Pagina 43 van: Aandrijftechniek – nummer 3 – 2021
43
Complexe producten
vereisen multi-fysische
simulatieoplossingen
>
E
en digitale leidraad kan helpen bij het automatiseren
van het delen van informatie tussen ontwerpteams,
analisten, productietestteams en service-ingenieurs.
Dit proces stelt teams in staat om de mogelijkheden
en beperkingen van productvariaties effi ciënt te
evalueren. Een ‘Intelligent Performance Engineering’-oplossing
richt zich op verbeteringen in simulatie, ontwerp en connectiviteit
voor machinebouwers. Dit gebeurt door multi-fysische simulatie
toe te passen, die multi-attribute engineering in evenwicht brengt
om een breed scala van fysica en disciplines onder één paraplu
te brengen. Dat is de focus van dit artikel.
Multi-fysische simulatie
Wanneer bij de fabricage van een machine nieuwe mate-
rialen en methoden worden toegepast, neemt de complexiteit
van het product toe. Maar de voordelen kunnen aanzienlijk zijn:
producten zijn nu lichter, kleiner en gemakkelijker aan te passen
aan de wensen van de consument. Multi-fysische simulaties
stellen de machinebouwers in staat de reële lonende fysische
interactie virtueel te verkennen waarmee complexe producten te
maken krijgen. Het volgt interactieve data van productprestaties,
veiligheid en levensduur.
Bovendien meet het de interacties van de prestaties van aan-
wezige vloeistoffen, thermische effecten, structurele integriteit
en elektromagnetische straling. Het isoleren en onderzoeken
van deze krachten afzonderlijk kan onnauwkeurige voorspellin-
gen opleveren voor het productgedrag. Het is dus wenselijk om
bij de simulatie van reëel gebruik met alle belastingen tegelijk
rekening te houden. Deze uitdaging is een wereldwijd probleem,
aangezien de digitale transformatie zich richt op veranderende
eisen van klanten en de toepassing van nieuwe technologieën.
Verbeteren van ontwerpkeuzes
Een cruciaal aspect van het ontwerpen van nieuwe indus-
triële apparatuur of het wijzigen van bestaande ontwerpen is het
valideren van de prestaties voordat de machine bij de klant komt.
Het kost minder om problemen tijdens het ontwerp op te lossen
dan tijdens de productontwikkeling. Door gebruik te maken
van digitale simulatie- en analysehulpmiddelen kunnen OEM’s
begrijpen hoe ontwerpkeuzes van invloed zijn op de prestaties en
storingen van een component, apparaat of machine. Traditioneel
worden het ontwerp- en het simulatieproces handmatig afge-
handeld. Ontwerpers gebruiken simulatie op ontwerpniveau om
een basisbeoordeling te maken van een project om te bepalen
of het compleet is of dat er geavanceerde simulatie nodig is.
Machinebouwers willen tegenwoordig machines leveren
met snellere cyclustijden en kortere levertijden, zodat ontwerp-
teams gemotiveerd zijn om geavanceerde simulatie vooraf uit te
voeren. Bovendien zijn fouten in de vermogens en de toenemende
onderlinge afhankelijkheid tussen meerdere krachten, een nauw-
keurigere voorspelling van het gedrag van de machine, dus niet
beperkt tot één gebied. Deze dynamiek is vaak het gevolg van
warmteontwikkeling terwijl de machine in bedrijf is en de daar-
opvolgende trillingen die het gevolg zijn van warmteverplaatsing.
De integratie van meer natuurgetrouwe modellering in de ontwerporganisatie verbetert de samenwerking tussen engineers, zodat ieder zijn
eigen domein in samenhang kan bekijken
42-43-44-45_siemenssimulatie.indd 43 12-04-21 13:43