SIMULIA - 3D Simulation Software für virtuelle Modellierung und Validierung im Entwicklungsprozess

Simulations-Prozesse mit SIMULIA
ModSim – Verknüpfung von Modellierung und Simulation mit SIMULIA
Simulation for Designer
Welche Funktionen und Disziplinen sind in SIMULIA verfügbar?
STRUKTURMECHANIK UND -DYNAMIK
FLUIDMECHANIK & SPRITZGUSS
ELEKTROMAGNETISMUS
AUTOMATISIERUNG UND OPTIMIERUNG
KOLLABORATION UND DATENMANAGEMENT
Ihr Vorteil: Unser Netzwerk

Simulation ermöglicht es Ihnen als Anwender, das physikalische Verhalten von Komponenten und Anlagen unter verschiedensten Bedingungen virtuell abzubilden. Auch geometrisch komplexe Bauteile können so hinsichtlich mechanischer Beanspruchung, Fertigbarkeit, strömungsmechanischer Eigenschaften oder dem Verhalten im Gesamtsystem bereits früh im Designzyklus untersucht werden. Im digitalen Entwicklungsprozess ist Simulation der Schlüssel zu kürzeren Entwicklungszyklen, technischer Erkenntnis, sowie Effizienz- und Qualitätssteigerung und damit ein wesentlicher Treiber von Innovation.

Dassault Systèmes bietet unter der Marke SIMULIA eine innovative Simulationssoftware für verschiedenste Anwendungen. So ist es möglich auch komplexe, eventuell multi-physikalische Vorgänge schnell und einfach zu simulieren. Mit dem Fokus auf Durchgängigkeit und Demokratisierung der Prozesse stehen dabei für verschiedene Anwenderlevel die passenden Werkzeuge zur Verfügung:

  • Simulations-Prozesse mit SIMULIA
  • ModSim – Verknüpfung von Modellierung und Simulation
  • Simulation for Designer

Simulations-Prozesse mit SIMULIA

Dassault Systèmes hat sich zum Ziel gesetzt, alle physikalischen Disziplinen und Domänen auf allen Skalen mit Simulationswerkzeugen abzubilden und gleichzeitig die Verknüpfung zwischen diesen einzelnen Kompetenzen auf der 3DEXPERIENCE Plattform bereitzustellen. Um dem Anwender diese Technologie leichter zugänglich zu machen, werden gesamtheitliche Industrieprozesse und Arbeitsabläufe (Workflows) entwickelt. Damit wird eine schnelle Implementierung der Methoden ermöglicht, die Qualität der Ergebnisse abgesichert und über die Anwendung der Softwaretools hinaus umfängliches Wissen zum Prozess und den Best-Practices ins Haus gebracht.

Diese Arbeitsabläufe sind gestützt auf verschiedene Funktionalitäten in der 3DEXPERIENCE Cloud Plattform:

  • Einheitliche Umgebung und Datenbasis (Modellierung, Modellvorbereitung, Vernetzung, Lösungsverfolgung, Auswertung, Verknüpfung und Weitergabe von Ergebnissen)
  • Konfigurierte Assistenten, die den Aufbau von Modellen begleiten und bei der Auswahl von Last- und Randbedingungen, Vernetzungsmethoden und anderem unterstützen.
  • Vorgefertigte Templates, bei denen ein Simulationsmodell, einschließlich Vernetzungsregeln, Randbedingungen und allen Einstellungen über ein Bauteil oder ein Baugruppe übergestülpt wird.
  • Durchdachte, einfach bedienbare Applikationen zur effizienten Durchführung von Topologieoptimierung (Generative Design) und Parameterstudien.
  • Verkettung und automatisiertes Durchschleifen von verschiedenen Programm-Bausteinen im „Process Composer“
SIMULIA Berechnung von kurzfaserverstärkten Spritzgussbauteilen
SIMULIA - Berechnung von kurzfaserverstärkten Spritzgussbauteilen

Als Beispiel sehen Sie hier den Arbeitsablauf für die Berechnung von kurzfaserverstärkten Spritzgussbauteilen.

Beginnend mit der CAD-Geometrie wird zunächst eine Spritzgusssimulation durchgeführt. Diese enthält als Ergebnis unter anderem die Faserorientierung der Kurzfasern. Nun wird das strukturmechanische Modell aufgesetzt. Das Materialmodell wird aus den Eigenschaften des Kunststoffes (Matrix) und der Fasern abgeleitet. Im nächsten Schritt werden über einen Folgeprozess die Daten von Faserorientierung, Materialmodell und strukturmechanischem Grundmodell zusammengeführt und die Berechnung angestoßen. Das Ergebnis ist eine realistische Simulation der mechanischen Beanspruchung des Bauteils.

ModSim – Verknüpfung von Modellierung und Simulation mit SIMULIA

SIMULIA ModSim

Mit den auf der 3DEXPERIENCE verfügbaren Werkzeugen wird die nahtlose Integration von Simulation in den Design- und Entwicklungsprozess ermöglicht. Modellierung und Simulation werden im ModSim-Ansatz nahtlos zusammengeführt. Die einheitliche Umgebung mit durchgehend gleichbleibendem „Look and Feel“ zusammen mit dem Ansatz geometriebasiert mit den verschiedenen Werkzeugen bei voller Versionskontrolle am gleichen Modell zu arbeiten („Single Source of Truth“) bildet den Kern dieses Konzepts. Neben Effizienzsteigerung und besserer Nachvollziehbarkeit eröffnet der ModSim Ansatz viele Möglichkeiten die Innovationskraft zu steigern:

  • Simulationsgestützte Designfindung und Optimierung des Initialdesigns
  • Frühes Erkennen von Schwachstellen und Fehlverhalten
  • Aufsetzen und Durchführung von Parameterstudien und Optimierungen
  • Simulationsergebnisse und Erkenntnisse sind verständlich und breit verfügbar

Mit dem ModSim Ansatz wird das Produkt in den Fokus der Entwicklungsprozesse gestellt.

So profitieren nicht nur Designer und Entwicklungsingenieure, sondern auch Simulationsexperten. Durch die Interoperabilität zwischen CAD- und Simulations-Daten sind stets alle Beteiligten auf dem laufenden Stand. Die Updatefähigkeit spart dabei viel Zeit und Energie bei Modellbereinigung, Vernetzung und Modellaufbau und erlaubt es frühzeitig im Entwicklungszyklus umfangreiche Designstudien durchzuführen.

Nicht zuletzt ist der ModSim Ansatz auch die Basis für die Kollaboration zwischen den verschiedenen Akteuren aus Design, technischer Entwicklung, sowie Validierung und Simulation, die bei der Entwicklung neuer Produkte beteiligt sind.

Mehr Details finden Sie unter PORTFOLIO - DESIGNFINDUNG & TOPOLOGIEOPTIMIERUNG

Simulation for Designer

Unter dem Stichwort "Simulation for Designer" stellt Dassault Systèmes Werkzeuge für Konstrukteure und Produktdesigner bereit, die durch einfache, geführte Anwendung charakterisiert sind. Gleichzeitig werden verlässliche Ergebnisse auf Basis bewährter Technologien und Prozesse gewährleistet. Es sind Simulationslösungen im Bereich Strukturmechanik, Dynamik (Mehrkörperanalyse) und Spritzguss verfügbar.

Alle Rollen und Lizenzen in Simulation 4 Designer sind auf Basis des ModSim Ansatzes entwickelt. Durch die mächtige Power'By Integration sind diese Werkzeuge auch im Zusammenspiel mit CATIA V5 und anderen CAD-Systemen verwendbar. Die konstruktionsbegleitende Simulation erlaubt eine frühzeitige Bewertung der Qualität und der Leistung eines Produktes.

Dabei können einerseits die Funktionen eines Bauteils im Einsatz, wie der Widerstand gegen Belastungen, Schwingungseigenschaften, oder auch die zu überwindenden Trägheitskräfte bei der Beschleunigung eines Systems bewertet werden.

Auf der anderen Seite können bestimmte Themen im Hinblick auf die Fertigung der Bauteile betrachtet werden – dazu zählen beispielsweise der Einfluss von Montagekräften, oder das Füllverhalten von Spritzgussbauteilen.

Alle Anwendungen haben gemeinsam, dass ein Assistent durch den gesamten Ablauf führt. Nicht-produktive Arbeiten, wie die Generierung des Berechnungsnetzes, finden voll automatisiert im Hintergrund statt. Die Simulationswerkzeuge benötigen damit nur minimale Kenntnisse im Bereich Berechnung und können schon nach kurzer Zeit produktiv eingesetzt werden.

So wird das Produktdesign einfach und effizient während des Konstruktionsprozesses geprüft, was zu Zeit- und Kostenersparnis im Entwicklungsprozess führt.

Die Kosten sind dabei gut kontrollierbar, da die Lizenzen in der SIMULIA Cloud bereitgestellt werden und damit keine Kosten für IT-Infrastruktur, wie Lizenzserver, Rechenserver oder ähnliches anfallen. Zudem wird die Installation in kurzer Zeit voll automatisiert durchgeführt und auch Updates werden direkt, schnell und einfach prozessiert.


Welche Funktionen und Disziplinen sind in SIMULIA verfügbar?

STRUKTURMECHANIK UND -DYNAMIK

Die Strukturmechanik-Simulation als klassische 3D Simulation ist mit der Abaqus Solver Technologie als Ursprung der Marke SIMULIA eine Kerndisziplin. Für verschiedenste Anwenderkategorien finden Sie passgenaue Werkzeuge – von linearer, statischer, automatisierter Design-Validierung bis hin zu nicht-linearen, mehrstufigen, hochdynamischen Problemstellungen mit Möglichkeiten auch Solvereinstellungen im Detail anzupassen.

Erweiterte Berechnungsmöglichkeiten in diesem Umfeld sind beispielsweise:

  • Festigkeits- und Ermüdungsnachweise metallischer Bauteile
  • Topologieoptimierung
  • Starrkörperdynamik, d.h. Simulation bewegter Teile, mit Beachtung der Massenträgheiten und der wirkenden Kräfte.

Die zugrundeliegende Technologie kommt im Wesentlichen aus den bewährten Produkten Abaqus, Tosca, fe-safe und Simpack.

FLUIDMECHANIK & SPRITZGUSS

Die Disziplin Fluidmechanik ist eine Simulation Software, die sich mit fließenden Medien befassen. Technisch gibt es sehr viele Anwendungsgebiete, die zum Teil hoch-spezialisierte Werkzeuge erfordern, um eine realistische 3D Simulation zu ermöglichen.

Mit SIMULIA werden unter anderem für folgende Fragestellungen leicht bedienbare, effiziente und robuste Werkzeuge angeboten:

  • Allgemeine Strömungsanalyse, wie Rohrströmungen, Lüftungskanäle, Ventile, Abgasströmungen
  • Konjugierter Wärmetransport und Kühlung (beispielsweise von Elektronikkomponenten)
  • Mehrphasenströmungen
  • Spritzgusssimulation
  • Optimierung des Druckverlustes bei Innenströmungen

Der Löser für allgemeine Fragestellungen beruht auf dem Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) Ansatz und wurde eigens entwickelt. Der Löser für Spritzguss-Fragestellungen beruht auf der Technologie von Simpoe.

-> Zum PORTFOLIO - FLUIDMECHANIK & SPRITZGUSS

ELEKTROMAGNETISMUS

Elektromagnetische Simulationen nehmen in der Entwicklung moderner Produkte immer mehr Raum ein. Mit der Simulation werden unsichtbare Magnetfelder sichtbar und vielfältige Phänomene ergründet – von der Antenne im Mobiltelefon bis zum Elektromotor einer Verpackungsmaschine.

Die in SIMULIA verfügbaren Werkzeuge basieren auf der CST Studio Suite und der Software Opera.

Es sind sowohl Frequenz-basierte, als auch Zeit-basierte Löser verfügbar.

Damit wird ein breites Spektrum Simulationsmöglichkeiten erschlossen. Dies umfasst unter anderem:

  • Abstrahl- und Empfangsverhalten von Antennen und Geräten
  • Untersuchungen der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV)
  • Auswirkungen von Blitzschlag und elektrostatischer Entladung (ESD)
  • Verhalten und Leistung von Elektromotoren und elektromechanischen Aktuatoren

-> Zu unserem Partner SIMUSERV GmbH

AUTOMATISIERUNG UND OPTIMIERUNG

Automatisierte Methoden und Prozesse bringen Sicherheit für die Anwendung der Simulationswerkzeuge und minimieren den Aufwand bei der Modellerstellung, der Berechnung und der Auswertung. So werden Simulations Standards geschaffen, die Anwendung der Werkzeuge vereinfacht und eine erhebliche Verkürzung der Durchlaufzeiten erreicht.

Darüber hinaus wird Erfahrungs-basierte Arbeit in methodisches Vorgehen und Prozesswissen übertragen. Beginnend mit automatisierter Vernetzung, vordefinierten Last-, Rand und Anfangsbedingungen, bietet die SIMULIA Cloud die Möglichkeit selbst komplexe Prozesse und Abfolgen voll automatisiert durchlaufen zu lassen.

Dies erschließt viele Möglichkeiten:

  • schnelle und unkomplizierte Designstudien
  • Demokratisierung der Methoden durch vordefinierte Prozesse
  • Optimierung von Funktion und Leistung eines Bauteils hinsichtlich gegebener Einflussgrößen

Mehr dazu finden Sie unter Simulations-Prozesse mit SIMULIA

KOLLABORATION UND DATENMANAGEMENT

Die SIMULIA Lösungen knüpfen nahtlos an die gesamte Bandbreite an Daten-Management Werkzeugen auf der 3DEXPERIENCE Plattform an. Dies ermöglicht Kollaboration, vereinfacht Kommunikation und das Teilen von Wissen und bildet so die Basis für die Erschaffung eines virtuellen Zwillings.

Neben den integrierten SIMULIA Rollen wird auch die Anbindung der bewährten Simulationswerkzeuge ermöglicht. So können Sie bestehende, etablierte Methoden in der Simulation von Strukturen, Mehrkörpern, Elektromagnetismus und Fluiden beibehalten und in die Datenmanagement-Struktur auf der SIMULIA Cloud integrierten. Abaqus/CAE, XFlow, PowerFLOW, Simpack, Wave6 und CST Studio Suite werden in einem „verbundenen“ Modus ausgeführt und die Daten direkt zur 3DEXPERIENCE Plattform synchronisiert.

Konfigurieren, senden und überwachen Sie Simulationsaufgaben über 3DEXPERIENCE.

-> Zum Portfolio ENOVIA – vernetztes Product Lifecycle Management

Ihr Vorteil: Unser Netzwerk

Gemeinsam mit unseren Partnern finden wir auch für kniffelige Fragestellungen die passende Lösung, unterstützen Sie bei der Gestaltung Ihrer Prozesse und trainieren Ihre Mitarbeiter. Verlassen Sie sich auf die Kompetenzen aus der 3DX-Alliance und unserem SIMULIA Expert Partner SIMUSERV.

Sie suchen nach einer passenden 3D Simulation Software oder wünschen eine individuelle Beratung zu SIMULIA? Wir beraten Sie gerne bei der Zusammenstellung der erforderlichen Pakete.

Freecall: 0800-CATIAV6 (2284286)
Anfrage per Kontaktformular

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