Mô Phỏng Trục Khuỷu Với FEA Không Lưới . Bạn Có Tin ?

Nếu bạn giống như tôi, bạn là một kỹ sư dành khá nhiều thời gian để thiết kế và phân tích các bộ phận lắc, rung hoặc xoay. Bởi vì, trong thế giới của chúng ta, mọi thứ đều liên quan đến tỷ lệ khối lượng đến độ cứng và tinh chỉnh tần số cộng hưởng của các thiết kế của chúng ta. 

Trong thời đại ngày nay, các phiên bản phát hành sản phẩm có nhịp độ cực nhanh, các nhà thiết kế liên tục tìm cách loại bỏ thời gian khỏi quy trình R&D của họ như cạo sạch cánh máy bay. Các nguyên tắc cơ bản của phân tích phương thức đã giống nhau ngay từ đầu: Đơn giản CAD, Lưới, Thiết lập, Giải quyết và Đánh giá. Khoảng 50% thời gian được dành cho việc chuyển qua lại giữa CAD và Lưới, liên tục cố gắng trả lời các câu hỏi như:

1. Tôi có đủ yếu tố thông qua độ dày không ?
2. Cái gì là tốt hơn, một lưới tet hoặc hex ? Có lẽ là sự pha trộn của cả hai?
3. Bán kính này có quan trọng không, hay còn cái vát này thì sao?
4. Tôi có cần phải giảm mật độ vì tôi vừa loại bỏ một loạt các lỗ nhỏ không?
5. Có phải CG đã di chuyển quá nhiều không?

Phân tích CAD sẵn sàng sản xuất, chẳng hạn như trục khuỷu Mazda Miata này trong Onshape, đòi hỏi một cuộc gọi phán xét: Bao nhiêu chi tiết là đủ? Các thành phần gia công có chứa hàng chục bán kính và vát rất quan trọng nhưng cực kỳ quan trọng.

Thời gian là tiền bạc

Toàn bộ quá trình này mất bao lâu? Chà, đối với một phần duy nhất, những người giỏi nhất trong chúng ta có thể giảm điều này xuống còn khoảng một giờ. Thời gian có thể ít hơn một chút cho một phần đơn giản, nhưng có lẽ nhiều hơn cho một cấu trúc. Điều này có nghĩa, chúng tôi đã dành 30 phút để chơi xung quanh với hình học và lưới.

Hai mắt lưới ” typical ”điển hình cho phần trục khuỷu của chúng tôi có nhiều bán kính và vát bị loại bỏ. Trái: 210.000 phần tử tet sử dụng FEA cục bộ. Phải: 923.000 phần tử tet sử dụng FEA dựa trên đám mây. Từ CAD đến kết quả mất 30 phút mỗi.

Kỹ sư là những nhân viên đắt tiền, và vì vậy tiết kiệm thời gian rất có lợi cho các doanh nghiệp của chúng tôi. Có hàng tá công ty phần mềm và hàng trăm kỹ sư ứng dụng, như tôi, người không ngừng phát triển những cách mới để đưa ra quy trình này bằng các mẹo, thủ thuật và tập lệnh. Về bản chất, chúng tôi chỉ tự động hóa quy trình hiện có. Để thực sự tăng tốc mọi thứ, tuy nhiên, bạn cần thay đổi quy trình. Và đó chính xác là những gì SIMSOLID đã làm.

Giải quyết trong vài giây với FEA không lưới

SIMSOLID được mô tả tốt nhất là “FEA không lưới” và nó sử dụng một công cụ tính toán hoàn toàn mới để giải quyết vấn đề. Nhưng cuối cùng, nó tách rời hình học CAD từ toán học FEA, giải các phương trình trạng thái và sau đó ánh xạ lại kết quả lên hình học ban đầu. Tất cả điều này trong khi thực hiện một hội tụ nhiều vượt qua. Trong FEA truyền thống, hội tụ nhiều đường chuyền còn được gọi là phương pháp tiếp cận đa phương tiện của P-Lưới, hoặc P, nhưng FEA không có lưới của SIMSOLID là bất cứ điều gì ngoài truyền thống.

Bằng cách không sử dụng lưới, như trong FEA truyền thống, SIMSOLID đã tìm thấy 30 chế độ đầu tiên của trục khuỷu của chúng tôi trong 17 giây. Vì vậy, bây giờ, thay vì phân tích 5 thiết kế mỗi ngày, chúng ta có thể phân tích 500.

Vì vậy, điều này có ý nghĩa gì đối với quy trình làm việc FEA của chúng tôi? Chà, trước hết, ở đó không có lưới để giữ trẻ. Điều này có nghĩa là 50% thời gian của chúng tôi dành cho việc làm một việc quan trọng hơn. Ngoài ra, thời gian giải được giảm đáng kể, ví dụ trục khuỷu ở trên đã được giải với 29.000 phương trình. Trong FEA truyền thống, điều này tương đương với phân tích cấu trúc của khoảng 10.000 yếu tố (với 3 DOF). Đó là 1-2 đơn đặt hàng có cường độ nhỏ hơn so với những gì chúng ta đã từng sử dụng.

Càng nhiều bộ phận Merrier

Ngoài ra, với các tổ hợp cấu trúc, nó thậm chí còn tốt hơn. Với SIMSOLID, không cần sử dụng các phương trình ràng buộc (như RBE3) hoặc lò xo ảo để kết nối tổ hợp của bạn với nhau. Chỉ cần nhập vào SIMSOLID và giải quyết. Đừng lo lắng về các khoảng trống và can thiệp, vì SIMSOLID sử dụng dung sai đơn giản do người dùng nhập để thiết lập kết nối. Nhấp vào nút ít hơn có nghĩa là ít tiềm năng cho lỗi.

Bộ khung quad quad này có 52 phần và 1028 kết nối. SIMSOLID đã tìm thấy 10 chế độ linh hoạt đầu tiên trong 36 giây.

Trong động lực học và kỹ thuật nói chung, mọi nhà thiết kế ngoài kia đang cố gắng học hỏi nhiều nhất có thể nhanh nhất có thể. Cho dù đó là để có thể sản xuất nhanh hơn hay thử nhiều biến thể hơn trong một khoảng thời gian nhất định, tốc độ là tên của trò chơi. Dù bằng cách nào, FEA không lưới của SIMSOLID đại diện cho một khoản tiết kiệm thời gian mà một đơn đặt hàng có cường độ lớn hơn bất cứ thứ gì chúng ta từng thấy trước đây trong FEA truyền thống. Là một kỹ sư sống trong một thế giới năng động – điều đó thực sự gây được tiếng vang.

 

Điểm chuẩn cho thấy mối tương quan trong vòng 2% khi tính toán cộng hưởng chế độ đầu tiên của trục khuỷu của chúng tôi. Điều nào là đúng? Chỉ có thử nghiệm mới có thể cho chúng tôi biết điều đó, nhưng để bắt đầu, SIMSOLID là người duy nhất sử dụng hình học CAD đầy đủ tính năng.

Cuối cùng, bạn có thể xem video hướng dẫn cho trục khuỷu này tại đây:

Công ty ThinkSmart đơn vị cung cấp gói giải pháp công nghệ hàng đầu Việt Nam ” Quét 3D – Kiểu dáng công nghiệp, Phân tích lực Altair – In 3D cao cấp gia công khuôn mẫu / Chạy Mockup – Khuôn composite – Kiểm tra chất lượng – Sơn trang trí ”

*** ThinkSmart Portfolio: https://www.youtube.com/watch?v=OoVn3bpAAlk

Công ty ThinkSmart có các chi nhánh trải dài khắp Việt Nam, đáp ứng nhu cầu về sản phẩm và dịch vụ tới khách hàng nhanh chóng.

Khám phá những sản phẩm và dự án của công ty ThinkSmart: https://thinksmart.com.vn/

Khám phá thêm các bài viết liên quan: 

SimSolid nhanh hơn FEA, chính xác như vậy. Những gì tôi thích từ nó?

Mô phỏng, in 3D và đúc : Sự cộng sinh hoàn hảo cho sự phát triển của công nghệ hàng không vũ trụ

Liên hệ:

⊙ Trụ sở chính HCM: 35B đường số 10, Tăng Nhơn Phú B, Quận 9, TP HCM.

098 3553 768 ( TGĐ: Anh Hoài ) 0286 2715 968 (Tư vấn Công nghệ)

Mail: info@thinksmart.com.vn

⊙ Chi nhánh Hà Nội: Số 10 ngõ 208/2, Phố Ngô Xuân Quảng, TT. Trâu Quỳ, H. Gia Lâm, HN.

036 549 8888 ( GĐ HN: Anh Tùng )

⊙ Chi nhánh Huế: 79/107 Phùng Hưng, TP Huế.

090 4342 394 ( GĐ Huế: Anh Huy )

⊙ Chi nhánh Cần Thơ: Đường số 8, Khu Công nghiệp Trà Nóc 2, P. Phước Thới, Q. Ô Môn, Cần Thơ.

078 7896 032 ( Tư vấn Công nghệ: Anh Sơn )

#3dprinting #3dscanner #in3dsla #quet3d #thinksmart #vietnam