Mesco

SYMULACJA 2002

INFORMACJE
termin:
 16 -18 październik 2002
miejsce:
hotel Niedźwiadek
położony malowniczo na terenie
Wdzydzkiego Parku Krajobrazowego
nad jeziorami Wdzydze i Jeleń.
organizator:
 MESco
kontakt:
Anita Altdorf
tel: +48/32/768-36-36
fax: +48/32/768-36-35
Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
materiały:

spis referatów
fotogaleria
 
opis:
Symulacja 2002 była trzecim spotkaniem użytkowników systemów symulacji komputerowej.
W trakcie konferencji zorganizowane zostały również ANSYS nonlinear contact analysis. oraz jednodniowe seminarium dotyczace obliczeń kontaktowych.

Seminarium pt. 'ANSYS nonlinear contact analysis', prowadził Pan Erke Wang z firmy CADFEM GmbH, jeden z najlepszych specjalistów w dziedzinie obliczeń nieliniowych w Europie!
referaty:

Referaty:

ANSYS Activities of CADFEM and Partners
Günter Müller, CADFEM GmbH

Applications of ICEM CFD in fluid dynamics and structural analyses.
Reimund Steberl, ICEM CFD

ANSYS nonlinear contact analysis
Erke Wang, CADFEM GmbH

Wybrane zagadnienia z analizy MES konstrukcji oceanicznej barki pchanej
Tomasz Dobrosielski, Janusz Ziółkowski, DESART

Referat dotyczy dwóch zagadnień z analizy MES konstrukcji oceanicznej barki pchanej. Praca została wykonana na zlecenie i we współpracy z biurem konstrukcyjnym StoGda.
Przedmiotem pierwszego zagadnienia jest analiza wytrzymałości konstrukcji fragmentu kadłuba współpracującego ze sprzęgiem pchacza dla zadanych obciążeń projektowych, wywoływanych przez system łączący pchacz z barką. W celu zapewnienia właściwej oceny naprężeń w analizowanej konstrukcji, został opracowany trójwymiarowy model MES rufowej części kadłuba barki. Analiza została przeprowadzono dwuetapowo. W etapie pierwszym wykonano obliczenia dla wstępnej wersji konstrukcji, w celu zidentyfikowania przeciążonych obszarów i zaproponowania ewentualnych zmian w projekcie. W etapie drugim przeprowadzono analizę sprawdzającą dla przeprojektowanej na podstawie etapu pierwszego wersji konstrukcji.
Przedmiotem drugiego zagadnienia jest analiza wytrzymałości globalnej i lokalnej wybranych fragmentów konstrukcji części ładunkowej barki - ze względu na zastosowanie kilku nietypowych rozwiązań. Obliczenia zostały wykonane dla kilku morskich i portowych stanów obciążenia barki. W celu oceny wytrzymałości globalnej, opracowano trójwymiarowy globalny model MES obejmujący swym zasięgiem trzy zbiorniki ładunkowe barki. Do przeprowadzenia szczegółowej analizy naprężeń opracowano dodatkowo dwa trójwymiarowe modele lokalne. Podobnie jak w zagadnieniu pierwszym analiza została przeprowadzona dwuetapowo, czyli wykonano również obliczenia dla wstępnej wersji konstrukcji, zaproponowano zmiany w projekcie oraz wykonano końcową analizę sprawdzającą.

Symulacja komputerowa nadawania skrętu tekstylnym wyrobom liniowym.
Katarzyna Grabowska, Wydział Inżynierii i Marketingu Tekstyliów, Katedra Architektury Tekstyliów, Politechnika Łódzka

Celem pracy była symulacja procesu skręcania nitek filamentowych w układzie statycznym. Analizowane były trzy typy dyskrtyzacji modelu za pomocą elementów skończonych typu belka, link, solid i shell. W rozważaniach uwzględniono nieliniowość geometryczną układu. Uzyskane wyniki pozwoliły na weryfikację poprawności rozkładu naprężeń w skręcanych nitkach. Prezentowana praca badawcza jest pierwszym z etapów przygotowawczych zmierzających do symulacji zjawiska skręcania z uwzględnieniem nieliniowości materiałowej i nieliniowości modelu matematycznego wynikającej z kontaktu pomiędzy nitkami.

Optymalizacja konstrukcji w Design Xplorer.
Cyprian Gil, MESco

Projektując element konstrukcji stawiamy przed nim szereg wymagań. Musi przenieść projektowane obciążenie ale również powinien być jak najlżejszy, łatwy do wykonania, wykonany z materiału jak najtańszego. Niestety poszczególne cele mogą być ze sobą sprzeczne. Często im konstrukcja lżejsza tym mniejsze obciążenie może przenieść. Wybór niewłaściwego kształtu konstrukcji może prowadzić do zbudowania elementu, który wprawdzie będzie miał wystarczającą wytrzymałość lecz kosztem dużej ilości materiału potrzebnej na jego budowę. W procesie optymalizacji konstrukcji z pomocą przychodzą programy oparte o Metodę Elementu Skończonego (MES). Systemy te udostępniają zazwyczaj dwie techniki optymalizacyjne: topologiczną i parametryczną.
W czasie projektowania nowej części największym wrogiem uzyskania konstrukcji naprawdę optymalnej jest przyjęcie jednego z rozwiązań jako właściwego i drążenie go aż do uzyskania satysfakcjonującego wyniku. Jakkolwiek czasami rzeczywiście uzyskamy konstrukcję optymalną to można pominąć rozwiązania inne a mogące przynieść jeszcze lepsze efekty. Z tego powodu każdy proces projektowania powinien zaczynać się "burzą mózgów" gdzie każdy mógłby podać swoją koncepcję. Następnie takie koncepcje mogą być wstępnie weryfikowane i ta która będzie najlepsza może być podstawą do dalszej pracy i optymalizacji. Pomocą w tym procesie może być optymalizacja topologiczna jednak dobrze jest sprawdzić również inne koncepcje.
Narzędzia optymalizacyjne dostępne w programie DesignSpace stanowią doskonałą pomoc w projektowaniu nowych elementów konstrukcji jak również mogą być narzędziem pozwalającym na przeprojektowanie konstrukcji już stosowanych. Jednocześnie narzędzia te są cały czas udoskonalane i coraz łatwiejsze w użyciu.

Obliczenia połączeń spawanych (przegląd).
Grzegorz Porembski, MESco

W ramach symulacji wykonywanych przy pomocy oprogramowania ANSYS prócz własności materiałowych elementów składowych do głosu zaczynają dochodzić zjawiska występujące w połączeniach. Ze względu na popularność połączeń spawanych modelowanie tego typu połączeń automatycznie staje się bardzo potrzebne W zastosowaniach komercyjnych symulacje własności samych połączeń spawanych jak i procesów związanych z ich wytwarzaniem, stały się nie tylko możliwe do przeprowadzenia, ale również wykazały zasadność stosowania w niektórych wypadkach bardzo złożonego podejścia.
Coraz częściej symulacje wytrzymałościowe, cieplne, elektryczne, magnetyczne są wykonywane jednocześnie lub przynajmniej równolegle.
W prezentacji staram się pokazać na paru przykładach co otrzymuje się przy pomocy standartowych funkcji i elementów ANSYS, a co można uzyskać przy niewielkim nakładzie pracy przy pomocy języka APDL ANSYS.

Zastosowania MES w Fiat Avio Polska.
Witold Grela, Fiat Avio Polska Sp. z.o.o.

Fiat Avio jest spółką grupy Fiat produkującą na potrzeby przemysłu lotniczego i kosmicznego. Został założony w 1908 r., zaledwie 5 lat po pierwszym locie braci Wright. Obecnie silniki ponad 60% samolotów pasażerskich przewożących powyżej 200 pasażerów są wyposażone w elementy produkowane przez Fiata Avio. Fiat Avio Polska powstał w 2001 r. jako polski oddział Fiat Avio Italia. Bierze udział w najważniejszych programach w jakie zaangażowany jest Fiat Avio, m.in w pracach nad największymi obecnie silnikami turbowentylatorowymi GE90 115B i Trent 900, oraz eksperymentalnym silnikiem ANTLE. Dział zajmujący sie turbinami pracuje nad elementami statorów i rotorów (łopatki i kierownice), dyskami i wałami, osłonami i innymi podzespołami turbin niskiego ciśnienia. Dział przekładni zajmuje się komponentami skrzynek napędu akcesoriów (przekladnie zębate, obudowy, elementy mocujące, wezły łożyskowe). Głownym pakietem obliczeniowym jest MSC Patran/Nastran/Thermal, w tej chwili wprowadzany jest Ansys i MSC Marc do bardziej zaawansowanych obliczeń nieliniowych. Używa sie także oprogramowania opracowanego na potrzeby Fiata Avio, głownie do analiz typu lifing. Ścisła współpraca działów konstrukcyjnego i obliczeń umożliwia pełną integrację procesu projektowania. Fiat Avio Polska bazuje na doświadczeniu i procedurach wypracowanych na przestrzeni lat przez włoską centralę, co daje firmie duże możliwości mimo krótkiej obecności na polskim rynku.

Wybrane analizy symulacyjne struktury geometryczno-ruchowej maszyny o kinematyce równoległej.
Stanisław Iżykowski , Piotr Górski, Centrum Zaawansowanych Systemów Produkcyjnych (CAMT), Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji Politechniki Wrocławskiej

Jedną z dziedzin działalności inżynierskiej, w której z dużym powodzeniem mogą być wykorzystywane techniki symulacyjne, s? procesy projektowo-konstrukcyjne maszyn wytwórczych o kinematyce równoległej. Nowa jakość zjawisk i ich skala, w powiązaniu ze stale rosnącym obszarem zastosowań tych maszyn, wymuszaj? konieczność stosowania nowoczesnych narzędzi informatycznych. W referacie przedstawiono wyniki przeprowadzonych analiz symulacyjnych dla struktury geometryczno-ruchowej prototypowej maszyny zbudowanej w Politechnice Wrocławskiej. Analizy te miały na celu ocenę jakościową i ilościową dokładności realizacji ruchu przez założoną struturę w warunkach pracy. Do ich prowadzenia wykorzystano system ADAMS.

Badania symulacyjne serwonapędu maszyny o kinematyce równoległej.
Stanisław Iżykowski, Paweł Surmiński, Centrum Zaawansowanych Systemów Produkcyjnych (CAMT), Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji Politechniki Wrocławskiej

Wymagania szczegółowe stawiane nowoczesnym układom napędowym można podzielić na wymagania statyczne i wymagania dynamiczne. Pierwsze z nich dotyczą głównie sztywnej charakterystyki mechanicznej i wysokiej równomierności ruchu. Natomiast wymagania dynamiczne odnoszą się do stanów przejściowych, które występują nie tylko w czasie rozruchu, zmiany prędkości i kierunku ruchu, lecz przede wszystkim podczas jego realizacji. W referacie przedstawiono wyniki obszernych badań symulacyjnych dynamicznych własności serwojednostki napędowej maszyny o kinematyce równoległej. Celem tych badań była weryfikacja przyjętych założeń projektowych dla układu serwonapedowego tej maszyny. Program badań obejmował wykonanie kompleksowych analiz, polegających na wyznaczeniu: dokładności realizacji drogi, reakcji układu na obciążenia zewnętrzne, histerezy przy zawracaniu oraz najmniejszej prędkości posuwu. Badania te wykonano z pomocą systemu ITI-SIM dla trzech charakterystycznych położeń serwonapędu.

Optymalizacja postaci konstrukcyjnej dynamometru-uchwytu próbek badanych w warunkach mikrooscylacji.
Rafał Gawarkiewicz, Katedra Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Gdańska

W ramach badań tribologicznych prowadzonych w Katedrze Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn Politechniki Gdańskiej zaprojektowano i skonstruowano stanowisko z głowicą SOOG do wyznaczenia odporności materiałów ślizgowych na zużycie w warunkach mikroprzemieszczeń w płaszczyźnie śli zgania. Specyfika stanu obciążenia próbek z badanych materiałów, wymagała zastosowania wielu oryginalnych rozwiązań konstrukcyjnych. Głównymi problemami do rozwiązania w fazie projektowej głowicy badawczej, oprócz realizacji mikrooscylacji w badanej parze ciernej, sposobu obciążenia próbek oraz pomiaru jego wartości, były mocowanie próbek i pomiar siły tarcia na tych próbkach. W tym celu należało tak uformować ramiona uchwytu, aby ich uginanie się na skutek zużywania się próbek nie wpływało istotnie na wartość nacisków jednostkowych w skojarzeniu ciernym. Wymagało to dużej podatności giętnej ramion przy jednocześnie koniecznej dużej sztywności wzdłużnej i odpowiedniej wytrzymałości. Ponadto od dynamometru na ramionach uchwytu wymagano dużą dokładność i czułość pomiaru sił tarcia powstających na powierzchniach ślizgowych badanych próbek. Przekroje ścianek pod czujniki tensometryczne musiały uzyskać możliwie bliski optymalnemu kształt, uwzględniający dwie sprzeczne ze sobą potrzeby: wysoką czułość pomiarową oraz możliwie największą wytrzymałość. Należało uwzględnić także postulat możliwie jak największej sztywności osiowej uchwytu, która ma bezpośredni wpływ na wartość rzeczywistej amplitudy drgań pomiędzy próbkami a przeciwpróbką. Analizę projektową dokonano przy użyciu programu ANSYS. Przeliczono ponad 120 przypadków postaci konstrukcyjnej elementu, przy zmiennych pięciu podstawowych wymiarach geometrii ramion dynamometru-uchwytu. Ostateczny kształt elementu uzyskano dzięki przeprowadzeniu dwóch polioptymalizacji, w których w sumie rozważono pięć kryteriów.

Obliczenia zmęczeniowe w systemie ADAMS przy zastosowaniu programów firmy nCode.
Adam Łokieć, MESco

W ostatnim czasie, w dobie rozwijającej się komputeryzacji, w coraz większym stopniu przed zbudowaniem modelu fizycznego (prototypu), wykonuje się szereg symulacji komputerowych. Symulacje te pozwalają - już we wczesnym etapie projektowania - wykryć ewentualne błędy, rozwiązać różnego rodzaju problemy konstrukcyjne, które do niedawna jeszcze wymagały zaangażowania wielkich środków finansowych, zasobów ludzkich oraz czasu aby zbudować model rzeczywisty i dodatkowe stanowisko badawcze. Również coraz częściej w czasie analizy konstrukcji wyraźny nacisk kładziony jest na analizę zmęczeniową.
Niniejsza prezentacja ma za zadanie przybliżyć możliwości modułu ADAMS/Durability, narzędzia umożliwiającego m.in. korelację modelu wirtualnego z modelem rzeczywistym poprzez wymianę informacji (np. siły, przemieszczenia, przyspieszenia w funkcji czasu) w formatach DAC (nCode) oraz RPCIII (MTS), komunikację systemem nSoft, FE-Fatigue firmy nCode w celu przeprowadzenia analiz zmęczeniowych oraz obserwację wyników (np. naprężenia, zniszczenia, długość życia) bezpośrednio w ADAMS/Postprocessing -podczas całego procesu symulacji.
Firma nCode (UK) jest liderem na rynku oprogramowania do analizy zmęczeniowej.
 
foto-
galeria

Fotogaleria:

Konferecja SYMULACJA 2002 odbyła się w hotelu Niedźwiadek, nad Jeziorem Wdzydze w Szwajcarii Kaszubskiej
Warsztaty komputerowe DesignSpace.
Sala komputerowa pozostawała do dyspozycji uczestników przez cały czas trwania Konferencji Symulacja2002
Seminarium pt.'ANSYS nonlinear contact analysis' prowadzone przez Pana Erke Wang cieszyło się dużym zainteresowaniem uczestników.
Obrady plenarne
Również wieczorami odbywały się w luźnej atmosferze dyskusje.
Miejsce oraz czas nie grały wówczas roli.
      Mimo nieco niestabilnej pogody, wycieczka do Gdańska, mogła również przysporzyć wielu wrażeń.