В Доме симуляции представлено большое количество экспонатов для повседневного использования. Заинтересованные посетители выставки могут узнать о соответствующей истории моделирования на интерактивных дисплеях и узнать более подробную информацию у специалистов по моделированию из Cadfem.
Картинная галерея
Компании, участвующие в выставочном стенде, включают Biffar (входная дверь), бытовую технику BSH (духовка), Deckerform (стулья), Hansgrohe (насадка для душа, термостат), Head (теннисная ракетка), Hewi (сиденье для душа, опорная ручка), KTM- Технологии (мотоцикл), Miele (сушилка для белья) и Vorwerk (Thermomix). Кроме того, показаны расчеты динамиков и автомобильных дисков. Широкий спектр информации доступен для каждого экспоната - почему моделирование использовалось при разработке продукта, какие знания были получены при расчете дизайна продукта или дизайна производственного процесса и какие преимущества можно было получить с помощью моделирования.
Ниже в качестве небольшого предвосхищения опыта выставок следует описание опыта моделирования компаний Hewi и Biffar, а также презентация проекта моделирования для проектирования громкоговорителей.
Эмиссионное поведение громкоговорителей
Важной характеристикой качества громкоговорителей является пространственное поведение излучения. Это считается особенно хорошим, если громкоговорители имеют максимально однородные характеристики, а именно во всем частотном диапазоне, который необходимо охватить. Для достижения этого, помимо распространения звука в воздухе, необходимо также учитывать взаимодействие волн звукового давления, мембран и корпуса громкоговорителя. Цель моделирования состояла в том, чтобы определить влияние различных факторов, таких как (упругие) стенки корпуса или допуски, на радиационные характеристики громкоговорителей и искажения излучаемого сигнала.
Дополнительная информация по теме вебинара: интуитивно понятно от места установки до идеальной геометрии САПР
В связи с процессами аддитивного производства дизайнеры и разработчики продукции сталкиваются с новыми проблемами, такими как определение оптимальной топологии компонентов. Вы можете узнать, как программное обеспечение для моделирования Ansys и эксперт Cadfem могут поддержать вас 16 мая. в 10:00 на примере живой демонстрации. Зарегистрируйтесь сейчас бесплатно по адресу: www.konstructionspraxis.vogel.de/webinare
Взаимодействие структуры жидкости между корпусом и воздухом
Ansys Mechanical был использован для анализа характеристик излучения динамика. Для этого между корпусом и окружающим воздухом было определено взаимодействие между жидкостью и структурой, с помощью которого можно реалистично изобразить взаимное влияние. Чтобы гарантировать, что размер модели остается в управляемых размерах, при моделировании была принята во внимание только соответствующая площадь окружающего воздуха. Тем не менее, звук мог распространяться беспрепятственно из-за используемых граничных условий в дальней зоне. Основываясь на принципе эквивалентных источников звука, необходимые оценки также могут проводиться вне имитированной модели.
Лучшее понимание взаимодействия
Частотная параметризация сети и окружающего воздуха сократила время вычислений. Дальнейшее ускорение может быть достигнуто хорошей параллелизуемостью при использовании HPC (высокопроизводительных вычислений).
Моделирование привело к лучшему пониманию взаимодействия между компонентами корпуса и окружающим воздухом. Исходя из этого, эффективная оптимизация характеристик излучения громкоговорителя была возможна без необходимости изготовления прототипов.
Кроме того, было достигнуто более высокое информационное содержание по сравнению с предыдущими измерениями с прототипами, поскольку был возможен «анализ всей комнаты» распространения звука, который не был измерен в отдельных точках, как с помощью микрофонов. В результате высокое качество продукции было достигнуто в короткие сроки и с управляемыми затратами.
Чрезвычайно эластичные откидные сиденья для душа
Особенно в больницах, домах престарелых или домах престарелых, а также в частных квартирах, требуются простые решения для сложных требований. Среди прочего, Hewi разрабатывает инновационные продукты для этих областей, такие как складное сиденье для душа серии Hewi 950. Сиденья для душа Hewi должны быть сконструированы таким образом, чтобы они не превышали пределы деформации, прочности и усилия на настенном кронштейне даже при экстремальных нагрузках. с самыми высокими требованиями к эстетическому дизайну.
Уменьшенная толщина стенки с повышенной жесткостью
Для первоначальной конструкции сиденья для душа, которая была относительно твердой, содержание стекловолокна в пластике, по меньшей мере, 30% было определено в соответствии с первыми расчетами, так что можно было достичь желаемой прочности и жесткости. Программное обеспечение моделирования Ansys использовалось для изучения поведения выбранного материала, где находятся критические области нагрузок и где материал может быть сохранен.
Поскольку более тонкие компоненты легче изготавливать во время литья под давлением - с меньшим количеством следов впадины, более равномерным охлаждением и, следовательно, меньшим короблением и внутренними напряжениями - в конечном итоге был выбран специальный полиамид с 50% стекловолокна. Это позволило значительно уменьшить толщину стенок поверхности седла и одновременно повысить жесткость, при этом стекловолокно ориентируется в соответствии с самыми высокими нагрузками во время литья под давлением. При увеличении содержания стекловолокна до 50% требуется меньше материала. Вес был уменьшен почти на 30% до четырех килограммов.
Оптимизированные двери благодаря симуляции
Для дверей Biffar, помимо прочего, основное внимание было уделено теплоизоляции и взломостойкости, которые были исследованы при поддержке Fraunhofer ITWM и улучшены в соответствии с результатами расчетов. Теплоизоляционные свойства в строительстве характеризуются значением U (коэффициентом теплопередачи), которое в случае конструкции двери состоит из значений U дверного полотна, дверной рамы и рамы. Дверное полотно имеет наибольшую площадь и поэтому оказывает наибольшее влияние.
Однако переносом тепла в рамках общего баланса энергоэффективности не следует пренебрегать. При моделировании теплопередачи, помимо теплопроводности в вовлеченных твердых телах, также должны учитываться конвективные эффекты и тепловое излучение, например, в полых профилях. Хотя толщина рамы и использование материалов едва ли были увеличены, можно достичь значительно более низкого значения U с помощью варианта, оптимизированного с помощью моделирования.
Рутина для новых дизайнов
Результаты стандартного моделирования FEM для анализа напряжений были использованы для оценки кражи безопасности и ветровых нагрузок. Сопротивление грабителей проверяется на основе локальных нагрузок давления в разных точках на поверхности двери. Это позволяет оптимизировать как материалы, так и толщину стенок, при этом следует отметить, что более легкие двери выгодны как во время сборки, так и с точки зрения их функции при открытии и закрытии.
Представленные здесь результаты моделирования были подтверждены в реальных испытаниях и испытаниях с высокой точностью. Кроме того, такая оптимизация дверей и рам была бы невозможна за такое короткое время без моделирования FEM. Это убедило ответственных в Biffar, что моделирование новых конструкций дверей быстро стало рутиной.
Практическое моделирование на Hannover Messe 2017
Преимущества моделирования, которые были показаны здесь с использованием трех примеров применения, могут быть перенесены на многие другие разработки продуктов от самых разных производителей. Больше примеров, чтобы коснуться соответствующих историй моделирования, будет представлено на Ганноверской Ярмарке, где эксперты по моделированию из Cadfem доступны для подробной информации. (Mz)
Ганновер Мессе: зал 6, стенд K50
* Дипл.-инж. (FH) Кристоф Гебхардт - глава отдела развития бизнеса в CADFEM.