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Volvo Bus Corporation standardizza MSC Nastran per tutte le esigenze di analisi strutturale
Di Anders Winkler, Director Solutions Marketing, divisione Manufacturing Intelligence di Hexagon
Engineering Reality 2024 Volume 1
Accelerare la produzione intelligente
La simulazione è uno strumento essenziale nella progettazione di autobus moderni, in quanto consente agli ingegneri di elaborare e valutare diverse strategie e scenari prima di costruire fisicamente un prototipo. Gli ingegneri utilizzano software e tecniche di simulazione per valutare le prestazioni di un veicolo in varie condizioni, come velocità elevate, fuoristrada o differenti condizioni meteorologiche. Ciò consente di risparmiare tempo e denaro, riducendo la necessità di test fisici e riprogettazioni.
La simulazione ottimizza le prestazioni del veicolo, ad esempio migliorando l'efficienza dei consumi o riducendo le emissioni. Gli ingegneri possono trovare le migliori soluzioni per raggiungere i propri obiettivi di prestazione, elaborando diversi scenari e testando varie opzioni di progettazione.
La simulazione può essere utilizzata in varie fasi del processo di progettazione del veicolo, dalla fase concettuale iniziale al collaudo finale prima della produzione. L'utilizzo della simulazione nella fase concettuale iniziale consente agli ingegneri di prendere decisioni di progettazione di alto livello. L'utilizzo della simulazione nella fase di verifica finale convalida i progetti, prevede i problemi che potremmo incontrare nella produzione e può persino indicare la necessità di un livello più elevato di fedeltà CAE.
Alla domanda su quale fosse la sfida più significativa da superare quando si utilizza la simulazione nella progettazione, David ha risposto: "Ricercare e accettare un livello di precisione sufficiente. In qualità di ingegnere CAE, è facile approfondire un problema, modellando ogni piccolo pezzo alla risoluzione più precisa possibile e utilizzando il solutore più avanzato disponibile.
Tuttavia, nei nostri progetti ci troviamo costantemente a dover affrontare sfide in termini di tempo e costi. Dobbiamo essere efficienti in tutto ciò che facciamo e includere il giusto livello di precisione nel nostro modello, utilizzando il corretto solutore per questi problemi complessi."
Figura 1. Soluzione SOL 101 per BIW del bus.
Concentrarsi su un unico solutore ci permette di focalizzare la nostra metodologia sullo sviluppo di processi e linee guida interne per simulazioni più avanzate, esplorando le funzionalità disponibili in MSC Nastran e ampliando il numero di sequenze di soluzioni MSC Nastran utilizzate da VBC. Quindi sì, vediamo sicuramente i vantaggi della decisione."
Simulazione con MSC Nastran
MSC Nastran comprende una raccolta di diverse sequenze di soluzioni di simulazione che consente agli ingegneri di risolvere un'ampia varietà di problemi. Ad esempio, la sequenza di soluzioni SOL 101 viene utilizzata per misurare la rigidità statica delle strutture. Gli ingegneri progettisti di autobus la utilizzano per misurare la rigidità complessiva della carrozzeria e visualizzare le porzioni della struttura della scocca (BIW) che potrebbero subire un'elevata compressione o tensione.
I progettisti di autobus utilizzano SOL 400 per visualizzare il comportamento altamente non lineare dei componenti a contatto, come i bulloni pretensionati.
La natura completa delle sequenze di soluzioni in MSC Nastran ha spinto Volvo Buses a selezionarle come solutore strutturale standard. David aggiunge: "Oggi abbiamo una libreria di modelli composta quasi esclusivamente da modelli costruiti per MSC Nastran. Eseguiamo simulazioni con varie sequenze di soluzioni MSC Nastran che supportano molteplici caratteristiche come durata, NVH e compositi. Poiché ci concentriamo su un unico ambiente software, abbiamo tempo per approfondire nuove funzionalità come CAE Fatigue/NEF e adottare nuovi sviluppi come Multifrontal Parallel Direct Solver (MUMPS), che riduce il tempo di risoluzione di circa il 50%."
Figura 2. Soluzione SOL 400 per l'analisi del contatto non lineare.
MSC Nastran fa parte di Multiphysics Suite
Alla domanda: "C'è stato un sorprendente vantaggio secondario/prossimale nell'utilizzo di MSC Software o MSC Nastran di Hexagon?" David ha risposto: "Se non avessimo utilizzato MSC Nastran nella misura in cui lo facciamo oggi, forse non avremmo iniziato a introdurre la simulazione acustica Actran di Hexagon nel nostro processo."
Actran e MSC Nastran sono entrambi inclusi nella Multiphysics Suite di Hexagon e interagiscono tra loro, consentendo all'analisi strutturale di estendersi all'analisi acustica e prevedere i livelli di rumore all'interno e all'esterno dell'autobus.
Informazioni su Volvo Bus Corporation
Informazioni sulla suite Multiphysics di Hexagon
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