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Konstruktionssimulation

Durch Konstruktionssimulation können Hersteller die beabsichtigte Funktion eines sich in der Entwicklung befindenden Produkts bereits in früheren Konstruktionsphasen überprüfen und validieren. CAD-Entwickler (Computer-Aided Design) können Simulationen integrieren, um sofort zu verstehen, wie sich Konstruktionsänderungen auf die Leistung auswirken.

Was ist Konstruktionssimulation?

Durch Konstruktionssimulation können Hersteller die beabsichtigte Funktion eines sich in der Entwicklung befindenden Produkts bereits in früheren Konstruktionsphasen überprüfen und validieren. CAD-Konstrukteure können die Konstruktionssimulation integrieren, um sofort zu verstehen, wie sich Konstruktionsänderungen auf die Leistung auswirken.

Konstruktionssimulation unterstützt Hersteller sowohl bei der Prüfung und Validierung der beabsichtigten Funktion eines Produkts in der Entwicklung als auch der Fertigungstauglichkeit des Produkts. Das Wort „Simulation“ wird oft als Oberbegriff für computergestützte Konstruktion (CAE) verwendet. Über die letzten Jahre haben sich in vielen Branchen mehrere Konstruktionssimulations-Konzepte hin zu Standardkomponenten entwickelt. Schnellere und kostengünstige Computer sowie benutzerfreundliche Simulationssoftware ermöglichen die Nutzung neuer Technologien und Anwendungen.

Simulationsmodelle sind mathematische Gleichungen, die das Verhalten des Systems in einem physikalischen Bereich von Interesse darstellen. Die Komplexität der Mathematik hängt von der Verfügbarkeit von Daten ab und variiert je nach Funktion der Anwendung und der Konstruktionsphase.

In der frühen Entwicklungsphase werden normalerweise analytische Annahmen in einfacheren Systemdarstellungen verwendet und die Interaktion zwischen mehreren physischen Aspekten auf Konzeptebene geprüft. In späteren Entwicklungsphasen werden normalerweise sehr komplexe anwendungsspezifische Modelle zur Validierung und Feinabstimmung verwendet. Die Anwendungen können Aspekte wie Strukturverhalten, Akustik, Strukturdynamik, thermische und Strömungsanalyse, Kraftstoffeffizienz, Reglerentwicklung und vieles mehr abdecken.

Verwandte Produkte: NX | Solid Edge | Zel X | Simcenter FLOEFD

Blog über die Veröffentlichung der Version 2306 von Simcenter FLOEFD in 2023, der integrierten Computational Fluid Dynamics Software für CAD

Vorteile erkunden

Reduzierung der Kosten und Zeit für die Produktentwicklung, indem wiederholte Tests von Prototypen vermieden und die Qualität verbessert wird

Leistungssteigerung

Die Konstruktionssimulation hilft Ihnen, robustere Teile und Produkte zu konstruieren, die die Leistungsanforderungen erfüllen oder sogar übertreffen.

Reduzierung des Zeitaufwands

Die Konstruktionssimulation hilft Konstrukteuren, sofortiges Feedback zur Leistung ihres Teils zu erhalten, damit sie schneller Iterationen an Konstruktionen vornehmen können.

Kostensenkung

Die Konstruktionssimulation hilft bei der Kostensenkung und erhöht die Konstruktionseffizienz, indem unnötiges Material und Gewicht entfernt und Prototypen reduziert werden.

Merkmale der Konstruktionssimulation

Fluidstrom-Simulation in einem Kolbenventil mit Simcenter FLOEFD für NX

Virtuelle Tests und Validierung

Konstruktionssimulation kann eine breite Palette von Analysen umfassen, die das Verhalten eines Produkts unter verschiedenen Betriebs- und Umgebungsbedingungen virtuell testen. Im Gegensatz zum Trial-and-Error-Verfahren ermöglicht ein intelligenter Simulationsprozess die gezielte Umsetzung von Konstruktionsentscheidungen in verschiedenen Phasen.

Zwei Männer arbeiten an einem Maschinenteil. Eine Person arbeitet mit der Simcenter Simulations- und Testsoftware auf einem Laptop, während die andere Person das Teil inspiziert.

Fertigungstauglichkeit

Es umfasst die Simulation von Umform-, Stanz-, Bearbeitungs- und anderen Prozessen, um die Fertigbarkeit der Konstruktion und die Auswirkungen von Konstruktionsänderungen auf die Fertigungsmethode zu bestimmen.

Konstrukteur beim Betrachten einer Fahrradkonstruktionssimulation auf einem Bildschirm

Modelle im Vergleich zu physischen Prototypen

Simulationsmodelle bieten im Vergleich zu den physischen Prototypen mehr Flexibilität im Produktentwicklungsprozess. Das Erstellen von Konstruktionsalternativen erfordert nur wenige Mausklicks, und das Testen dieser Alternativen erfordert keine komplizierte Einrichtung.

CAD-integrierte Simulation

Durch die Integration von Simulationswerkzeugen in dieselbe Umgebung, die Konstrukteure tagtäglich nutzen, können sie die Simulation einfacher nutzen, um ihre Konstruktionsentscheidungen zu treffen und die Konstruktionsleistung zunächst zu validieren. Siemens bietet CAD-integrierte Simulationslösungen in jedem dieser Entwicklungstools an.

NX

Mit NX CAD müssen Sie keine unterschiedlichen Anwendungen und Softwaretools mehr für die Simulation in der Produktkonstruktion und -validierung verwenden. Mit in CAD integrierten Simulationsfunktionen können Sie Analysen und CAE bereits in einem frühen Stadium des Konstruktionsprozesses durchführen.

Leitfaden zur Produktentwicklung:

  • NX Topology Optimizer: Nutzung der Struktursimulation zur Generierung innovativer konzeptioneller Geometrie
  • NX Performance Predictor: Unmittelbare strukturelle Simulationsergebnisse, die aktualisiert werden, wenn Sie die Geometrie ändern

Konstruktionsprüfung:

  • NX Design Simulation: FE-basierte Basissimulation für lineare Statik-, Modal-, Knick-/Beulanalyse und thermische Analyse
  • NX Motion: Mehrkörperdynamik-Simulation zur Analyse der Bewegungsdynamik Ihrer Baugruppen und zur Ermittlung der erforderlichen Kräfte für Dimensionierungsaufgaben wie beispielsweise die Motorenauslegung
  • NX Animation Designer: Optimieren der Montage- bzw. Demontagereihenfolge über eine farbcodierte Zeitleiste
  • Simcenter FLOEFD for NX: Einfach zu bedienende Simulation von Fluidströmung und Wärmeübertragung

Fertigungssimulation:

  • NX Molded Part Validation: Prüfen von Teilemodellen auf Formbarkeit und Durchführen grundlegender Füllsimulationen
  • NX EasyFill Analysis: Spritzgießprozess bewerten, der die Teilequalität beeinflussen kann

NX erkunden

Solid Edge

Solid Edge bietet robuste Simulationsmöglichkeiten, damit Sie Ihre Anforderungen erfüllen können – von der digitalen Überprüfung der Teile- und Baugruppenkonstruktionen und Finite-Elemente-Analyse bis hin zu einer vollständig integrierten numerischen Strömungsmechanik:

  • Solid Edge Simulation: Digitale Validierung von Teile- und Baugruppenkonstruktionen mit integrierter Finite-Elemente-Analyse (FEA)
  • Simcenter FLOEFD für Solid Edge: Simulieren Sie die Leistung und Zuverlässigkeit von Produkten in Bezug auf Fluidströmung, Wärmeübertragung und elektromagnetische Effekte
  • Simcenter Flomaster für Solid Edge: Strömungsgeschwindigkeit, Temperatur und Druckabfall in Rohrleitungen in einer 1D-Umgebung modellieren, berechnen und visualisieren

Solid Edge erkunden

Zel X

Starten Sie Ihre digitale Transformation mit Zel X, einer integrierten Sammlung von Tools für Zusammenarbeit, mechanische Konstruktion, Simulation, Fertigung und Betrieb. Mit einer erschwinglichen, benutzerfreundlichen, browserbasierten App kann Ihr kleines Unternehmen auf die Funktionen zugreifen, die Sie benötigen, wann immer Sie sie benötigen.

  • Zel X Advanced: Testen und validieren Sie die Konstruktionsentwürfe, bevor sie tatsächlich gebaut werden

Zel X erkunden

Verwandte Produkte

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Ergebnis einer Spannungslösung für die Konstruktion einer Zierleistenabdeckung mit einem Spannungsassistenten in NX CAD. Die Farben der Strukturanalyse reichen auf einer „Heatmap“ von rot bis blau.

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  • Verkürzen Sie die Entwicklungszeit und senken Sie die Kosten, indem Sie Simulationen direkt in der NX-Konstruktionsumgebung durchführen
  • Vorhersage des Produktverhaltens in Bezug auf strukturelles, thermisches und kinematisches Verhalten während der Konstruktion
  • Schnelle Iteration von Konstruktionen, um die Auswirkungen von Konstruktionsänderungen auf die Produktleistung schnell zu verstehen

Weitere Informationen

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