Simcenter 3D la soluzione Siemens per il nuovo paradigma dell’innovazione: il Digital Twin
Simcenter 3D è un software di simulazione ingegneristica (CAE) completo sviluppato da Siemens per migliorare l'efficienza dei processi di ingegneria e sviluppo dei prodotti.
Si distingue per il suo ambiente completamente integrato e aperto e collaborativo, che consente agli ingegneri e agli analisti CAE di lavorare su un'unica piattaforma per eseguire tutte le attività di pre e post-elaborazione CAE sui dati CAD di qualsiasi fonte.
Si distingue per il suo ambiente completamente integrato e aperto e collaborativo, che consente agli ingegneri e agli analisti CAE di lavorare su un'unica piattaforma per eseguire tutte le attività di pre e post-elaborazione CAE sui dati CAD di qualsiasi fonte.
Perché scegliere Siemens Simcenter 3D:
- Consente di simulare in modo accurato una vasta gamma di criticità come l’analisi lineare e non lineare, la dinamica multi-body, la fatica dei materiali, dinamica delle vibrazioni e rumore (NVH Noise, Vibration and Harshness).
- Permette di eseguire l’analisi fluidodinamica in modo rapido per comprendere gli effetti del moto dei fluidi che influenzano le prestazioni del prodotto.
- Permette di risparmiare tempo nella preparazione dei modelli di analisi e dedicarne di più alla valutazione dei risultati.
- Consente di passare rapidamente dalla geometria CAD a un modello di analisi pronto per l’utilizzo tramite strumenti esclusivi per la modifica della geometria CAE, il meshing, la gestione degli assiemi FEM, ambienti multi-CAE, visualizzazione dei risultati.
- Permette di valutare le caratteristiche termiche del prodotto utilizzando le sue funzionalità di analisi termica.
- Consente di ottenere approfondimenti più accurati relativi alle prestazioni del prodotto utilizzando la geometria CAD reale per condurre simulazioni dinamiche multi-body.
- Semplifica il processo dei flussi di lavoro della Simulazione Multi-fisica attraverso un unico ambiente integrato che consente di ridurre gli errori e migliorare la produttività.
Simulazione CFD (Fluidodinamica Computazionale)
Simcenter 3D è software leader di settore per le analisi di fluidodinamica computazionale e permette una simulazione rapida e accurata di tutti i problemi di ingegneria che coinvolgono fluidi, strutture e fisica associata.
Simulazione di flussi multifase
Simcenter 3D offre la possibilità di rappresentare accuratamente il comportamento fisico delle diverse fasi fluide e solide e comprendere le prestazioni reali del prodotto
Flussi di particelle
Che si tratti di flussi di particelle densi o meno, Simcenter 3D è il primo strumento CAE ad avere un integrazione completa del flusso di particelle.
Massimizza l’efficienza, riduci il consumo di energia, evita usura e abrasioni eccessive, e ottimizza le prestazioni complessive del prodotto
Reacting Flow
Consente la simulazione accoppiata tra modelli di flusso dei reagenti e trasferimento di calore, radiazioni, reazioni multifase e chimica delle superfici.
Puoi prevedere e comrpendere la dinamica della fiamma, il trasferimento di calore, l’usura termica, le emissioni e le condizioni indesiderate per massimizzare l’efficienza delle prestazioni dei tuoi prodotti.
Fluidodinamica
La capacità di fluidinamica computazionale (CFD) presente in Simcenter 3D, offre un insieme efficiente e accurato di modelli e solutori con eccellenti prestazioni parallele e scalabilità.
Fornisce inoltre, una solida base per l’esplorazione del design multidisciplinare
Analisi Strutturale FEA
Comprendere come un componente o un assieme reagisce sotto stress o vibrazioni è fondamentale in qualsiasi settore si stia operando.
Tuttavia, poiché i prodotti e materiali diventano sempre più complessi i dipartimenti di ingegneria e analisi hanno bisogno di strumenti che vadano oltre le analisi statiche lineari. Simcenter 3D permette un’ ampia gamma di analisi strutturali all’interno di un ambiente unico. Non è più quindi necessario avere due strumenti differenti per l’analisi lineare e non lineare.
Analisi lineare
Viene utilizzata per risolvere problemi statici come determinare se una strutttura cederà sotto un determinato carico oppure per problemi transitori come il cambio dei carichi nel tempo.
Simcenter 3D offre funzionalità di analisi lineare integrate, inclusa analisi per la statica lineare, modalità normali e instabilità
Analisi non lineare
E’ la scelta di simulazione appropriata nel caso in cui le deformazioni del prodotto siano grandi, il contatto sia un fattore determinante o ii presupposti del materiale lineare non sono validi.
Il solutore Simcenter 3D permette di effetuare analisi impliciti ed esplicite non lineari come per esempio eseguire analisi di un incidente sul tetto di un auto o valutare le prestazioni di un hardware elettronico durante una simulazione di un impatto
Pre/post-processing per compositi
Simcenter 3D accelera il processo di analisi per i compositi laminati ed è integrabile con lo strumento di progettazione compositi Siemens Fibersim.
Grazie alle funzionalità di modifica della geometria e creazione di mesh puoi creare un modello di analisi agli elementi finiti da utilizzare con i solutori di Simcenter o per solutori esterni e visualizzare i risultati direttamente nell’ambiente Simcenter 3D
Materiali Compositi
L’utilizzo di materiali compositi sta aumentando in quanto il mercato richiede prodotti sempre più leggeri ma più resistenti.
I costi della prototipazione di prodotti realizzati con materiali compositi è alto, per questo motivo la simulazione deve svolgere un ruolo chiave nel processo di sviluppo.
Simcenter 3D velocizza l’intero processo di simulazione dei materiali compositi laminati, grazie ad una connessione con la progettazione dei compositi stessi, solutori accurati e completo post-processing.
Simulazione del processo di produzione
Uno dei problemi maggiori legati all’utilizzo di materiali compositi è la scelta del processo di fabbricazione.
Questa scelta influisce su aspetti come costo, velocità di produzione e prestazioni del componente stesso.
Utilizzando Simcenter 3D potrai progettare le strutture composite tenendo conto di fenomeni come indurimento, cristallizzazione e ritorno elastico
Pre/post-processing per compositi
Simcenter 3D accelera il processo di analisi per i compositi laminati ed è integrabile con lo strumento di progettazione compositi Siemens Fibersim.
Grazie alle funzionalità di modifica della geometria e creazione di mesh puoi creare un modello di analisi agli elementi finiti da utilizzare con i solutori di Simcenter o per solutori esterni e visualizzare i risultati direttamente nell’ambiente Simcenter 3D
Crescita progressiva del danno
Una sfida importante per l’ingegnerizzazione di strutture in composito è progettare sia la struttura che il materiale per supportare completamente i carichi che una struttura subirà per ottenere prestazioni ottimali.
L’analisi dei compositi utilizzando Simcenter 3D può aiutarti a ottenere un design leggere e tollerante ai danni
Fatica e Durability
Simcenter 3D ti da accesso a metodi di analisi della fatica e durability all’avanguardia che ti consentono di eseguire analisi di previsione in modo rapido e accurato con scenari di carichi complessi.
Simulazione della durability e analisi approfondita
Simcenter 3D ti aiuta a creare rapidamente il modello accurato del tuo prodotto e impostare i parametri e gli attributi specifici della fatica corretta per seguirne un’adeguata simulazione
Simula qualsiasi meccanismo di fatica
Basato su 30 anni di esperienza Simcenter 3D ti permette di simulare dalla fatica a basso numero di cicli alla fatica ad alto numero di cicli, utilizzando tutte le soluzioni agli elementi finiti: statiche, dinamiche o transitorie.
Inoltre, è possibile configurare e aggiungere nuove metodologie per l’analisi della fatica di diversi tipi di materiale o processi di produzione.
Condizioni di carico realistiche
Puoi utilizzare carichi ottenute da diverse fonti come campagne di misurazione fisica o simulazioni dinamiche multi-body.
I carichi possono essere anche basati su tempo o frequenza, deterministici o casuali oppure su eventi singoli o multipli.
Durabilità della saldatura
Le saldature a punti o saldature continue di lunga durata delle strutture in lamiera possono essere aree critiche in cui si verificano guasti dovuti alla fatica.
Analisi acustica
Sempre più persone si aspettano prodotti “silenziosi” e la qualità del suono sta diventando un elemento di differenziazione sul mercato. A questo si uniscono norme più severe sul rumore che influiscono sulle vendite dei prodotti.
Simcenter 3D offre la possibilità di effettuare analisi e simulazioni acustiche sia interne che esterne, permettendo già dalle prime fasi di progettazione l’ottimizzazione delle prestazioni acustiche del prodotto.
Analisi Aeroacustica
Il rumore aeroacustico indotto dal flusso d’aria è una componente significativa della firma acustica di un veicolo o di altri prodotti.
Simcenter 3D offre un’ampia libreria di modelli accurati per la previsione delle sorgenti di rumore aeroacustico
Aero-vibro-acustica
E’ possibile creare sorgenti aeroacustiche vicino a flussi turbolenti che emettono rumore e calcolare la loro risposta acustica nell’ambiente interno e/o esterno.
Metodo BEM
Il metodo degli elementi di contorno BEM è spesso utilizzato per risolvere problemi che coinvolgono geometrie complesse e aiuta a semplificare la simulazione dell’acustica esterna in quanto è necessaria solo la mesh della superficie esterna della geometria. Questo si traduce in un’analisi più semplice
Metodo FEM
Il metodo agli elementi finiti per l’analisi acustica è utilizzato per simulare problemi di acustica interna e consente di eseguire analisi vibro-acustiche che prendono in considerazione la struttura del prodotto e anche i materiali fonoassorbenti,
Simulazione ad alta frequenza
Consente di eseguire l’analisi acustica per le alte frequenze e varie simulazioni audio e di comfort acustico all’interno dei veicoli, comprendo l’intera gamma di frequenze uditive.
Analisi Termica
La gestione termica è un argomento importante per un’ampia gamma di prodotti come: macchinari industriali, automobili ed elettronica di consumo.
L’obiettivo di qualsiasi soluzione di gestione termica è mantenere la temperatura di un prodotto all’interno di un intervallo ottimale per le prestazioni.
Simcenter 3D include funzionalità di simulazione termica complete per garantire la realizzazione di prodotti con prestazioni ottimali e offre modelli di scambiatori di calore a flusso singolo e doppio per simulare il trasferimento di calore tra due flussi di fluido.
Ebollizione
Prendi in esame i fenomeni di ebolizzione nelle tue applicazoini di trasferimento di calore grazie a modelli di ebollizione a parete e in massa. Il risultato sarà il miglioramento della precisione del trasferimento di calore.
Conduzione
Quando il calore si trasferisce attraverso un solido dalle regioni con temperatura più alta a quelle con temperatura più bassa si ha il trasferimento di calore per conduzione.
Comprendere il comportamento di conduzione permette di progettare prodotti sicuri, affidabili e altamente prestazionali, e può essere fatto con le capacità di simulazione di Simcenter 3D.
Convezione
La convezione è un percorso di trasferimento del calore presente in molteplici applicazioni, processi e fenomeni naturali.
Simcenter 3D permette l’ottimizzazione del trasferimento del calore convettivo tramite il posizionamento strategico dei componenti o l’uso di altri fluidi di lavoro.
Irradiazione
Il trasferimento di calore irradiativo si verifica quando gli oggetti irradiano energia elettromagnetica a causa della temperatura.
Grazie a Simcenter 3D potranno essere risolti i problemi più complessi che coinvolgono il trasferimento di calore per irradiazione
Stress e modellazione termica
Le sollecitazioni termiche sono causate da variazioni di temperatura in una struttura in cui l’espansione o contrattura è vincolata per questo motivo Simcenter 3D include funzionalità avanzate per la valutazione dello stress termomeccanico nelle strutture.
Motion Simulation
Comprendere le prestazioni di sistemi meccanici complessi come il flap delle ali di un aereo o il carrello di atterraggio è impegnativo. La simulazione del movimento utilizza la dinamica multi-body per calcolare le forze di reazione, velocità, accelerazione e altro per i sistemi meccanici.
Il solutore integrato in Simcenter 3D e la funzionalità di post processing consentono di studiare ampie gamme di comportamenti dei sistemi meccanici.
Co-simulazione
I prodotti oggi hanno al loro interno componenti meccaniche, elettroniche, idrauliche e software, tutte queste interagiscono tra loro ed è fondamentale che i dipartimenti di progettazione ed analisi comprendano gli effetti di queste interazioni.
Simcenter 3D offre la possibilità di co-simulare sistemi meccanici e i loro controlli per verificare il funzionamento e la tenuta
Corpi flessibili
E’ possibile simulare il moto dei corpi flessibili e analizzarne la deformazione elastica e il moto del corpo rigido.
Corpi rigidi
Simcenter 3D offre gli strumenti per eseguire analisi dettagliate della dinamica di un corpo rigido permettendo di creare il modello di movimento direttamente dall’assieme CAD attraverso un processo di conversione automatizzato oppure creare il modello da zero.
Controllo delle interferenze
Quando si progettano nuovi assiemi si deve controllare se i componenti interferiranno con la geometria circostante.
Simcenter 3D ti aiuta a risolvere questo problema, fornendoti uno strumento in grado di calcolare lo spostamento e la posizione dei componenti dell’assieme, collegati a molle, boccole e corpi flessibili.
Simulazione Dinamica Strutturale e NVH
La maggior parte delle macchine e dei veicoli è soggetta a vibrazioni ed altre sollecitazioni che possono influire sulle loro prestazioni strutturali.
Per comprendere le dinamiche strutturali di prodotti del settore automotive, aerospace, navale, ecc.. la simulazione è diventata una tecnologia chiave.
Simcenter 3D offre funzionalità dedicate per l’analisi Noise, Vibration and Harshness (NVH).
Noise, Vibration and Harshness
Simcenter 3D offre un set completo di funzionalità per analizzare cause dei problemi di rumore e vibrazione.
Dynamic Response
Il set di funzionalità presente all’interno di Simcenter 3D consente l’analisi di un componente o di un insieme soggetto a sollecitazioni variabili nel tempo o nella frequenza.
Rotor Dynamics
Simcenter 3D offre la possibilità di prevedere il comportamento dinamico, lineare dei sistemi rotanti come turbine a gas, pompe o altro.
Altre funzionalità di Simcenter 3D:
Elettromagnetismo
Simcenter 3D include funzionalità di simulazione elettromagnetica distinte a bassa e ad alta frequenza per le esigenze specifiche di ciascun dominio
Simulazione Multifisica
Possibilità di utilizzare tecniche di simulazione che attraversano diverse discipline ingegneristiche e comprendono la presa in analisi di svariati fenomeni fisici.
Meshing
Genera in modo efficiente la mesh dei tuoi modelli utilizzando funzioni di modellazione complete per la generazione automatica e manuale di mesh di elementi 1D, 2D e 3D.
Ottimizzazione
Simcenter 3D offre tecniche di ottimizzazione ingegneristica per ridurre il materiale presente in un componente ricercando il miglior design che soddisfi determinati criteri
Pre/post-processing per compositi
Simcenter 3D accelera il processo di analisi per i compositi laminati ed è integrabile con lo strumento di progettazione compositi Siemens Fibersim.
Grazie alle funzionalità di modifica della geometria e creazione di mesh puoi creare un modello di analisi agli elementi finiti da utilizzare con i solutori di Simcenter o per solutori esterni e visualizzare i risultati direttamente nell’ambiente Simcenter 3D
Automazione e scalabilità
Simcenter 3D consente di creare processi CAE ripetitivi, standardizzarli e quindi automatizzarli aumentando il throughput della simulazione.