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Konstruktionssimulation

Die Konstruktionssimulation hilft Herstellern, die beabsichtigte Funktion eines in der Entwicklung befindlichen Produkts in früheren Entwicklungsphasen zu verifizieren und zu validieren. CAD-Konstrukteure (Computer-Aided Design) können Simulationen integrieren, um zu verstehen, wie sich Konstruktionsänderungen sofort auf die Leistung auswirken.

Was ist Konstruktionssimulation?

Die Konstruktionssimulation hilft Herstellern, die beabsichtigte Funktion eines in der Entwicklung befindlichen Produkts in früheren Entwicklungsphasen zu verifizieren und zu validieren. CAD-Konstrukteure können die Konstruktionssimulation integrieren, um sofort zu verstehen, wie sich Konstruktionsänderungen auf die Leistung auswirken.

Die Konstruktionssimulation hilft Herstellern, die beabsichtigte Funktion eines in der Entwicklung befindlichen Produkts sowie die Herstellbarkeit des Produkts zu verifizieren und zu validieren. Das Wort "Simulation" wird häufig als Oberbegriff für Computer-Aided Engineering (CAE) verwendet. Mehrere Design-Simulationsansätze sind in vielen Branchen zu Standardkomponenten der Produktentwicklung geworden und gewinnen weiter an Bedeutung, da kostengünstige, schnellere Computer und erschwingliche, einfach zu bedienende Design-Simulationssoftware es den Anwendern ermöglichen, neue Technologien und Anwendungen zu adressieren.

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 in der Funktion der Anwendung und der Entwurfsphase.

In der frühen Entwicklung verwenden typischerweise einfachere Systemdarstellungen analytische Annahmen und verifizieren die Interaktion zwischen mehreren physikalischen Aspekten auf Konzeptebene. In späten Entwicklungsstadien werden typischerweise sehr komplexe, anwendungsspezifische Modelle zur Validierung und Verfeinerung verwendet. Die Anwendungen können Aspekte wie Strukturverhalten, Akustik, Strukturdynamik, Thermo- und Strömungsanalyse, Kraftstoffverbrauch, Regelungsentwicklung und vieles mehr umfassen.

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

Blog detailing 2023 release Version 2306 of Simcenter FLOEFD, CAD embedded Computational Fluid Dynamics software

Entdecken Sie die Vorteile

Reduzieren Sie die Kosten und den Zeitaufwand für die Produktentwicklung, indem Sie wiederkehrende physische Prototypentests vermeiden und die Qualität verbessern.

Steigern Sie die Leistung

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

Reduzierung des Zeitaufwands

Die Konstruktionssimulation hilft Konstrukteuren, ein unmittelbareres Feedback über die Leistung ihres Teils zu erhalten, damit sie Konstruktionen schneller iterieren können.

Kostensenkung

Die Konstruktionssimulation trägt dazu bei, Kosten zu senken und die Konstruktionseffizienz zu steigern, indem unnötiges Material und Gewicht entfernt und Prototypen reduziert werden.

Funktionen der Konstruktionssimulation

Strömungssimulation in einem Kolbenventil mit Simcenter FLOEFD für NX

Virtual testing and validation

Die Konstruktionssimulation kann eine Vielzahl von Analysen umfassen, die das Verhalten eines Produkts unter verschiedenen Betriebs- und Umgebungsbedingungen virtuell testen. Im Gegensatz zu Trial-and-Error ermöglicht ein intelligenter Simulationsprozess die gezielte Umsetzung von Designentscheidungen 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.

Manufacturability

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

Ein Ingenieur betrachtet eine Fahrradkonstruktionssimulation auf einem Bildschirm.

Models vs. physical prototypes

Simulationsmodelle bieten mehr Flexibilität im Produktentwicklungsprozess als physische Prototypen. Das Erstellen von Designalternativen erfordert nur wenige Klicks auf Schaltflächen, und das Testen erfordert keine komplizierte Einrichtung.

CAD-integrierte Simulation

Durch die Integration von Simulationswerkzeugen in dieselbe Umgebung, die Konstrukteure täglich verwenden, können Konstrukteure die Simulation einfacher nutzen, um ihre Designentscheidungen zu steuern und die Konstruktionsleistung zunächst zu validieren. Siemens bietet in jedem dieser Konstruktionswerkzeuge CAD-integrierte Simulationslösungen an.

NX

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

Leitfaden für das Produktdesign:

  • NX-Topologie-Optimierer: Nutzen Sie Struktursimulationen, um innovative konzeptionelle Geometrie zu generieren
  • NX Performance Predictor Sofortige Struktursimulationsergebnisse, die aktualisiert werden, wenn Sie die Geometrie ändern

Design-Validierung:

  • NX Design Simulation: Grundlegende FE-basierte Simulation für lineare Statik, Modal-, Knick- und thermische Analyse
  • NX Motion: Mehrkörper-Dynamiksimulation, um zu verstehen, wie sich Ihre Baugruppen bewegen, und um die Kräfte zu bestimmen, die für Dinge wie die Motordimensionierung erforderlich sind
  • NX Animation Designer: Optimieren Sie die Montage-/Demontagesequenz mit farbcodierter Zeitleiste
  • Simcenter FLOEFD für NX Einfach zu bedienende Strömungs- und Wärmeübertragungssimulation

Simulation der Fertigung:

  • NX-Formteil-Validierung: Bewertung von Teilemodellen auf Formbarkeit und Durchführung grundlegender Füllsimulationen
  • NX EasyFill-Analyse: Bewerten Sie den Spritzgießprozess, der die Teilequalität beeinflussen kann

Entdecken Sie NX

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 Produktleistung und -zuverlässigkeit für Flüssigkeitsströmung, Wärmeübertragung und elektromagnetische Effekte
  • Simcenter Flomaster for Solid Edge Modellieren, Berechnen und Visualisieren von Strömungsgeschwindigkeit, Temperatur und Druckabfall in Rohrleitungen in einer 1D-Umgebung

Entdecken Sie Solid Edge

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

Entdecken Sie Zel X

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Ein Spannungslösungsergebnis für eine Verkleidungsabdeckung aus einem Belastungsassistenten in NX CAD. Die Farben der Strukturanalyse reichen auf einer "Heatmap" von Rot bis Blau.

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  • Vorhersage des Produktverhaltens für strukturelle, thermische und Bewegungsleistung während der Konstruktion
  • Schnelle Iteration von Designs, um die Auswirkungen von Designänderungen auf die Produktleistung schnell zu verstehen

Weitere Informationen

Zum Video

On-Demand-Webinar | Simulationsprozess und Datenmanagement für den Schiffsentwurf

On-Demand-Webinar | Bewegungssimulation für Konstrukteure

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Podcast | Weiterentwicklung der Konstruktion und Simulation von Elektromotoren

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