Page 1

Преимущества Autodesk Simulation на ранних стадиях проектирования Васильев Антон НИЦ «ТЕНЗОР»

«Autodesk Simulation – инновационные технологии инженерного анализа» Москва, 17 октября 2013 г.


Содержание  Задачи/Тенденции  Место САЕ в процессе

проектирования  Примеры проектов Гидрообъемная передача (ГОП)  Автотопливозаправщик (Цистерна)  Захват робота (Захват) 

«Autodesk Simulation – инновационные технологии инженерного анализа» Москва, 17 октября 2013 г.


Задачи проектирования  Создание работоспособной конструкции

 Обеспечение требуемых характеристик  Создание технологичной конструкции  Выполнение проекта в срок

«Autodesk Simulation – инновационные технологии инженерного анализа» Москва, 17 октября 2013 г.


Тенденции  Рост сложности проектов  Повышение требований к техническим

характеристикам  Взаимовлияние  Глобализация  Уменьшение длительности проектов  Уменьшение стоимости  Снижение требований к квалификации проектантов «Autodesk Simulation – инновационные технологии инженерного анализа» Москва, 17 октября 2013 г.


САЕ в процессе проектирования • НИР

• ТЗ

• ОКР • Эскизный проект • Испытания • Технический проект • ТП

• Производство

• Эксплуатация

• Разработка документации

• Испытания

«Autodesk Simulation – инновационные технологии инженерного анализа» Москва, 17 октября 2013 г.


Ценность принятых решений 100 90 80 70

Затраты

60 50

Значимость проектных решений

40 30 20 10 0 0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

Анализ технических требований

Формирование концепции самолета Разработка аванпроекта Эскизное проектирование Рабочее проектирование Изготовление опытного образца Стендовые испытания Летные испытания «Autodesk Simulation – инновационные технологии инженерного анализа» Москва, 17 октября 2013 г.


Цена ошибки Этап

100 90

80

Цена ошибки $

70

концептуальное проектирование

1

60

конструирование

10

40

изготовление макета

100

30

проектирование оснастки

1000

20

изготовление оснастки

10000

10

выпуск установочной серии

100000

серийное производство

1000000

50

0 0

1

2

3

4

«Autodesk Simulation – инновационные технологии инженерного анализа» Москва, 17 октября 2013 г.


САЕ в процессе проектирования

CAE/CAD Техническая функция

Функциональная структура Принципиальная схема Техническое решение

Рабочая документация Технология изготовления изделия

«Autodesk Simulation – инновационные технологии инженерного анализа» Москва, 17 октября 2013 г.


САЕ в процессе проектирования  Доля расчетов в:   

Фаза разработки концепции – 3% (25-50) Фаза проектирования – 10% (10-25) Фаза проработки – 5% (3-10)

Процент предпринимателей использующих CAE Все фирмы

52,4%

Меньше 100 сотрудников

43,1%

100 – 249

54,2%

250 – 499

62,1%

Более 500

64,3%

Источник: 2007 IW/MPI Census of U.S. Manufacturers

«Autodesk Simulation – инновационные технологии инженерного анализа» Москва, 17 октября 2013 г.


САЕ в процессе проектирования  96% заводов, вошедших в список

победителей и финалистов “IndustryWeek BEST Plants” в 2006 г. использовали технологии САЕ  95% финалистов использовали их не менее 3 лет

«Autodesk Simulation – инновационные технологии инженерного анализа» Москва, 17 октября 2013 г.


Традиционный процесс САЕ • Проектирование

• Создание геометрии • Доработка геометрии

• КЭ сетка

• Нагрузки • Граничные условия

• Решение

• Оценка

«Autodesk Simulation – инновационные технологии инженерного анализа» Москва, 17 октября 2013 г.


CAE необходимо, если:  Не существует стандартов и методик

(отсутствуют данные)  Условия работы отличаются  Не удается сделать работоспособной  Жесткие требования  High-Tech

«Autodesk Simulation – инновационные технологии инженерного анализа» Москва, 17 октября 2013 г.


 ПРИМЕРЫ ПРОЕКТОВ

«Autodesk Simulation – инновационные технологии инженерного анализа» Москва, 17 октября 2013 г.


Гидрообъемная передача  Малые габариты  Негерцевский контакт  Большое количество

циклов

 Высокие нагрузки:    

Давление более 30 Мпа Давление шара – 10 т 300 об/мин и более Высокая температура «Autodesk Simulation – инновационные технологии инженерного анализа» Москва, 17 октября 2013 г.


ГОП. Выявленные проблемы

«Autodesk Simulation – инновационные технологии инженерного анализа» Москва, 17 октября 2013 г.


ГОП. Варианты конструкции

«Autodesk Simulation – инновационные технологии инженерного анализа» Москва, 17 октября 2013 г.


ГОП. Итоги  Подбор материала: корпус из конструкционной,

втулка из высокопрочной стали (7,7%)  Подбор оптимального натяга для системы втулкакорпус (значение запаса выросло с 0,3 до 3,2)  Поиск и устранение проблемных мест за счет подбора формы компонентов и значения параметров (запас с 3,2 вырос до 4,7)

«Autodesk Simulation – инновационные технологии инженерного анализа» Москва, 17 октября 2013 г.


Автотопливозаправщик  Разнообразие нагрузок и конструкций

 Высокие внутренние давления для тонкостенных

конструкций  Высокие динамические нагрузки

«Autodesk Simulation – инновационные технологии инженерного анализа» Москва, 17 октября 2013 г.


Цистерны. Примеры сечений  Примеры поперечных сечений цистерн

автотопливозаправщиков

«Autodesk Simulation – инновационные технологии инженерного анализа» Москва, 17 октября 2013 г.


Цистерны. Примеры сечений  Примеры продольных сечений

цистерн автотопливозаправщиков

«Autodesk Simulation – инновационные технологии инженерного анализа» Москва, 17 октября 2013 г.


Цистерны. Варианты конструкций 5% конструкции выше 90 МПа

27% конструкции выше 90 МПа «Autodesk Simulation – инновационные технологии инженерного анализа» Москва, 17 октября 2013 г.


Цистерны. Варианты нагрузок  Испытания:

Частичное заполнение (25, 50, 75, 100%)  Избыточное давление (до 500 кПа)  Разрежение (до 125 кПа)  Кососимметричное нагружение  Эксплуатация:  Заполнение  Разгон, торможение (до 6 м/с2)  Повороты  Колебания жидкости 

«Autodesk Simulation – инновационные технологии инженерного анализа» Москва, 17 октября 2013 г.


Цистерны. Варианты нагрузок

Разгон

Заполнение

Торможение

Поворот «Autodesk Simulation – инновационные технологии инженерного анализа» Москва, 17 октября 2013 г.


Цистерны. Подбор толщин

«Autodesk Simulation – инновационные технологии инженерного анализа» Москва, 17 октября 2013 г.


Цистерны. Итог  Осуществлен: 

 

Выбор рациональной конструкции и параметров поиск проблемных мест Подбор толщин (всего 12% конструкции превышают базовую толщину более чем в 1.5 раз)

 Среднеквадратичная погрешность: 

Статические исследования – 3,2% Динамические исследования – 7,5% «Autodesk Simulation – инновационные технологии инженерного анализа» Москва, 17 октября 2013 г.


Оптимизация «захвата» робота  Конкурс от Autodesk и

GrabCAD.com  Исходный вес – 130 кг  Материал - сталь с σт = 248 Мпа  Минимальный запас 3  Максимальные перемещения – 8мм  ПО Autodesk Simulation «Autodesk Simulation – инновационные технологии инженерного анализа» Москва, 17 октября 2013 г.


Захват. Варианты оптимизации

«Autodesk Simulation – инновационные технологии инженерного анализа» Москва, 17 октября 2013 г.


Захват. Варианты оптимизации

«Autodesk Simulation – инновационные технологии инженерного анализа» Москва, 17 октября 2013 г.


Захват. Варианты оптимизации

«Autodesk Simulation – инновационные технологии инженерного анализа» Москва, 17 октября 2013 г.


Захват. Итоги оптимизации  Более 100 решений

 Наибольшее количество оптимизаций – 50-

80кг  Много вариантов в районе 28-40 кг  Наилучший результат ~19 кг  Среднее сокращение массы ~3.7 раз  Наибольшая экономия ~ 6.8 раз

«Autodesk Simulation – инновационные технологии инженерного анализа» Москва, 17 октября 2013 г.


Итоги  Использование Autodesk Simulation на ранних

стадиях проектирования позволяет: 

Проанализировать возможные варианты решений и найти наиболее рациональный Подобрать параметры для конструкции с целью удовлетворения ТЗ Найти не очевидные проблемные места у конструкции в начале процесса проектирования, когда ошибки еще легко исправить Выбрать рациональные технологические решения

«Autodesk Simulation – инновационные технологии инженерного анализа» Москва, 17 октября 2013 г.


Итоги  Autodesk Simulation помогает в:     

  

Создании работоспособной конструкции Обеспечении требуемых характеристик Создании технологичной конструкции Выполнении проекта в срок Нивелировании проблем, связанных с ростом сложности проектов и повышении требований к ТХ Учете взаимовлияния Уменьшении длительности проектов Уменьшении стоимости «Autodesk Simulation – инновационные технологии инженерного анализа» Москва, 17 октября 2013 г.

As 2013 10 17 vasiliev  

Презентация доклада "Преимущества Autodesk Simulation на ранних стадиях проектирования", конференция "Autodesk Simulation – инновационные те...

Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you