معرفي نرم افزار

   SimDesigner for CATIA

(تحليل خطي،غير خطي،كامپوزيت،انتقال حرارت،برخورد،ديناميكي و سيستم تعليق در محيط نرم افزار CATIA V5 با استفاده از توانمندي نرم افزار هاي MSC.Software )

ويرايش اول - ارديبهشت 1387

نويسنده :م.ر. زارعپور

info@catiav5.ir

تقديم به همه انديشمندان و دانشجويان

توجه :كپي برداري از اين مقاله فقط با معرفي مرجع

www.catiav5.ir   

بلامانع مي باشد.با تشكر

دانلود همين مقاله با فرمت PDF با حجم 2.19MB

توليد كنندگان و سازندگان امروزه رقابت سراسري سختي در روبرو دارندمانند:مشتري هاي طاقت فرسا و مصر،افزايش پيچيدگي محصول،متراكم و فشرده شدن سيكل توليد،منفعت و سود آوري و مسائل ديگر.اين رقابتها فشار زياد و چشمگيري اعمال مي كند بر روي چرخه حيات طراحي محصول و شركتها را مجبور كرده كه براي يافتن راهي تحقيقات زيادي براي افزايش سرعت طراحي و كاهش قيمت و بهبود كيفيت و نواوري بصورت همزمان و همه جانبه انجام دهند.

فرايندهاي طراحي سنتي توانايي لازم براي ايجاد بهبودهاي فرايند طراحي ، براي شركتها را ندارند.اغلب محصولات بعد از طراحي شدن و ساخته نمونه، توسط كارشناسان تحليل و بررسي و آزمايش مي شود.هرچندآناليزها يكبار انجام ميگردد اما در بازي رقابت و نواوري و بهبود كيفيت ،وقت گير و مشكل و پرهزينه مي باشند.

اگر شما بتوانيد مانع بين طراحي و تحليل را حذف كنيد و بتوانيد در فرايند طراحي،تحليل ها را شبيه سازي نماييد آنگاه در بازار رقابت يك تحول براي خودتان ايجاد خواهيد كرد.محصول بهتر،تصميم گيري سريعتر،كاهش زمان عرضه محصول به بازار رقابت،كاهش قيمت،كيفيت بهتر و نوآوري رقابتي سريعتر و بيشتر نتيجه زحمتتان خواهد بود.

سيم ديزاينر (SimDesiner) يكي از قدرتمندترين اين ابزارها ميباشد كه به توليد كننده كمك مي كند حين طراحي محصولش آن را از ديدگاه هاي مختلف و همزمان تحليل و برسي نمايد.اين نرم افزار محصول شركت MSC.Sofware كه يكي از قدرتمندترين شركت هاي فعال در زمينه مهندسي بكمك كامپيوتر مي باشد  و Dassault Systemes كه خودش يكي از قول هاي فعال در زمينه CAD/CAE/CAM مي باشد طراحي و عرضه شده است.

با همكاري اين دوشركت نرم افزاري عرضه شده است كه از توانايي بالاي مدل سازي  نرم افزار CATIA   و توانايي نرم افزار هاي MSC.Nastran و  MSC.Marc و  MSC ADAMSو  LS-DYNA باهم بهره برد.

اثربخشي و كاربرد اين مجموعه در تصوير زير به خوبي قابل مشاهده مي باشد.كه در حالت اول سمت چپ اختلاف نتايج بدست آمده از تحليل جدا ازهم سيستم تعليق يك خودرو بصورت مجزا كه تحليل ديناميك و هم تحليل سازه اي صورت گرفته-با نتايج واقعي- قابل مشاهده است .اما در قسمت پايين تصوير نتايج دو تحليل ديناميك و سازه اي باهم و همزمان قابل مشاهده است كه با نمودار تست واقعي اختلاف چنداني ندارد.

ابن نرم افزار را مي توان بروي سيتمي كه نرم افزار CATIA  نصب باشد نصب كرد و بعد از نصب محيط هاي زير به محيط هاي نرم افزار CATIA  اضافه مي گردد و كاربر مي تواند براحي در محيط نرم افزار ‍CATIA  تحليل هاي خطي و غير خطي،كامپوزيت،انتقال حرارت ،تركيب انتقال حرارت با تحليل سازه اي،برخورد،ديناميكي و تركيب ديناميك و استاتيكي را با همان مدل هاي قطعات طراحي شده در كتبا انجام دهد.

نسخه هاي عرضه شده از نرم افزار Simdesigner for CATIA  با نسخه هاي خاصي از كتيا قابل استفاده مي باشند. در كشورمان نسخه هاي براي كتيا  R14 & R17 موجود مي باشد و ضمنا در سال 2008 نسخه Simdesigner R3  عرضه شده اس كه قابل نصب بر روي ديگر نرم افزار هاي طراحي مهندسي و ساخت UGS , Pro/E  مي باشد.

سير تكاملي نرم افزار تا سال 2005

  در مطالب ذيل بطور مختصر به معرفي محيط هاي لين نرم افزار پرداخته شده است و براي دريافت اطلاعات بيشتر مي تواني به سايت زير مراجعه نماييد:

www.simdesigner.mscsoftware.com

  Structures Workbench

- بهره‌گيري از توان و قدرت حلال          MSC.Nastran  

- شبيه‌سازي كردن خطي استاتيكي ، مودهاي نرمال و تحليل مودال با

Differential stiffness , buckling , modal frequency response

- در برداشتن توانايي تحليلي‌هاي غير خطي براي شبيه‌سازي تغيير شكل‌هاي بزرگ، تغيير شكل ماده و برخورد غيرخطي مانند (مانند فورج و كشش)

-انتقال اتوماتيك و استفاده و بهره گيري بارهاي استخراج شده همانند شرايط مرزي و غيره از محيط شبيه‌سازي ديناميكي

- تحت پوشش قرار دادن و پشتيباني از كويلهاي ديناميكي حرارت با محيط حرارتي (Thermal work) براي بدست آوردن و رسيدگي كردن تنش‌هاي مكانيكي ايجاد شده بوسيله تغييرهايي و حرارتي

اين دسته شامل محيط هاي زير مي باشد:

1.    SimDesigner Linear

2.    SimDesigner NonLinear

   SimDesigner Linear

تحليل خطي با بهره گيري از MSC.Nastran  در محيط CATIA  

بهمراه پشتيباني دستورات بارگزاري و شرايط مرزي خود نرم‌افزار CATIA

    SimDesigner Composites

   تحليل كامپوزيت:

    تعريف مواد براي حالت كامپوزيت،تعريف لايه ها،تعريف شرايط مرزي و تحليل با استفاده از روش هاي زير و استخراج نتايج:

post-processor such as MSC.Patran:

1.    HILL

2.    HOFF

3.    TSAI

4.    STRN

       تذكر : اين محيط در V5R14 مشاهده مي‌شود. اما در V5R17 ديده نمي‌شود!!!

        SimDesigner NonLinear

    تحليل غير خطي با بهره گيري از MSC.Marc در محيط CATIA

    تحليل‌هاي غيرخطي شامل :

1.    Large deformation

2.    Large deformations

3.    Material plasticity

4.    Time-varying loads

5.    Material analysis

6.    Geometric analysis

7.    Contact analysis

8.    Parts and assemblies

9.    Virtual parts

    Thermal Workbench

  - بهره‌گيري از توان و قدرت MD Nastran   جهت حل هر دو حالت تحليل‌گرايي گذرا و پايا .

  - شبيه‌سازي انتقال حرارت بروش‌هاي انتقال گرما (Conduction) ، convectin، flux( جريان)

  - استخراج توزيع دما براي استفاده در تحليل‌هاي سازه‌اي

   - تشخيص خودكار تماس قطعه در حالت مونتاژي

1.     Steady State conduction and convection

2.     Transient Thermal analysis

3.     Temperature-dependent material properties

4.     Time-varying temperature loads

5.     Thermo-mechanical couplings

6.     Parts and assemblies

7.     Temperature distribution can be used in structural analysis

   تعريف شرايط مرزي ، مشخصات انتقال حرارتي ماده، بارگزاري حرارتي ، تحليل و استخراج نتايج .

   نوع بارهاي حرارتي :

1.    Initial temperature restraint

2.    Temperature restraint

3.    Heat flux load

4.    Heat source load

5.    Convection load

      SimDesigner Motion

    - بهره گيري از توان و قدرت تكنولوژي   MSC ADAMS.

    - انجام شبيه‌سازي حركت ديناميكي روي انواع فايل هاي 3 بعدي مونتاژي

    - شبيه‌سازي مكانيزم‌ها شامل برخوردها و اصطكاك

    -انتقال اتوماتيك به محيط نرم افزار CATIA (بدون هيچگونه از دست دادن اطلاعات يا تبديل فايل)

    - پشتيباني براي اعضاء انعطاف پذير براي محاسبه تغيير شكل خمشي و تنش‌هاي وارد و استخراج نتايج حين شبيه‌سازي حركت  (تحليلي سينتيك ناشي از سينماتيك)

    - انتقال بارهاي ناشي از حركت و ديناميكي به محيط تحليل سازه اي و المان محدود بهمراه اعمال شرايط مرزي مطلوب

    - انيميشن مدلها در محيط نرم افزار CATIA و مورد استفاده قرار دادن آن براي اندازه‌گيري 3D ، حجم جاروب شده در كل مسير  حركت، بررسي از لحاظ برخورد براي مطالعه فاصله‌ها و... .

    شبيه‌سازي مكانيزم‌ها به همراه تعريف شرايط مرزي و تعريف زمان با استفاده از ADAMS در محيط CATIA اين محيط همچون  محيط DMU خود نرم‌افزار CATIA مي‌باشد كه علاوه بر مكانيزم‌هاي خود نرم‌افزار CATIA مكانيزم‌ها و شرايط مرزي و بارگزاري همانند  برخورد ، دمپرها و اعمال نيرو را دارا مي‌باشد.

    نتايج مكانيزم‌هاي اين محيط را مي‌توان در ADAMS View  نيز مشاهده كرد.

     بايد يادآوري كرد كه اين محيط قابليت تحليل Flex را نيز دارا مي‌باشد.

   Constraints:

-         Joints used to constrain the relative motion of a pair of rigid bodies by physically connecting them.

-         Joint Primitives used to enforce standard geometric constraints.

-         Cam constraints used to simulate Contact between a point and a curve or between two curves. Intermittent curve-curve and 3D contacts are included in this group, but do not impose fixed degrees of freedom between parts (only forces between the bodies).

Forces:

-         Mampers

-         Forces & Moments

-         Bushings

-         Springs

Parts:

-         Rigid Bodies

-         Ground

-         Mass Properties

SimDesigner Suspention

    شبيه‌سازي و تحليل و بررسي سيستم‌هاي تعليق خودرو با بهره‌گيري از نرم‌افزار MSC ADAMS در محيط CATIA .

    - بايد يادآوري كرد كه در اين محيط قابليت تحليل Flex را نيز دارا مي‌باشد.

    دو دسته ميحط اين بخش شامل:

o    SDS Standard User

o    SDS Expert User

    تمپلت هاي سيستم تعليق شامل:

 Double-Wishbone Suspension

·     MacPherson Suspension

·     Multi-Link Suspension

·     Parallel-Link Steering System

·     Pitman Arm Steering System

·     Quad-Link Axle Suspension

·     Rack and Pinion Steering System

·     Torsion Bar Double-Wishbone Suspension

·     Trailing Arm Suspension

·     Twist Beam Suspension

         تذكر : اين محيط در V5R14 مشاهده مي‌شود. اما در V5R17 ديده نمي‌شود!!!

SimDesigner Fatigue

    تحليل خستگي و تخمين عمر مفيد قطعه يا قطعات در اثر بارگذاري ديناميكي و استاتيكي در ضايع هوافضا، خودرويي و موتوري و ... بررسي عمر مفيد قطعات در اثر بارهاي سيكلي از اهميت خاصي برخوردار مي‌باشد. كه در اين بخش م‌توان با توجه به تحليل استاتيكي يا ديناميكي بدست آمده به بررسي خستگي ناشي از آنها رسيدگي كرد.

     ايجاد يك كيس تحليل خستگي از تحليل استاتكي يا ديناميكي ، تعريف شرايط سيكلي ، تعريف خواص مواد  با توجه به پارامترهاي خستگي ، حل با توجه به روشDangVanLDV  و استخراج نتايج

      تذكر: اين محيط در V5R14 مشاهده مي شود و در V5R17 ديده نمي‌شود!!!

    SimDesigner Flax

     تحليل‌هاي ترنش و كرنش ناشي از بارهاي ديناميكي ، در يك مجموعه يكي از اعضا با شرايط فيزيكي(خواص مهندسي و موادي)  و ديناميكي و مرزي در حين رخ دادن آن مكانيزم همانند باز و بسته شدن فلپ بال هواپيما

      اين محيط در دل دو محيط SDM و SDS قرار داده شده است و براحتي مي‌توان ديد از شبيه‌سازي يك مكانيزم ، به تحليل و بررسي جزئيات آن مكانيزم پرداخت. حتي براي تحليل خستگي نيز مي‌توان بهره گرفت.

     بايد يادآوري كرد كه حالت تحليل Flex در اين نرم‌افزار بيشتر قيودها را تحت پوشش قرار مي‌دهد بجز قيد برخورد را.

   Crash Workbench

     - پشتيباني پوشش دادن از حالت تحليل Explisit، خيلي زياد غير خطي(Highly-nonlineaz) ، برخورد و درگير شدن كاربردي وابسته به زمان (Timedependent involving crash applications) به،تست سقوط، مسائل با سرعت اوليه، تحت ديوار صلب و سخت.

    - تعريف كردن شرايط ورودي و تحليل پارامترها براي سومين قسمت حلال LS-DYNA

    - انتقال و نمايش نتايج تحليل از شبيه‌سازي   LS-DYNA

     Enterprise Gateways

    - تهيه منابع شبيه‌سازي براي دسترسي يك نرم‌افزار خارجي ديگر

MD Nastran, Marc , LS-DYNA

     - انتقال داده هاي آماده جهت ورودي به حلال مورد نظر و فراخوان نتايج حل شبيه‌سازي شده بدون خروج از محيط نرم‌افزار CATIA

   - برنامه‌ريزي و قابل مشاهده بودن توابع (job) Submissions روي remote queues

دانلود همين مقاله با فرمت PDF با حجم 2.19MB

آخرين نسخه اين نرم افزار در كشورمان SimDesigner for CATIA V5R17 مي باشد و در آرشيو نرم افزار سايت موجود مي باشد.

    براي مطالعه بيشتر مي تواني منابع در ذيل مراجعه فرماييد:

     1- مقاله فارسي دوست عزيزمان مهندس پيام ارزانش (با فرمت PDF  و حجم 1.83MB)

    2-    SimDesigner_Enterprise.pdf  -   719 KB

    3-   MSC_DS_SimDesigner_Workbench_Edition.pdf   -140 KB