Phần mềm mô phỏng SOLIDWORKS SIMULATION

SOLIDWORKS Simulation là một chương trình mô phỏng sử dụng bộ giải phần tử hữu hạn hoàn toàn toàn diện mà người dùng có thể kiểm tra độ bền của thiết kế. Với ba cấp độ bản quyền, người dùng có thể truy cập nhiều mô đun khác nhau nhằm đảm bảo thiết kế của họ thông qua bài toán tĩnh học, động học và điều kiện nhiệt.

Công cụ FEA tích hợp hoàn toàn chức năng phân tích cho phép người dùng dễ dàng đưa ra các quyết định quan trọng trong thiết kế, giảm thời gian và chi phí cho việc mô phỏng và kiểm tra bằng cách xác định ứng suất , độ biến dạng, độ dịch chuyển và hệ số an toàn trên các thiết kế đang chịu điều kiện tải trọng tĩnh.

Cho phép người dùng mô phỏng một cách dễ dàng về tuổi thọ, tổn hại, các yếu tố tải trọng và vị trí ứng suất cao nhất của thiết kế từ bài toán tải lực theo chu kỳ nơi mà áp lực cực đại nhỏ hơn giới hạn chảy của vật liệu. Công cụ tích hợp đầy đủ này có thể mô phỏng các tải biến đổi, tải cố định và tải ngẫu nhiên do máy tính tạo ra hoặc sử dụng dữ liệu tải trọng trong các bài toán cũ để chạy mô phỏng cho các bài toán hiện tại.

Sử dụng động học mô hình cứng và bộ giải ADAMS (Automated Dynamic Analysis of Mechanical Systems), người dùng có thể mô phỏng một cách dễ dàng và chính xác chuyển động của mô hình dựa trên các điều kiện ràng buộc do người dùng xác định và điều kiện đầu vào cơ học như trọng lực, lực, lò xo và giảm sóc. Kết quả của phương pháp mô phỏng này cung cấp cho người dùng dữ liệu về vị trí, vận tốc, gia tốc, và phản lực.

Tiện ích này cho phép người thiết kế theo dõi kết quả mô phỏng dựa trên các thay đổi thiết kế được thực hiện trên một bộ phận hoặc bộ lắp ráp. Sau khi xác định một mô hình mẫu, mọi thay đổi trong cài đặt thông số bài toán hoặc tạo hình đều được ghi lại, và các đồ thị dữ liệu theo dõi được cập nhật để thể hiện kết quả thay đổi khi cải tiến mô hình.

Công cụ này trong SOLIDWORKS Simulation cho phép người dùng nhanh chóng và dễ dàng hiển thị các chuyển động không được phép của mô hình và xem chính xác cách mô hình thiếu ràng buộc sẽ di chuyển. Điều này giúp người dùng thấy rõ cách để ràng buộc mô hình để tránh gây ra vấn đề trong quá trình mô phỏng.

Bạn có cần thực hiện một phân tích chuyển động trên một hệ thống phức tạp, nơi bạn không chắc chắn khi nào một sự kiện cụ thể sẽ xảy ra nhưng khi xảy ra, bạn cần hệ thống phản ứng theo cách cụ thể không? Nếu có, thì phân tích chuyển động dựa trên sự kiện có thể là công cụ phù hợp cho bạn. Đây là một công cụ ở phiên bản SOLIDWORKS Simulation Professional trở lên, cho phép người dùng thiết lập các thao tác sẽ kích hoạt khi có một sự kiện kích thích. Ví dụ, một hộp có khối lượng đã biết đang di chuyển dọc theo băng tải và cần thay đổi hướng tại một điểm cụ thể. Người dùng có thể đặt một cảm biến khối lượng tại điểm đó, kích thích một cánh tay đẩy hộp sang hướng khác dọc theo băng tải khi hộp đạt trọng lượng được thiết lập trên cảm biến.

Nhằm tăng độ chính xác của bài toán mô phỏng SOLIDWORKS Simulation mà không làm tăng độ mật độ lưới toàn bộ. Tùy chọn submodeling cho phép người dùng chạy một mô phỏng “mẹ” với mật độ lưới thấp mà không mất quá nhiều thời gian giải . Tập trung vào một phần cụ thể trong bài toán mô phỏng “mẹ” và tăng mật độ lưới lưới chỉ phần đó trong khi điều kiện biên từ bài toán  “mẹ" vẫn giữ nguyên. Công cụ này có thể mang lại độ chính xác cao mà không phải đau đầu trong vấn đề chia lưới.

Tiết kiệm thời gian và tài nguyên tính toán trong các bài toán mô phỏng bằng cách sử dụng 2D Simplification của SOLIDWORKS Simulation. Nếu mô hình là đối xứng hoặc đối xứng trục và với các tải trọng đối xứng, người dùng có thể thiết lập và chạy các mô hình và nghiên cứu của mình chỉ bằng cách làm việc với một mô hình 2D của mô hình 3D ban đầu. Kết quả vẫn có thể được hiển thị với đầy đủ chi tiết trên 3D.

Kết hợp kích thước SOLIDWORKS của bạn với mô phỏng cấu trúc bằng cách sử dụng tối ưu hóa dựa trên phương pháp DOE (Design of Experiments). Phương pháp thiết kế thử nghiệm Box-Behnken mang lại sự tự tin rằng bạn đã tìm ra thiết kế tốt nhất. Mục tiêu điển hình là giảm thiểu khối lượng của thiết kế để giảm chi phí vật liệu trong khi vẫn đảm bảo rằng thiết kế của bạn vẫn đáp ứng các hạn chế thông thường về tiêu chuẩn hệ số an toàn để đảm bảo thiết kế nhẹ và hiệu quả.

Hiểu về hiệu suất nhiệt của thiết kế của bạn với bộ giải nhiệt tích hợp trong SOLIDWORKS Simulation. Mô phỏng sự dẫn nhiệt, bức xạ và đối lưu nhiệt thông qua các hệ số để nhanh chóng xác định phân bố nhiệt độ và luồng nhiệt trong thiết kế. Những kết quả nhiệt này có thể được sử dụng để xác định sự giãn nở nhiệt trên mô hình.

Mô-đun phân tích độ bền uốn tuyến tính cho phép người dùng xác định lực uốn lớn nhất, tải trọng nén cần thiết để uốn cong mô hình. Như vậy, người dùng có thể dự đoán xem mô hình có thể hư hỏng do đạt điểm tới hạn chảy của vật liệu hay chỉ biến dạng dẻo cấu trúc.

Khi thiết kế đối tượng chịu tác dụng rung, người dùng có thể dễ dàng xác định tần số tự nhiên và hình dạng dao động của mô hình rung, giúp người dùng điều chỉnh thiết kế để tránh sự cộng hưởng phi điều hòa và tổn hại từ những trường hợp như vậy. Phân tích dao động còn được biết đến là phân tích phương thức, là công cụ tích hợp đầy đủ này là quan trọng đối với các nhà thiết kế trong nhiều lĩnh vực để tạo ra các bộ phận và lắp ráp chống rung.

Tận dụng bộ giải trong SOLIDWORKS Simulation để kiểm tra độ bền của thiết kế khi rơi từ một độ cao nhất định. Với chương trình này, người dùng có khả năng kết hợp tính dẻo của vật liệu để xác định được ứng suất chính xác trong mô hình của mình.

Hợp lý hóa việc phân tích bình áp lực với Nghiên cứu thiết kế bình áp lực  có trong SOLIDWORKS Simulation Professional. Các công cụ và quy trình làm việc đi kèm cho phép người dùng tuân theo tiêu chuẩn lò hơi và bình chịu áp của ASME để người dùng có thể kiểm định năm giới hạn cường độ ứng suất cũng như cho ra kết quả đầy đủ cả về mặt định tính và định lượng trên tất cả các biểu đồ kết quả.

Nhằm đạt được hiểu biết về thiết kế và tăng cường hiệu suất bằng cách tối ưu hóa mô hình với các nghiên cứu Topology. Thiết lập bài toán với các thiết bị và tải cần thiết và để nghiên cứu Topology khám phá khối lượng hình học của mô hình. Kết quả là một thiết kế thay thế được đề xuất sẽ đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt. Các phương pháp tối ưu hóa bao gồm việc giảm khối lượng, tăng độ cứng tổng thể của mô hình hoặc giảm thiểu biến dạng tối đa.

Quản lý các bài toán mô phỏng mà không làm giao diện người dùng  trở nên rối rắm với load case manager. Sử dụng công cụ này để chạy nhiều trường hợp tải lực trên một thiết kế cụ thể, tăng tốc quá trình chia lưới và mô phỏng. Người dùng có khả năng kết hợp tải từ nhiều trường hợp khác nhau và xác định ảnh hưởng tổng lực của chúng đối với mô hình.

Nếu bạn đang cố gắng chạy mô phỏng với độ biến dạng lớn, tải trọng thay đổi hoặc đang hoạt động trong phần phi tuyến tính của đường cong ứng suất-biến dạng thì SOLIDWORKS Nonlinear Analysis có thể là lựa chọn mô phỏng phù hợp cho bạn. Phân tích phi tuyến tính dành cho các trường hợp bài toán thay đổi theo thời gian, không gian hoặc hoặc biến đổi theo mô hình vật liệu.

Đây là hiện tượng xảy ra với các vật liệu khi chịu tải trọng  lực mạnh đến mức độ mà sau khi lực đã được giảm bớt hoặc loại bỏ, vật liệu không trở về hình dạng ban đầu. Hãy tưởng tượng một kẹp giấy mà bạn kéo quá mạnh và sau đó buông ra, kẹp giấy đó sẽ không bao giờ trở lại hình dạng ban đầu. Nó sẽ luôn luôn bị lệch một chút. Phân tích phi tuyến tính của SOLIDWORKS Simulation có thể mô phỏng các mô hình đã bị biến dạng đến mức không thể khôi phục và cung cấp kết quả về ứng suất mà mô hình phải đối mặt cũng như mức độ biến dạng vĩnh viễn sẽ xảy ra trong mô hình sau khi lực tải được giảm bớt.

Tinh chỉnh lớp vật liệu tổng hợp với Composite Shells trong SOLIDWORKS Simulation Premium. Composite Shells có thể ánh xạ theo các đường cong UV tự nhiên của các bề mặt SOLIDWORKS. Hướng sợi và độ dày lớp composite có thể được điều chỉnh ngay lập tức hoặc được nhập từ bảng tính. Kết hợp điều này với DOE để tìm cách xếp và định hình tốt nhất cho các lớp composite của bạn.

Phân tích phản ứng của cấu trúc khi tiếp xúc với môi trường rung động bằng cách sử dụng Harmonic and Random Vibration trong SOLIDWORKS Simulation Premium. Các biểu đồ rung có thể được đưa vào dưới dạng đường PSD hoặc dưới dạng " harmonic frequency sweep” . Các phản ứng điển hình, bao gồm giá trị ứng suất và gia tốc RMS, có thể được hiểu qua toàn bộ dải tần số đã kiểm tra.

Sử dụng biên độ và tốc độ dao động của phương pháp Modal Superposition để xác định hành vi chuyển động theo thời gian của hệ thống cấu trúc. Rất hữu ích cho các sự kiện tần số thấp hoặc trong trường hợp nơi tải quá nhanh để được xem  như tải tĩnh. Người sử dụng có thể kiểm tra gia tốc và ứng suất căng do rung để cải thiện tính chắc chắn trong thiết kế của họ.