高度な強度・耐久性シミュレーションで産業機器の信頼性を確保
産業機器の設計と製造は、機械エンジニアにとって大きな課題です。このような機器は非常に大型で重く、多くの場合、重荷重下で長い運転サイクルを必要とします。故障すれば、コストがかかるだけでなく、オペレーターにとって危険になる可能性もあります。したがって、エンジニアが産業機器の信頼性を製造前に確保できることは極めて重要です。
シミュレーションによる仮想テスト
シミュレーションにより、産業機器を製造し、実世界で稼働させる前に、仮想的にモデル化してテストできます。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、開発段階でこれらの機械の安全性と有効性を確保でき、開発時間とコストを削減できます。
ダッソー・システムズのツールを使用する顧客は、シミュレーションモデルのセットアップで10〜40%の高速化を実現し、設計変更後のシミュレーション更新が最大10倍高速であることを見出しています。
シミュレーションでテストされる一般的なシナリオ
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るのでしょうか。よくある問題の一つは溶接疲労で、振動が原因で多くの種類の産業機器で発生します。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からの振動荷重を使用して、溶接継手の疲労寿命を解析できます。SIMULIAソフトウェアが提供するもう一つのワークフローは誘導焼入れで、材料の硬度を選択的かつ制御された方法で高めます。このプロセスをシミュレートするには、強く結合した3つの異なる物理現象をモデル化する必要があります：誘導電流とジュール損失をシミュレートする電磁気、電力損失が金属をどのように加熱するかを計算する熱、材料変態をモデル化し残留応力を計算する構造です。
ショットピーニングなどのプロセスもシミュレーション可能
シミュレートできるもう一つのプロセスはショットピーニングで、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性能を評価し、疲労寿命目標が達成できるかを検証できます。これらはSIMULIAがモデル化できるワークフローのほんの一部に過ぎません。
恩恵を受ける産業分野
これらおよびその他のSIMULIAワークフローの恩恵を受ける分野には、産業機械、重機、ターボ機械、パワートレインが含まれます。これらの産業は、より高度な機械を必要とする新しいスマート製造手法により変化しています。産業機器オペレーターはまた、個人の要件に合わせたカスタマイズされた機器を求めており、これが機器メーカーにとってさらなる課題となっています。
迅速かつスマートな製造のために
産業機器メーカーは、製品バリエーション、機器の組み合わせ、設計コンセプトの増加に対処しながら、コストを抑え、品質と信頼性の高い機器を期限通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的完全性と疲労を迅速に解析し、建設現場や鉱山などの厳しい実環境での性能をモデル化できます。
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