzymałościowe podczas uderzenia, upadku 

Symulacje dynamiczne explicit służą do modelowania konstrukcji które muszą przetrać ciężkie warunki obciążeń jak: zderzenia (crash tests), uderzenia, wybuchy oraz duże odkształcenia plastyczne. Projektowanie takich produktów być można znacznie przyspieszyć przez wykorzystanie symulacji MES. W przypadku maszyn dla których wykonanie fizycznego testu jest zbyt drogie, symulacje MES są jedynym narzędziem do oszacowania wytrzymałości danej konstrukcji. Jednocześnie, produkt może być sprawdzony używając wiele scenariuszy obciążeń gdzie w przypadku rzeczywistych testów jest to niemożliwe z uwagi na fundusze i czas. Obliczenia MES metodą explicite pozwalają modelować takie zjawiska jak utrata stateczności przez uplastycznienie i wyboczenie, kontakt czy zniszczenie materiału.

Usługi obliczeń zmęczeniowych MES i propagacji pęknięć

Awarie maszyny które poddane są obciążeniom cyklicznie zmiennym spowodowane są zazwyczaj zmęczeniem materiału. Badania wykazują że 80% pęknięć w maszynach spowodowanych jest właśnie zmęczeniem materiału, a tylko 20% przeciążeniem statycznym. Obliczenia MES pozwalają zidentyfikować najbardziej narażone punkty w konstrukcji na ten mechanizm zniszczenia materiału. Nasi inżynierowie wykorzystując symulacje są w stanie dokładnie obliczyć trwałość produktu poddanego obciążeniom zmiennych w funkcji czasu lub częstotliwości stosując odpowiednie metody oraz kryteria zmęczeniowe.

W przypadku już istniejących lub zakładanych pęknięć w konstrukcji (konstrukcje spawane, odlewy) zastosowanie teorii mechaniki pękania pozwala określić pozostały lub dopuszczalny czas eksploatacji maszyny przed osiągnięciem krytycznego rozmiar pęknięcia.

Symulacje termiczne MES, przepływu ciepła, sprzężone analizy cieplno-przepływowe
 

Jednym z wielu problemów z jakim konstruktorzy maszyn często muszą się zmierzyć jest zarządzanie emisją ciepła. Podczas projektowania, inżynierowie muszą uwzględnić między innymi: ilość generowanego ciepła, efektywność chłodzenia oraz wpływ temperatury na zachowanie się konstrukcji. Wszystko po to, aby dostarczyć niezawodny i bezpieczny produkt. Naprężenia termiczne w łastwy sposób można uwzględnić podczas projektowania.

SimDes Partner oferuje szeroki zakres usług obliczeń termicznych z uwzględnieniem wszystkich sposobów wymiany ciepła jak: przewodzenie, konwekcja, promieniowanie. Nasi inżynierowie pomogą zrozumieć wpływ niskiej/wysokiej temperatury oraz jej gradientu na zachowanie się konstrukcji. Obliczony rozkład temperatury wewnątrz struktury może posłużyć do dalszych analiz termo-mechanicznych które umożliwiają oszacowanie: rozszerzalności cieplnej, naprężeń termicznych, intensywności pełzania oraz wyboczenia termicznego konstrukcji.

Symulacje numeryczne MES to wspaniałe narzędzie które oszczędza czas i pieniądze.

Chcesz wiedzieć czy i jak przyda się Tobie?

Napisz do nas!

Zobacz również:

Napisz do nas

SimDes Partner

tel:

+48 514 514 243

email:

info@simdes.pl

adres:

ul. Żurawia 6/12 lok. 766

00-503 Warszawa

Polska

Odwiedź nas w mediach społecznościowych