Site icon ViHoth Corp cung cấp giải pháp 3D SOLIDWORKS CAD/CAM/CAE/CNC

SOLIDWORKS Simulation là gì? Giới thiệu tổng quan và chi tiết tính năng.

5/5 - (3 bình chọn)

Giải đáp khái niệm SOLIDWORKS Simulation là gì? Bộ công cụ mô phỏng toàn diện của phần mềm SOLIDWORKS Simulation cho phép nhà thiết kế và kỹ sư đánh giá hiệu suất, cải thiện chất lượng và thúc đẩy đổi mới sản phẩm. Thiết lập các kịch bản trong thế giới thực để kiểm tra các sản phẩm trước khi sản xuất cho một loạt các thông số như độ bền, phản ứng tĩnh và động, chuyển động của lắp ráp, truyền nhiệt, động lực học chất lỏng và ép nhựa.

SOLIDWORKS Simulation là gì – Các gói phần mềm và tính năng tiêu biểu

Xem thêm:

Top 6 tính năng mới tiêu biểu của SOLIDWORKS Simulation 2020.

Top 10 lợi ích của SOLIDWORKS Flow Simulation

Phần mềm SOLIDWORKS Simulation Standard

Gói phần mềm này hoàn hảo cho người dùng SOLIDWORKS Standard hoặc SOLIDWORKS Professional, những người yêu cầu lợi ích của mô phỏng, như: phân tích ứng suất tuyến tính, phân tích chuyển động dựa trên thời gian và phân tích mỏi…, nhưng trong gói mô phỏng cấu trúc có giá cả phải chăng hơn.

Phần mềm SOLIDWORKS Simulation Standard cho phép các kỹ sư tích hợp mô phỏng ảo vào các quy trình thiết kế của họ bằng cách cung cấp các giải pháp trực quan và mạnh mẽ. Nó cũng bao gồm Trend Tracker Productivity Tool cho phép các nhà thiết kế làm nổi bật các thay đổi thiết kế tối ưu trong khi họ làm việc bằng cách cung cấp phản hồi trực quan về tác động của thiết kế.

SOLIDWORKS Simulation Standard cung cấp các tính năng nổi bật như dưới đây:

Phân tích ứng suất tuyến tính

Tính năng phân tích ứng suất tuyến tính (linear stress analysis) trong SOLIDWORKS Simulation cho phép các nhà thiết kế và kỹ sư xác nhận hiệu suất và an toàn chất lượng sản phẩm trong suốt quá trình tạo thiết kế.

SOLIDWORKS Simulation tích hợp hoàn hảo với quy trình thiết kế, cho phép bạn chạy phân tích ứng suất tuyến tính trực tiếp từ mô hình SOLIDWORKS 3D CAD. Lợi ích mang lại: giảm số lượng mẫu thử, làm lại, trì hoãn và giảm thiểu thời gian và hiệu quả chi phí cao hơn.

Phân tích ứng suất tuyến tính

 

Sử dụng phân tích ứng suất tuyến tính, tính toán ứng suất và biến dạng hình học với ba giả định cơ bản:

Phần mềm SOLIDWORKS Simulation sử dụng phương pháp phân tích phần tử hữu hạn (FEA) để phân tách các thành phần thiết kế thành các phần tử rắn, vỏ hoặc chùm, sử dụng phân tích ứng suất tuyến tính để xác định phản ứng của các chi tiết và lắp ráp khi áp dụng vào hiệu ứng của:

Tải trọng có thể được nhập từ nhiều nghiên cứu bao gồm nhiệt, dòng chảy và chuyển động để chạy phân tích đa vật lý. Khi chạy dữ liệu thành phần phân tích ứng suất là chính, cơ sở dữ liệu vật liệu SOLIDWORKS được chuẩn bị sẵn các vật liệu sẵn sàng để sử dụng trong SOLIDWORKS Simulation và có thể dễ dàng tùy chỉnh để đáp ứng bất kỳ yêu cầu vật liệu cụ thể nào.

Phân tích ứng suất tĩnh và động

 

Kinematic Motion Analysis – Mô phỏng chuyển động

Dễ dàng đánh giá cách sản phẩm của bạn sẽ hoạt động và di chuyển trong suốt chu kỳ hoạt động với phân tích chuyển động bằng cách sử dụng SOLIDWORKS Simulation. Hình dung sản phẩm của bạn chuyển động như trong thế giới thực và đo lường các lực và tải trên thiết kế của bạn. Thêm vào đó, sử dụng dữ liệu để tính toán kích thước chính xác các động cơ và tạo cơ chế chính xác để đảm bảo hiệu suất, chất lượng sản phẩm và an toàn.

Được tích hợp chặt chẽ với SOLIDWORKS 3D CAD, phân tích chuyển động bằng cách sử dụng SOLIDWORKS Simulation có thể là một phần thường xuyên trong quy trình thiết kế của bạn, giúp giảm nhu cầu về các nguyên mẫu tốn kém, loại bỏ việc làm lại hoặc trì hoãn, tiết kiệm thời gian và chi phí phát triển.

Phân tích chuyển động được giải quyết bằng cách sử dụng phương pháp cơ sở thời gian cho các vấn đề động học và động lực học khối rắn. SOLIDWORKS Motion đưa nhà thiết kế vượt ra ngoài chuyển động kéo tự do có sẵn trong môi trường CAD và tính toán vật lý thực sự các lực và chuyển động của một tổ hợp khi nó di chuyển dưới tải trọng môi trường (ngoại lực) và / hoặc tải trọng bên trong (động cơ, lò xo, và giảm chấn).

Mô phỏng động học

 

Mô phỏng SOLIDWORKS Motion có thể tính toán hiệu ứng của:

Một khi chuyển động lắp ráp đã được tính toán, có thể dễ dàng phân tích cấu trúc của các bộ phận dưới tải trọng gây ra chuyển động (gia tốc và lực khớp), trong nghiên cứu chuyển động hoặc xuất sang nghiên cứu phân tích kết cấu.

 

Phân tích mỏi kim loại

Nhìn thấy trước và đánh giá tác động của tải trọng theo chu kỳ lên tuổi thọ cấu trúc của một thành phần kim loại với phân tích mỏi của phần mềm SOLIDWORKS Simulation để đảm bảo sản phẩm của bạn đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất, chất lượng và an toàn.

Được tích hợp liền mạch với SOLIDWORKS CAD, SOLIDWORKS Simulation cung cấp phân tích mỏi kim loại có thể được chạy như một phần của quy trình thiết kế, dẫn đến các nguyên mẫu ít tốn kém hơn, giảm việc làm lại mất thời gian và hiệu quả chi phí cao hơn.

Sử dụng phương pháp Stress Life, SOLIDWORKS Simulation và phân tích độ bền mỏi của kim loại cho phép dự đoán chu kỳ mỏi của các thành phần kim loại có biên độ tải trọng thay đổi (Rainflow counting) hoặc biên độ tải trọng không đổi (Quy tắc thiệt hại tích lũy – Cumulative Damage Theory-Miners Rule).

Các kết quả sau đó có thể được sử dụng để xác nhận sản phẩm để:

Phân tích mỏi trong SOLIDWORKS Simulation

 

Các kết quả phân tích mỏi được thể hiện dưới dạng:

Giải pháp SOLIDWORKS Simulation Professional

Cho phép thực hiện các phân tích, tính toán ở mức độ cao hơn so với gói mô phỏng tiêu chuẩn (Simulation Standard), đánh giá các vấn đề như độ bền của sản phẩm, tần số tự nhiên, truyền nhiệt, buckling và tải phức tạp như phân tích áp suất bình bồn.

Kiểm tra hiệu suất sản phẩm cấu trúc trong một loạt các kịch bản vật lý nhờ vào môi trường thử nghiệm ảo mạnh mẽ của phần mềm SOLIDWORKS Simulation Professional.

Tích hợp liền mạch trong phần mềm SOLIDWORKS 3D CAD.

 

Phân tích tần số

SOLIDWORKS Simulation cung cấp cho bạn khả năng nghiên cứu tần số tự nhiên của thiết kế cả có và không có tải và điều kiện biên trước giai đoạn tạo mẫu vật lý với khả năng đảm bảo các chế độ rung tự nhiên tránh xa tần số cưỡng bức môi trường, phản ánh liệu thiết kế có đáp ứng hay không yêu cầu phục vụ cuộc sống.

SOLIDWORKS Simulation tích hợp hoàn hảo với quy trình thiết kế, cho phép bạn chạy phân tích tần số trực tiếp từ mô hình SOLIDWORKS 3D CAD của bạn dẫn đến các nguyên mẫu ít tốn kém hơn, giảm việc làm lại mất thời gian và hiệu quả chi phí cao hơn.

Phần mềm SOLIDWORKS Simulation – Phân tích tần số

 

Khi dự báo các chế độ có thể thất bại hoặc các loại phân tích cần thiết để hiểu đầy đủ về hiệu suất, bắt buộc phải hiểu tần số tự nhiên. Mỗi thiết kế có tần số rung động ưa thích, tần số cộng hưởng, được đặc trưng bởi các dạng rung động cụ thể.

Tính năng phân tích tần số của SOLIDWORKS Simulation sử dụng phương pháp giá trị Eigen để thiết lập các chế độ rung tự nhiên cho tất cả các dạng hình học. Khi một chế độ tự nhiên của thiết kế và môi trường rung bề mặt dự kiến ​​của nó quá khớp nhau, nó có thể dẫn đến sự cộng hưởng hài hòa có thể dẫn đến quá tải gây ra lỗi.

Có sự hiểu biết sâu sắc về chế độ rung tự nhiên của thiết kế, người kỹ sư có thể thực hiện các biện pháp phòng ngừa như thay đổi vật liệu, bộ phận thành phần và giảm chấn khối để đảm bảo tần số tự nhiên của chi tiết không trùng với tần số môi trường tải. Do đó, thiết kế không chỉ thực hiện như mong muốn mà còn có tuổi thọ dài hơn.

Để kiểm tra tần số tự nhiên của một thiết kế có vượt qua ngưỡng an toàn, bạn có thể:

 

Buckling or Collapse Analysis – Phân tích uốn hoặc biến thể

SOLIDWORKS Simulation cho phép bạn kiểm tra độ bền uốn của thiết kế cả trong trường hợp có và không có tải môi trường cải thiện sức mạnh, hiệu suất và an toàn của sản phẩm.

Giảm việc làm lại và chậm trễ

SOLIDWORKS Simulation tích hợp hoàn hảo với quy trình thiết kế, cho phép bạn chạy phân tích uốn cong trực tiếp từ mô hình SOLIDWORKS 3D CAD của bạn dẫn đến các nguyên mẫu ít tốn kém hơn, giảm việc làm lại và chậm trễ, hiệu quả chi phí cao hơn.

Phần mềm SOLIDWORKS Simulation – Phân tích uốn hoặc biến thể

Khi dự đoán sự thất bại có thể hiểu độ bền uốn là chìa khóa là rất quan trọng, phân tích độ uốn có thể tính toán tải trọng thất bại nghiêm trọng của các cấu trúc khi uốn.

Các lực tác dụng vuông góc với hướng mỏng của các cấu trúc mảnh là các lực màng có khả năng ảnh hưởng đến độ cứng uốn của cấu trúc. Lực kéo căng làm tăng độ cứng ngang trong khi lực màng nén làm giảm độ cứng ngang.

SOLIDWORKS Simulation phân tích cho độ đàn hồi tuyến tính, trong đó có tải trọng tới hạn (Pcrit) sau đó cấu trúc không có khả năng hỗ trợ bất kỳ tải tăng dần nào. Khi một thiết kế đạt đến điểm này, bất kỳ sự xáo trộn nhỏ nào cũng làm cho cấu trúc không ổn định.

SOLIDWORKS Simulation có thể tính toán hệ số tải vênh, hệ số tỷ lệ được áp dụng để có được tải trọng tới hạn, tương tự như hệ số ứng suất an toàn (FoS).

 

Phân tích kết cấu nhiệt

Với SOLIDWORKS Simulation Professional, các nhà thiết kế và kỹ sư có khả năng xác định các hiệu ứng nhiệt trên một thiết kế nhất định cũng như tác động của thay đổi thiết kế đến nhiệt độ thành phần.

Giảm làm lại và chậm trễ.

SOLIDWORKS Simulation tích hợp hoàn hảo với quy trình thiết kế, cho phép bạn chạy phân tích cấu trúc nhiệt trực tiếp từ mô hình SOLIDWORKS 3D CAD của bạn dẫn đến các nguyên mẫu ít tốn kém hơn, giảm việc làm lại, trì hoãn và hiệu quả chi phí cao hơn.

Phần mềm SOLIDWORKS Simulation – Phân tích kết cấu nhiệt

 

Phân tích cấu trúc nhiệt liên quan đến việc áp dụng phương pháp phần tử hữu hạn để tính toán phân bố nhiệt độ trong cấu trúc rắn gây ra bởi các đầu vào nhiệt (tải nhiệt), đầu ra (mất nhiệt) và các rào cản nhiệt (điện trở tiếp xúc nhiệt) trong thiết kế của bạn. Phân tích cấu trúc nhiệt giải quyết vấn đề truyền nhiệt liên hợp với tính toán mô phỏng dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ.

Hai phương pháp truyền nhiệt – đối lưu và bức xạ – được áp dụng làm điều kiện biên trong phân tích cấu trúc nhiệt. Đối lưu (được thiết lập bởi một hệ số màng bề mặt) và bức xạ (phát xạ bề mặt) có khả năng phát và nhận năng lượng nhiệt đến và từ môi trường của chúng, tuy nhiên chỉ có bức xạ có thể truyền năng lượng nhiệt giữa các vật thể bị ngắt kết nối trong một tổ hợp.

Bức xạ: Để xác định ảnh hưởng của nhiệt để lại một thành phần và được vận chuyển qua chất lỏng chuyển sang chất khác, phân tích chất lỏng nhiệt mô phỏng phải được thực hiện khi tính toán tác động của chất lỏng.

Đối lưu: SOLIDWORKS Simulation đơn giản hóa nhiệm vụ phức tạp là xác định hệ số màng bề mặt đối lưu chính xác cho hình học phức tạp bằng cách nhập hệ số chính xác để SOLIDWORKS Flow Simulation cung cấp phân tích cấu trúc nhiệt chính xác hơn.

Phần mềm SOLIDWORKS Simulation tính toán các trường nhiệt độ ổn định hoặc nhiệt độ nhất thời do:

Khi trường nhiệt độ đã được thiết lập, việc tính toán ứng suất nhiệt sẽ dễ dàng đảm bảo hiệu suất và độ an toàn của sản phẩm.

 

Tối ưu hóa thiết kế

SOLIDWORKS Simulation phân tích mô hình CAD của bạn trong giai đoạn thiết kế dựa trên hiệu suất từ trọng lượng, tần số hoặc độ cứng. Tiếp cận phiên bản tốt nhất của thiết kế sớm trong dự án của bạn để tiết kiệm thời gian và chi phí làm lại.

Đặt mục tiêu hiệu suất để thúc đẩy phân tích tối ưu hóa và SOLIDWORKS Simulation đơn giản hóa quy trình làm việc bằng cách thực hiện các điều chỉnh tham số để đáp ứng các tiêu chí đã đặt ra.

SOLIDWORKS Simulation sẽ cảnh báo người dùng nếu mô hình vi phạm các mục tiêu đã xác định.

Tối ưu hóa thiết kế trong SOLIDWORKS đảm bảo các mục tiêu thiết kế chính được đáp ứng trong khi vẫn duy trì các yêu cầu thiết kế hỗ trợ. Điều này đạt được bằng cách hạn chế phạm vi tối ưu hóa với việc sử dụng nhiều ràng buộc.

Tự động thay đổi kích thước được chọn để đạt được sự tuân thủ tối thiểu hoặc tối đa cho các mục tiêu thiết kế.

SOLIDWORKS Simulation Professional cung cấp nhiều tính năng phân tích quan trọng khác như:

 

SOLIDWORKS Simulation Premium

SOLIDWORKS Simulation Premium là sản phẩm mang tính tiêu biểu, lá cờ đầu trong số các giải pháp phần mềm SOLIDWORKS. SOLIDWORKS Simulation Premium giúp đảm bảo độ bền của sản phẩm với nhiều khả năng mô phỏng cấu trúc mạnh mẽ. Vượt xa hơn cả SOLIDWORKS Simulation Professional, nó bao gồm các công cụ bổ sung để mô phỏng phản ứng phi tuyến và động, tải động và vật liệu tổng hợp.

 

Mô phỏng động

Giải pháp mô phỏng động cho phép các nhà thiết kế và kỹ sư xác nhận hiệu suất và an toàn chất lượng sản phẩm trong suốt quá trình tạo thiết kế.

Các thử nghiệm tần suất, tác động và rơi tự do đều được bao gồm trong Dynamic Analysis. Một ẩn số chính trong phân tích động là sự dịch chuyển thành phần theo thời gian, nhưng với tính toán này, ứng suất, vận tốc và gia tốc cũng có thể được xác định cùng với các chế độ rung tự nhiên.

SOLIDWORKS Simulation sử dụng một trong hai phương pháp khi phân tích động dẫn:

 

Nonlinear Analysis – Phân tích phi tuyến

Cho phép các nhà thiết kế và kỹ sư xác nhận hiệu suất và chất lượng an toàn sản phẩm trong suốt quá trình tạo thiết kế trong khi thử nghiệm hiệu quả các thiết kế dưới ứng suất và biến dạng.

Phân tích ứng suất phi tuyến có thể xác định và phân tích ứng suất và biến dạng của các sản phẩm trong các điều kiện vật liệu và tải trọng chung nhất đối với:

Tải có thể được import từ nhiều loại nghiên cứu bao gồm nhiệt, dòng chảy và chuyển động để chạy phân tích đa vật lý.

Khi chạy dữ liệu thành phần phân tích ứng suất là chìa khóa, cơ sở dữ liệu vật liệu SOLIDWORKS được chuẩn bị sẵn các vật liệu sẵn sàng để sử dụng trong SOLIDWORKS Simulation và có thể dễ dàng tùy chỉnh để đáp ứng bất kỳ yêu cầu vật liệu cụ thể nào.

Phân tích phi tuyến tính cho phép bạn phân tích trạng thái biến đổi của các vật liệu phức tạp, chẳng hạn như kim loại sau sản xuất, cao su và nhựa, cũng như để tính toán độ lệch lớn và các thành phần tiếp xúc trượt.

Nghiên cứu tĩnh phi tuyến tính giả định tải trọng tĩnh với tải có thể được giải trình tự để các hiệu ứng động của tải khác nhau không ảnh hưởng đến nghiên cứu. Các mô hình vật liệu phức tạp trong nghiên cứu tĩnh phi tuyến tính có thể được sử dụng để tính toán biến dạng vĩnh viễn và ứng suất dư do tải quá mức, cũng như dự đoán hiệu suất cho các thành phần, chẳng hạn như lò xo và ốc vít kẹp.

 

Mô phỏng thành phần vật liệu tổng hợp

SOLIDWORKS Simulation là gì cũng như các tính năng chính đang được nhiều anh em kỹ sư quan tâm. Nhanh chóng hiểu được các phản ứng thành phần phức tạp với phân tích các phần tổng hợp bằng SOLIDWORKS Simulation. Sau đó, bạn có thể tối ưu hóa lựa chọn vật liệu, số lượng và hướng của bố cục lớp tổng hợp để đảm bảo chất lượng sản phẩm, hiệu suất và hệ số an toàn (FoS).

Dễ dàng phân tích bố cục hỗn hợp đối xứng và không đối xứng, cũng như bố cục tổng hợp với SOLIDWORKS Simulation. Mỗi lớp có thể được xác định bởi một tập hợp các thuộc tính và định hướng vật liệu duy nhất, cho phép người thiết kế kiểm soát tối đa để tìm ra bố cục tối ưu và vật liệu cho hiệu suất sản phẩm tối đa.

Tiêu chí thất bại cho vật liệu composite rất khác so với kim loại, các sợi dễ tiêu huỷ hoặc gãy,

SOLIDWORKS Simulation báo cáo FoS chống lại sự thất bại theo các chỉ số thất bại Tsai-Wu và Tsai_Hill.

SOLIDWORKS Simulation sử dụng các phương pháp phân tích phần tử hữu hạn (FEA) để phân tách các thành phần hỗn hợp thành các phần tử vỏ và sử dụng phân tích ứng suất để xác định phản ứng của các chi tiết và lắp ráp do ảnh hưởng của:

 

Phân tích các chi tiết nhựa và cao su

SOLIDWORKS Simulation Premium cho phép phân tích các chi tiết nhựa và cao su để xác nhận hiệu suất và an toàn, chất lượng sản phẩm.

Với mối quan hệ biến dạng tải trọng phức tạp điển hình của các thành phần nhựa và cao su (giả định mối quan hệ cơ bản của Định luật Hooke bị vi phạm) phân tích ứng suất phi tuyến là cần thiết khi chạy phân tích ứng suất trên các chi tiết nhựa và cao su. Đường cong biến dạng ứng suất dẻo được yêu cầu trong cơ sở dữ liệu vật liệu của SOLIDWORKS để chạy phân tích ứng suất chi tiết nhựa và đạt được kết quả tốt nhất. Cơ sở dữ liệu vật liệu SOLIDWORKS được cung cấp trước thông tin nói trên và cũng có thể được tùy chỉnh cho phù hợp với yêu cầu cụ thể.

Bạn có thể chọn từ:

Phần mềm SOLIDWORKS Simulation Premium sử dụng phương pháp phân tích phần tử hữu hạn (FEA) để xác định chuyển vị và ứng suất trong sản phẩm gây ra bởi các tải hoạt động, chẳng hạn như:

Trên đây là giải đáp về SOLIDWORKS Simulation là gì và các tính năng tổng quan được ViHoth biên soạn và tổng hợp. Tài liệu được cải biên theo từng năm và cập nhật liên tục theo hãng Dassault Systèmes SolidWorks.

Thông tin liên hệ đại lý phân phối SOLIDWORKS tại Việt Nam:

Công ty Cổ phần Thương mại và Phát triển Kỹ thuật cao ViHoth

CAD/CAM/CAE/PLM/CNC

Đại lý phân phối ủy quyền SOLIDWORKS tại Việt Nam từ năm 2011

Trụ sở: Lô B6-X3, Khu đô thị Mỹ Đình 1, Quận Nam Từ Liêm, Hà Nội

Văn phòng: 178/67 Nguyễn Oanh, Phường 17, Quận Gò Vấp, Thành phố Hồ Chí Minh

Điện thoại: 024 3797 0256                         Hotline: 0983 331 083

Website: http://www.vihothcom                  Email: info@vihoth.com

Exit mobile version