Betrouwbaarheid van industriële apparatuur garanderen met geavanceerde kracht- en duurzaamheidssimulatie

Het ontwerpen en fabriceren van industriële apparatuur is een grote uitdaging voor mechanische ingenieurs, omdat dergelijke apparatuur extreem groot en zwaar is en vaak onder zware belasting en lange werkcycli moet functioneren. Als het faalt, is dat niet alleen duur, maar kan het ook gevaarlijk zijn voor operators. Het is daarom cruciaal dat ingenieurs kunnen garanderen dat industriële apparatuur betrouwbaar zal presteren voordat het geproduceerd wordt.

Virtuele testen vóór productie

Simulatie stelt in om industriële apparatuur virtueel te modelleren en te testen voordat het geproduceerd en in de echte wereld wordt ingezet. De simulatiemogelijkheden van SIMULIA stellen fabrikanten en ingenieurs in staat de veiligheid en effectiviteit van deze machines in de pre-productiefase te waarborgen, wat de ontwikkeltijd en -kosten reduceert.

Klanten die Dassault Systèmes-tools gebruiken, hebben een toename van 10% tot 40% in snelheid bij het opzetten van simulatiemodellen gezien en vonden dat het bijwerken van de simulatie na een ontwerpwijziging tot 10 keer sneller gaat.

Veelvoorkomende simulatiescenario's

Lastevermoeiding van lassen

Een veelvoorkomend probleem is lastevermoeiding, vaak veroorzaakt door trillingen en kan optreden in meerdere typen industriële apparatuur. SIMULIA-software kan de vermoeidingslevensduur van gelaste verbindingen analyseren door trillingsbelasting te gebruiken uit simulatie- of testdata.

Inductieverharding

Een andere workflow die SIMULIA biedt is inductieverharding, die de hardheid van materialen op een selectieve en gecontroleerde manier verhoogt. Het simuleren van dit proces vereist het modelleren van drie sterk gekoppelde fysica: elektromagnetisch (geïnduceerde stroom en Joule-verliezen), thermisch (hoe elektrisch vermogensverlies het metaal opwarmt) en structureel (materialtransformatie en residuele spanningen).

Kogelpeening

Kogelpeening wordt vaak gebruikt om componenten als krukasen en turbinenschoppen te vormgeven en te versterken. Simulatie kan de prestaties van het kogelpeeningproces beoordelen en verifiëren of vermoeidingsdoelstellingen gehaald kunnen worden. Dit zijn slechts enkele van de workflows die SIMULIA kan modelleren.

Sectoren die profiteren

Sectoren die baat kunnen hebben bij deze en andere SIMULIA-workflows zijn industriële machines, zwaar mobiel materieel, turbomachines en aandrijflijnen. Deze industrieën zien veranderingen door nieuwe slimme productiemethoden, die meer geavanceerde machines vereisen. Operators van industriële apparatuur eisen ook aangepaste apparatuur afgestemd op hun persoonlijke eisen, wat een extra uitdaging voor fabrikanten vormt.

Efficiëntie en kostenbesparing

Fabrikanten van industriële apparatuur moeten snel en slim werken om kosten laag te houden en kwalitatieve, betrouwbare apparatuur op tijd te leveren, terwijl ze te maken krijgen met toenemende productvarianten, apparatuurcombinaties en ontwerpconcepten. Simulatie stelt hen in staat het aantal prototypes te reduceren terwijl ze snel structurele integriteit en vermoeiding over de gehele levenscyclus analyseren, evenals prestaties modelleren in uitdagende real-world omgevingen zoals bouwterreinen of mijnen.