機器の強度と耐久性のシミュレーション

産業機器の設計と製造は、機械エンジニアにとって非常に大きくて重いため、大きな課題です。また、高負荷で長時間の動作サイクルで頻繁に動作する必要があります。それが失敗した場合、それは高価であるだけでなく、オペレーターにとっても危険である可能性があります。したがって、エンジニアは、産業用機器が製造される前に確実に機能することを保証できることが重要です。

シミュレーションにより、産業用機器を製造して実世界で使用する前に、仮想的にモデル化およびテストすることができます。 SIMULIAのシミュレーションツールを使用すると、産業機器メーカーとエンジニアは、製造前の段階でこれらの機械の安全性と有効性を確保し、開発時間とコストを削減できます。

DassaultSystèmesツールを使用しているお客様は、シミュレーションモデルのセットアップで速度が10％および40％向上し、設計変更後のシミュレーションの更新が最大10倍高速であることもわかりました。

これらのユーザーはシミュレーションでどのような状況をテストしていますか？一般的な問題の1つは溶接疲労です。これは一般に振動によって引き起こされ、複数のタイプの産業機器で発生する可能性があります。 SIMULIAソフトウェアは、シミュレーションまたはテストデータのいずれかからの振動荷重を使用して、溶接継手の疲労寿命を分析できます。 SIMULIAソフトウェアが提供するもう1つのワークフローは、高周波焼入れです。これにより、選択的かつ制御された方法で材料の硬度が向上します。このプロセスをシミュレートするには、強く結合された3つの異なる物理学をモデル化する必要があります。電磁、誘導電流とジュール損失をシミュレートします。熱、電力損失が金属をどのように加熱するかを計算します。材料の変形をモデル化し、残留応力を計算するための構造。

シミュレートできるもう1つのプロセスは、ショットピーニングです。これは、クランクシャフトやタービンブレードなどのコンポーネントの成形と強化によく使用されます。シミュレーションを使用して、ショットピーニングプロセスのパフォーマンスを評価し、疲労寿命の目標を達成できることを確認できます。これらは、SIMULIAがモデリングできるワークフローのほんの一部です。

これらおよびその他のSIMULIAワークフローの恩恵を受けることができるセクターには、産業機械、大型モバイル機器、ターボ機械、およびパワートレインが含まれます。これらの業界は、より高度な機械を必要とする新しいスマートな製造方法によって変化を遂げています。産業機器のオペレーターは、個人の要件に合わせてカスタマイズされた機器も要求しています。これは、この機器のメーカーにとって別の課題です。

産業機器メーカーは、製品のバリエーション、機器の組み合わせ、および設計コンセプトの増加に対処しながら、コストを抑え、高品質で信頼性の高い機器を時間どおりに提供するために、迅速かつスマートに作業する必要があります。シミュレーションにより、必要なプロトタイプの数を減らしながら、機器のライフサイクル全体にわたる構造の完全性と疲労をすばやく分析し、建設現場や鉱山などの困難な現実環境でのパフォーマンスをモデル化できます。