Témata
Reklama

Nové funkce pro strojírenské výpočty

20. 09. 2011

Solid Edge Simulation ve verzi ST4 přináší dvě zásadní novinky a několik drobných vylepšení, která jsou z uživatelského hlediska neméně důležitá.

K těm zásadním patří soubor funkcí pro vytvoření tzv. sjednoceného tělesa při přípravě výpočtového modelu a výpočet příhradových konstrukcí pomocí 1D elementů. Podívejme se na ně proto podrobněji.

Reklama
Reklama
Reklama
Použití funkce Sjednocení při výpočtu svařence plechové krabice

Sjednocené těleso

Funkce, respektive soubor funkcí, které slouží k vytvoření sjednoceného tělesa, nejsou funkcemi výpočtovými, ale modelovacími právě pro přípravu kvalitního výpočtového modelu. Tyto funkce jsou dostupné pouze v rámci licence Simulation na nové kartě Geometrie simulace. K dispozici jsou funkce pro tvorbu střednicové plochy, kopie plochy, odsazené plochy, ořezání a protažení plochy, rozdělení a rozdělení plochy odsazením od hrany, sešití a zobrazení nesešitých ploch a sjednocení, popřípadě rozdělení tělesa.

Účelem těchto funkcí je vytvořit odvozenou výpočtovou geometrii modelu, která je asociativní na komponenty sestavy, a sjednotit (sečíst, sešít) odvozenou geometrii komponent tak, aby výpočtový model byl co nejjednodušší. Vytvářet sjednocenou geometrii je výhodné v případech, kdy je obvykle potřeba vytvářet pevné (lepené) kontakty mezi komponentami. Nezbytné použití sjednocené geometrie je v případech, kdy ke kontaktu dochází na hranách plechových součástí (například plechová krabice svařená na hranách), a samozřejmě se počítá pomocí 2D elementů. Druhý případem je sjednocení 2D a 3D výpočtového modelu.

Výsledný efekt při výpočtu je, že při sjednocení tělesa, ať plošného či objemového nebo objemového s plošným, dochází vytvoření společné hrany, na které se vytvoří společné uzly a elementy jsou přes tyto uzly provázány. Tím se odstraní nepřesnost výpočtu při použití kontaktů. V souvislosti s funkcemi pro sjednocení tělesa je k dispozici funkce Předefinovat vlastnost, která dovoluje definovat tloušťku a materiál pro jednotlivé plochy (součásti) sjednoceného tělesa.

Sjednocení 2D a 3D výpočtového modelu

Výpočet příhradových konstrukcí pomocí 1D elementů

Druhou zásadní novinkou je výpočet příhradových konstrukcí s použitím 1D elementů. Důvod pro využití 1D elementů u příhradových konstrukcí je v podstatě stejný jako u plechových součástí pro 2D elementy. Rychlejší a přesnější výsledek, pokud poměr rozměrů š:v:d je alespoň 1:1:10.

Pro výpočet příhradových konstrukcí je připravena karta Simulace v rámci prostředí Rámy. Zde jsou dostupné příkazy pro kompletní definici výpočtové úlohy. To je založení úlohy s definováním typu výpočtu (statická, modální a vzpěrná analýza), výpočtové geometrie, zatížení, okrajových podmínek, sítě až po řešení a zobrazení výsledků. Pro definici sítě jsou u příhradových konstrukcí k dispozici dvě nové funkce. První z nich, Uzel, slouží pro definici nového uzlu podél prutu příhradové konstrukce, který může být definován mimo standardní rastr. Druhou důležitou funkcí je Uvolnit. Ta má za úkol zvýšit počet stupňů volnosti v průsečících prutů, tak aby se nasimulovalo kloubové nebo posuvné spojení prutů. Rozdíl ve výsledcích je zobrazen na obrázcích.

Pevné spojení prutů
Kloubové spojení prutů

Další vylepšení

Solid Edge Simulation ve verzi ST4 obsahuje nejnovější verzi řešiče NX Nastran 7.1. Díky tomu přibyl do Solid Edge nový typ kontaktu Hrana. Kromě pevného provázání elementů (Rigid elementy) z předchozí verze Solid Edge je nově možné zvolit hranu jako lepenou (Glue) se zadáním vlastností lepeného kontaktu. Výhodou lepené hrany je přesnější výsledek například pro simulaci svařených plechů koutovým svarem.

Síť bez mapování, Čtyřúhelníkové mapování sítě

Nově v Solid Edge Simulation ST4 nalezneme také funkce pro lepší a přesnější generování sítě, pro řízení mapované sítě a vyhlazení sítě. Závěrem zbývá jen říci, že Solid Edge má veškeré výpočetní nástroje pro běžnou strojírenskou konstrukci.

Václav Blahník

Siemens PLM Sofware, umístění na MSV: pavilon P, stánek 95

urbankova.eva@siemens.com

Siemens PLM Sofware 

On-line verzi časopisu MM Průmyslové spektrum si můžete zakoupit v digitální trafice PUBLERO.COM 

Reklama
Vydání #10
Kód článku: 111040
Datum: 20. 09. 2011
Rubrika: Trendy / MSV 2011
Autor:
Firmy
Související články
900 000 nástrojových datových záznamů navíc

Nové rozhraní výrazně rozšiřuje datovou nabídku pro uživatele systému TDM. Ti mají nově k dispozici nástrojová data od více než 40 výrobců, tedy téměř pro každou obráběcí operaci.

Ověřování koncepčních návrhů

Nyní v říjnu je to právě rok od okamžiku, kdy americká společnost Altair získala do svého portfolia revoluční výpočetní nástroj SimSolid, který se svým použitím zaměřuje především na konstrukční oddělení, jimž nabízí možnost snadno provádět překvapivě rychlé pevnostní analýzy koncepčních návrhů.

Ultra lehké komponenty vyráběné 3D tiskem

V posledních letech se do širšího povědomí dostávají aditivní technologie, neboli 3D tisk, kde je součást tvořena přidáváním materiálu nikoliv jeho odebíráním, jako je tomu u klasického obrábění. Jejich využití je zkoumáno napříč nejrůznějšími obory od strojírenství přes architekturu až po medicínu a módu. Pokud se omezíme na 3D tisk kovů, zjistíme, že aditivní technologie jsou brány jako prostředek pro výrobu tvarově složitých a občas konvenčními způsoby zcela nevyrobitelných dílů. Jsou brány jako jakási ideální výrobní technologie pro výrobu čehokoliv. V posledních letech se navíc stále více skloňuje spojení aditivní technologie a topologické optimalizace, což je způsob návrhu tvaru dílu na základě matematické optimalizace. Jak lze tušit, navržený tvar je značně složitý a často bývá označován jako organický. Takové díly jsou údajně vhodné pro 3D tisk, ale není tomu tak. Ve většině případů je realita daleko prozaičtější. Použití aditivní technologie je pouze jediná možnost, jak takový díl vyrobit.

Související články
Harmonizace ve svařování

Mezinárodní harmonizace norem a pravidel pro svařování je důležitá z mnoha důvodů. Primárním důvodem je skutečnost, že svařování je považováno za "zvláštní proces" (EN ISO 9001), při kterém nelze zcela zjistit jakost po skončení procesu inspekcí, ale jakost musí být sledována před i v průběhu celého procesu svařování.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
CNC řízení pro rychlostní a multifunkční obrábění

Výsledek obráběcího procesu v parametrech přesnost/rychlost/povrch je dán mnoha faktory na straně stroje, nástrojů, způsobu programování a upínání, přičemž může existovat i více cest k jednomu stanovenému cíli. V tomto článku bychom se chtěli zaměřit na CNC řídicí systém, který je dnes bezpochyby podstatnou a nenahraditelnou složkou tohoto procesu. Řídicím systémem přitom většinou rozumíme jak vlastní řídicí počítač, tak i pohony os a vřeten a systémy odměřování polohy.

Velmi rychlá dvojčata

SolidCAM a InventorCAM jsou jeden a tentýž CAM program integrovaný v různých CADech (SolidWorks a Autodesk Inventor), proto má smysl mluvit o obou najednou. Neliší se funkčně totiž opravdu vůbec, pouze je uživatel ovládá ve svém oblíbeném CADu.

Virtuální stroj pomáhá vyhnout se poškození

Kolize během obrábění jsou vždy nákladnou záležitosti. Tím, jak se výroba vybavuje stále vyšší úrovní automatizace a s rozšiřováním aplikací internetu věcí (IIoT) nabývá prevence chyb na složitosti i časové náročnosti. Japonský výrobce CNC strojů Okuma , který si jako jediný na světě vyrábí veškeré klíčové komponenty obráběcích strojů sám, vyvinul digitální řešení, které slouží k přípravě, simulaci a otestování celého procesu obrábění před jeho zahájením. Během vlastního obrábění provádí systém Collision Avoidance Systém (CAS) velmi přesnou virtuální simulaci s předstihem v řádu milisekund před vlastním řezáním. Jakékoli kolize, které by mohly nastat, jsou tak zablokovány předtím, než mohou způsobit vážná poškození - šetříc čas a peníze provozovatele stroje.

Automatizace lidem práci nebere

Automatizaci se ve firmě Kovosvit MAS věnují od roku 2013. Z původního projektu vznikla samostatná divize MAS Automation a na letošní rok má plánované téměř dvojnásobné tržby oproti roku 2017. V porovnání s plánovaným obratem celého Kovosvitu jsou tržby divize zatím nevýznamné, ale průměrný růst divize o dvě třetiny ročně dokládá, že automatizace má v podniku ze Sezimova Ústí zelenou.

Digitalizujeme svět obrábění

Digitalizace v oblasti obráběcích strojů je poměrně nový fenomén. Svět digitalizace se stává svébytným ekosystémem a Siemens jako jediný má pro jeho vytvoření a fungování potřebnou škálu nástrojů – od simulačních programů pro plánování a virtuální zprovoznění strojů, výrobků i procesů přes řídicí systémy a další prvky průmyslové automatizace po monitoring a sběr dat, cloudová úložiště i manažerské nadřazené systémy. Jaké výhody digitalizace přináší, ukázal Siemens na letošním Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně mimo jiné také na prototypu multifunkčního obráběcího centra MCU450 společnosti Kovosvit MAS.

Propojené systémy ve výrobě

Ekonomická síla firmy, její produktivita a úspěch na trhu závisí do značné míry na tom, jak chytře a efektivně společnost využívá data, která má k dispozici, a na tom, jaká data vůbec má k dispozici. Sběr a vyhodnocování dat umožňují procesy neustále monitorovat a vylepšovat. Digitalizace všech částí výroby a následná chytrá analýza dat tak zvyšuje produktivitu a efektivitu výroby, umožňuje rychlejší uvedení výrobku na trh, energeticky účinný provoz a ekonomickou výrobu velkého množství individualizovaných výrobků. Společnost Siemens nabízí komplexní portfolio softwarových a hardwarových řešení, která už dnes pomáhají digitalizovat celý vývojový a výrobní proces.

Větší řádkování při obrábění načisto

Při použití fréz s optimálně zakřiveným břitem pro frézování vnějších povrchů je možné časy na dokončovací obrábění značně snížit. Docílit toho lze vzájemnou souhrou stroje, nástroje a softwaru, jak ukazuje následující příklad.

Simulací ke zlepšení efektu mazání a chlazení

Optimalizace třískového obrábění moderní metodou simulace strategie mazání a chlazení je dnes podrobena systematickému výzkumu. Použitím simulace procesu třískového obrábění a simulace proudění chladicího média se značně sníží náklady na výzkum a vývoj.

Zubní náhrady aneb strojírenství i v dentálním průmyslu

Zubní náhrady se vyrábějí již od dob egyptských faraonů téměř stejným způsobem. Pouze materiály a metody se za tu dobu vyvinuly na úroveň 21. století.

Software pro bezpečnou a optimalizovanou přípravu technologie obrábění

NCSIMUL Solution je balík softwarových modulů pro práci s daty určenými pro realizaci na CNC obráběcích strojích. V současné době je k dispozici v klasické variantě 9 a v nové, nabíhající verzi 10.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit