Siemens aprimora simulação para projetos de eletrificação e aeroespaciais

A Siemens Digital Industries Software anunciou recentemente que a versão mais recente do software Simcenter, voltado para simulação mecânica, ajudando a simplificar os projetos de engenharia de eletrificação, atingir margens de segurança de aeronaves e simplificar testes de durabilidade em muitos setores, além de outros recursos.

“Os desafios complexos de engenharia, como o desenvolvimento de produtos com mais recursos, de menor impacto ambiental, mais leves porém mais fortes, exigem uma solução CAE totalmente integrada”, disse Jean-Claude Ercolanelli, vice-presidente sênior de soluções de simulação e teste da Siemens Digital Industries Software. “A versão mais recente do Simcenter oferece uma série de aprimoramentos poderosos para ajudar os engenheiros a resolver esses desafios de maneira eficiente e muito mais rápida, seja com simulações de contato de pneus concluídas 45% mais rapidamente ou reduzindo o pré-processamento da estrutura da fuselagem em até 80%.”

Os destaques desta versão se aplicam a todos os setores e fluxos de trabalho e trazem novas funcionalidades para a família de produtos Simcenter. Os destaques incluem:

• Para quem explora a manufatura aditiva (AM), a simulação do processo de construção é um recurso obrigatório, principalmente quando se trata de métodos de produção de fusão em leito de pó à base de metais. A natureza complexa desses processos geralmente exige que o engenheiro de AM colabore com um especialista em CAE. A versão mais recente do software Simcenter 3D da Siemens apresenta um recurso simplificado para simulação do processo de construção de fusão em leito de pó (PBF) que é fácil de usar, não exigindo conhecimento profundo de CAE. Com uma malha robusta baseada em voxel em segundo plano, os engenheiros podem modelar e simular rapidamente o processo de construção de PBF, fornecendo informações sobre a construção da peça. Uma análise mais detalhada pode então ser realizada por especialistas em CAE no Simcenter 3D, reforçando a colaboração.

• Após a introdução da capacidade de iniciar simulações em sistemas HPC remotos diretamente do Simcenter 3D, os engenheiros agora podem revisar os resultados da simulação diretamente da interface “Remote Simulation”. Isso ajuda os engenheiros a determinar se os estudos de simulação foram executados corretamente antes de transferir grandes arquivos de resultados de volta para uma estação de trabalho local para uma avaliação detalhada.

Eletrificação

A eletrificação é uma tendência importante na indústria automotiva e o desenvolvimento de novos motores de veículos elétricos (VE) tende a ser dividido em silos para o projeto de e-motor, análise de transmissão, NVH e acústica. As ferramentas de simulação mecânica do Simcenter podem ajudar as montadoras a desfazer esses silos, facilitando o fluxo de informações críticas de carga, projeto e modelo entre cada uma dessas disciplinas para o desenvolvimento de motores para VEs. Além do desenvolvimento de VEs, os novos recursos desta versão melhoram a simulação de outras aplicações automotivas, que incluem NVH, pneus e desempenho do limpador de para-brisa. Os destaques incluem:

• A nova exibição de padrão de contato no Simcenter 3D ajuda a analisar os padrões de contato do limpador de para-brisa. Ao modelar o limpador como um corpo flexível combinado a elementos de contato, a nova exibição do padrão de contato mostrará resultados fáceis de interpretar das forças do limpador de para-brisa, permitindo que o usuário aprenda sobre a distribuição consistente ou inconsistente das forças e se o projeto do limpador está funcionando conforme o esperado, sem a necessidade de testes físicos caros e demorados.

• A versão mais recente do software Simcenter Tire possui um algoritmo atualizado de contato com a via para reduzir a grande quantidade de troca de dados sobre a via, que são usados para construir os modelos de pneus de alta fidelidade utilizados nos simuladores de direção e conjunto de Hardware-in-the-Loop. Isso significa que o desempenho computacional aumenta em até 45%, permitindo o uso de modelos de pneus de alta fidelidade em tempo real.

Indústria aeroespacial

Para a indústria aeroespacial, os novos recursos reduzem o número de modelos necessários para simular o comportamento de revestimentos finos de aeronaves e realizar cálculos de margem de segurança com mais rapidez. Além das novas aplicações aprimoradas de fuselagem, o Simcenter pode ajudar os engenheiros a entender melhor a dinâmica de lançamento de foguetes, simulando o efeito slosh de líquido em tanques de combustível. Os destaques incluem:

• Novos modelos de cálculo padrão foram adicionados às ferramentas de análise da margem de segurança no Simcenter 3D. Esses novos modelos fazem um pré-preenchimento automático de todas as entradas com base em um conjunto de regras para que o engenheiro só precise selecionar a geometria para aplicar o cálculo, removendo a dependência tradicional do desenvolvimento de script personalizado e os custos de manutenção associados.

• Um novo recurso do software Simcenter Nastran ajuda os engenheiros com estruturas de fuselagem fina de diferentes comportamentos de rigidez, dependendo da carga; tensão (membrana) versus compressão (cisalhamento). Hoje, os engenheiros normalmente criam vários modelos e propriedades para todas as diferentes condições de carga. O novo quad apenas de tensão mudará automaticamente de comportamento da membrana para comportamento do cisalhamento, de modo que apenas um modelo será necessário para representar uma estrutura de fuselagem, reduzindo o tempo de pré-processamento da simulação em até 80%.

• Embora não seja usada somente em aplicações aeroespaciais e de foguetes, a dinâmica de slosh de combustível líquido em tanques de armazenamento pode representar um desafio para os sistemas de orientação. Nesta versão mais recente do Simcenter Nastran, o novo modelo de fluido incompressível ajuda a prever frequências de slosh e modos hidroelásticos. Em outros setores, também pode ser usado para avaliar o efeito slosh em tanques de carga, lastro ou combustível de grandes navios, veículos automotivos, vagões ferroviários e muito mais.

Máquinas industriais

Para a indústria de máquinas industriais, o tempo de atividade da máquina é o fator principal, mas os fabricantes de máquinas muitas vezes não têm tempo ou recursos para testar fisicamente suas máquinas até seus limites. O Simcenter oferece novos recursos para ajudar na previsão da durabilidade sem a necessidade de conhecimento especializado. Os destaques incluem:

• O Simcenter 3D supera a necessidade de ferramentas separadas e conhecimento sobre a durabilidade adequada ao simplificar e automatizar a análise de resistência. O Simcenter 3D pode calcular automaticamente os parâmetros necessários para aderir às diretrizes FKM padrão do setor. Isso significa que os engenheiros podem realizar análises de durabilidade diretamente de seus resultados de análise de tensão para que as máquinas atendam aos requisitos de operação.

• Os transformadores de potência industriais precisam atender a rígidos padrões de emissão de ruído e qualificar os modelos EMAG-Acoustics para o desenvolvimento de transformadores. O Simcenter 3D agora pode simular com muita rapidez e precisão os complexos efeitos de magnetostricção multidisciplinares que causam o ruído do transformador. Além disso, as forças calculadas podem ser usadas na avaliação de ruído e vibração, permitindo a simulação de desempenho eletromagnético e acústico em um único ambiente.

• Por último, as máquinas industriais geralmente têm eixos que giram em altas velocidades e que também podem vibrar. Os engenheiros usam a simulação da dinâmica do rotor e os diagramas de Campbell para entender as frequências de vibração em várias velocidades de operação, mas elas se aplicam apenas a sistemas lineares. Ao trabalhar com sistemas de buchas não lineares, o Simcenter 3D permite o cálculo de modos complexos durante uma resposta harmônica não linear para gerar um diagrama de Campbell, permitindo a avaliação das velocidades críticas de um sistema não linear e fornecendo um maior nível de compreensão de componentes rotativos complexos.