Компьютерные инженерные расчеты

cae

ПреимуществаИнжиниринговый центр ПЛМ Урал предлагает услуги по реализации инженерных задач для предприятий, где необходимо:

  • сократить количество опытных образцов изделия и объем его натурных испытаний,
  • исследовать большее число перспективных вариантов конструкции для выбора наилучшего,
  • оценить используемую технологию,
  • выявить причины образования дефектов и найти способы их устранения,
  • снизить металлоемкость изделий,
  • ускорить разработку новых изделий и технологий.

С помощью современного инженерного программного обеспечения и своих знаний специалисты Центра на основании компьютерной модели с высокой точностью могут оценить, как поведет себя изделие в реальных условиях эксплуатации, выявить возможные дефекты ещё на стадии проектирования. Компьютерные расчеты позволяют частично заменить натурные испытания.

Результатом работы как правило является:

  • снижение стоимости разработки,
  • ускорение вывода изделия на рынок,
  • повышение качества продукции.

По результатам проведенного расчета рабочая группа Центра подготовит исчерпывающий технический отчет, при необходимости выдаст рекомендации по внесению изменений в конструкцию. На основании проведенного анализа возможна разработка типовой методики проведения расчетов под задачи конкретного предприятия-заказчика, а также организация специализированного обучения инженеров предприятия по индивидуальным методическим указаниям.

Связка конструкторского и технологического проектирования

Мы имеем техническую возможность проведения междисциплинарного анализа технологических переходов:

  • штамповка-сварка;
  • ковка – термообработка;
  • литье-термообработка и т.п.

После технологического анализа возможно выполнение последующего анализа прочности, герметичности и т.д. с учетом «реального» состояния заготовки.

Такой подход позволяет оценить реальные возможности эксплуатации и ресурс изделия, т.к. в конструкционном анализе используется не «идеальная» модель, а виртуальный прототип с максимально приближенными к действительности характеристиками.

Расчет на прочность готового изделия с учетом литейных дефектов Температура металла при охлаждении отливки

Наши компетенции

Компьютерный инженерный анализ

  • при статическом нагружении в линейной и нелинейной постановке;
  • учетом множественного контакта между деталями;
  • учетом больших деформаций, нелинейных моделей материалов (пластические деформации в металлах, эластомеры, грунты и пр.), и нелинейных длительных процессов – ползучесть, нейтронное распухание.

в линейной и нелинейной постановке, анализ закритического поведения конструкции.

  • анализ критической длины трещины;
  • анализ процесса расслоения и разрушения клеевого соединения.
  • анализ собственных форм и частот конструкции;
  • расчет на прочность при вибрационном нагружении детали с заданным и случайным спектром;
  • решение задач роторной динамики.

на основе анализа много- и малоцикловой усталости, моделирования накопления усталостных повреждений в процессе переменного нагружения и роста усталостных трещин.

  • удар;
  • пробивание;
  • смятие;
  • разрушение;
  • взрыв;
  • землетрясение.
  • аэродинамика летательных аппаратов и автомобилей; вентиляция помещений;
  • газодинамические расчеты горелок, топочных устройств и камер сгорания с учетом горения и химических реакций;
  • течения в турбомашинах (турбины, компрессоры, насосы, вентиляторы);
  • течения в сепарационных устройствах; гидравлика запорной арматуры и др.

Расчеты всех видов теплообмена (теплопроводность, естественная, вынужденная конвекция, перенос тепла излучением, эффекты фазовых переходов). Расчеты температурного режима электронных приборов, электромеханических устройств, изделий машиностроения и др.

Электромагнитный анализ датчиков, электромагнитов, электрических машин (разнообразные двигатели и генераторы), трансформаторной техники (токоограничивающие и дугогасительные реакторы, трансформаторы тока и напряжения от малых до высоких мощностей). Оценка электрической прочности изоляторов, анализ схем управления.

  • оптимизация антенных устройств, в том числе антенных фазированных решёток;
  • анализ пассивных планарных и объёмных СВЧ-устройств (фильтры, делители мощности, ответвители, объёмные резонаторы и т.д.);
  • анализ целостности сигналов, оценка электромагнитной совместимости;
  • расчёт эффективной площади рассеяния.
  • аэроупругость и флаттер; анализ термоупругих напряжений;
  • учет джоулева тепла и тепловых потерь от вихревых токов;
  • индукционный нагрев, электромагнитное перемешивание сплавов;
  • расчет магнитных расходомеров; расчет вибраций электрических машин.
  • инженерный анализ виброакустических характеристик изделия спектральными методами;
  • моделирование слоев и объемов пористого поглощающего материала, неотражающих границ, рассеяния, детерминированных и случайных нагрузок;
  • расчет акустических мод конструкции, уровней звукового давления внутри и снаружи помещения, потерь в глушителе, напряжений и деформаций конструкции под действием акустических нагрузок.

Определение значений параметров конструкции или режима эксплуатации, при которых достигается наилучшее значение целевой функции (КПД устройства, подъемная сила крыла, масса конструкции, долговечность и пр.).

Позволяет варьировать форму детали без привязки к исходной CAD-модели, что значительно расширяет область оптимизационного поиска. В результате такой оптимизации изделие может приобретать бионическую форму.

Компьютерный технологический анализ

  • моделирование процессов холодной и горячей, объемной и листовой штамповки, прокатки, волочения, ковки, раскатки колец и колес и другие процессы;
  • расчет с получением полей деформаций, напряжений, утонений/утолщения металла;
  • определение энергосиловых параметров оборудования и построение графиков зависимостей этих параметров от различных аргументов;
  • оценка качества изделия по диаграмме предельной формуемости FLD;
  • выявление дефектов производства - трещины, разрывы, гофры, складки, прострелы, утяжины;
  • определение величины пружинения детали после извлечения ее из штампа;
  • компенсация оснастки после пружинения;
  • моделирование процесса экструзии для матриц любого вида и сложности;
  • воссоздание объемного прототипа матричной оснастки из плоского чертежа;
  • оптимизация формы заготовки и линий обрезки для листовой штамповки;
  • оптимизация графиков подачи давления для сверхпластической формовки.
  • расчет температурных и структурных полей;
  • расчет распределения твердости;
  • расчет распределения зерен по размерам;
  • расчет полей локальных напряжений и деформаций;
  • расчет коробления изделия и конструкции;
  • определение предела текучести механической смеси фаз;
  • определение мест возможного зарождения трещин.
  • моделирование любого вида литья;
  • микро- и макропористость; газовая пористость; усадочные раковины; тепловые узлы;
  • горячие и холодные трещины;
  • напряжения и коробление;
  • усталостная прочность;
  • недолив и неспай;
  • захват воздуха;
  • оксиды и включения;
  • дефекты структуры;
  • ликвация элементов;
  • механические свойства;
  • размерные допуски.
  • расчет температурных и структурных полей при нагреве и охлаждении в различных средах;
  • расчет распределения твердости после охлаждения;
  • расчет распределения зерен по размерам;
  • расчет полей локальных напряжений и деформаций;
  • расчет коробления изделия и конструкции;
  • определение предела текучести механической смеси полученных в результате обработки фаз;
  • определение мест возможного зарождения трещин.
  • моделирование процесса производства основ композитных материалов;
  • мастер подготовки и выбора типа и количества волокон, слоев и их переплетения, драпировки;
  • автоматический расчет эквивалентных механических свойств разработанных в программе материалов;
  • учет гетерогенности структуры и анизотропии свойств.
  • операции термоформовки; формовка взрывом;
  • формовка диафрагмой;
  • формовка растяжением;
  • прессовая формовка в том числе с использовании эластичного пуансона;
  • модели материалов для пластиков, тканей и армированных полимеров;
  • многослойные композиты;
  • прогнозирование образования дефектов: складок, гофр, разрывов;
  • расчет искажения волокон основы.
  • RTM – инжекция связующего вещества в закрытую форму; вакуумный RTM;
  • VARI – вакуумная инфузия;
  • прогнозирование образования дефектов пропитки: неполная пропитка вследствие застывания смолы, пористость, образование утолщений и др.;
  • моделирование с учетом изменения проницаемости после искажения волокон на стадии предварительной формовки;
  • автоматический подбор оптимальной скорости подачи связующего вещества для минимизации образования дефектов;
  • инструменты для проверки процессов пропитки и определения лучшей комбинации связующего вещества и армированной основы.
  • исследование материалов после операций изготовления основ, предварительной формовки и пропитки;
  • встроенное решение для создания нагрузок, проверки качества изделия;
  • проведение статических и динамических испытаний полученных материалов для проверки их свойств и эксплуатационных характеристик.