Periodico bimestrale
Anno XIX, numero 88
Sett./Ottobre
ISSN 1128-3874
Multifisica

La Simulazione Multifisica del prodotto

Francesco Palloni

Molti problemi fisici del mondo reale che ingegneri e scienziati devono risolvere coinvolgono l’interazione simultanea di due o più fenomeni fisici. Ogni disciplina è dominata da leggi fisiche e modelli matematici diversi tra di loro e per questo motivo gli ingegneri spesso sono costretti a utilizzare software CAE specifici e differenti per ogni disciplina. In generale, le diverse discipline CAE necessitano di opportune strategie di modellazione (forma e densità della griglia, unità di misura, ecc.) e molto spesso non è possibile utilizzare lo stesso modello per simulazioni differenti.
Aggiungiamo il fatto che, di solito, gli effetti che si manifestano in un dominio fisico incidono anche sul comportamento negli altri domini fisici, e ci rendiamo conto che la comprensione del comportamento multifisico è quindi una delle sfide più importanti da superare per prevedere con precisione le prestazioni del prodotto.

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Figura 1 - Simulazione del raffreddamento di un dispositivo elettronico grazie al modulo NX Electronic System Cooling.

 

Semplificare la Simulazione MultiFisica con NX CAE

NX CAE è un ambiente di simulazione CAE multidisciplinare, che snellisce il processo di simulazione multifisica. L’ambiente di modellazione integrato basato sulla Tecnologia Sincrona di Siemens elimina la necessità di scambiare e tradurre dati delle simulazioni verso l’esterno, eliminando le cause di errore più comuni delle simulazioni multidisciplinari.

 

Figura 2 - Calcolo Cineto-Dinamico e Strutturale del meccanismo di attivazione di un flap.

 

Figura 3 - Dissipazione del calore prodotto da una lampada.
 
 
Figura 4 - Analisi del moto e calcolo strutturale di una sega alternativa.
NX CAE propone al suo interno strumenti e flussi di lavoro guidati che permettono la simulazione dei seguenti fenomeni fisici, che sono tipici della progettazione meccanica:

• lo Scambio Termico Coniugato, ovvero il passaggio di calore tra solidi e fluidi, utile per simulare il raffreddamento o il raffreddamento per conduzione, convezione e irraggiamento;

• l’analisi Termo-Strutturale, ovvero l’accoppiamento, il trasferimento termico e la teoria elastica, utilizzabile per la determinazione degli stress termici; 

• l’interazione Fluido-Struttura (FSI) ovvero l’accoppiamento tra la meccanica del fluido e quella del solido, per determinare lo stato di deformazione e sollecitazione sotto l’azione del carico dei fluidi;

• la simulazione dinamica multi-corpo (MBS) e la teoria elastica, per determinare l’effetto di carichi dinamici sull’integrità strutturale delle parti dell’assieme.

NX CAE offre un’interfaccia unificata per la preparazione delle mesh per le analisi strutturali e fluidodinamiche, offrendo strumenti avanzati per la semplificazione della geometria. Ad esempio, la preparazione di un modello termico e fluidodinamico può essere ridotta utilizzando lo strumento per il Surface Wrapping, che consente l’identificazione automatica delle pareti bagnate del volume fluido e l’approssimazione dei dettagli geometrici ininfluenti ai fini del calcolo.

Oltre agli strumenti di analisi generale, NX CAE offre anche strumenti verticali quali NX Electronic System Cooling per la simulazione del raffreddamento dei dispositivi elettronici e NX Space System Thermal per il calcolo termico dei dispositivi spaziali, che semplificano la realizzazione di modelli termici molto complessi.

NX CAE permette l’analisi multidisciplinare appoggiandosi sia sui propri solutori, quali NX Nastran, NX Flow, NX Thermal, NX Motion, che ai solutori ad elementi finiti prodotti da terze parti, grazie alle interfacce bidirezionali verso Ansys, Abaqus e LS-Dyna, risultando quindi un ambiente centrale per tutti i tipi di simulazione.

Grazie ad NX CAE è possibile semplificare il flusso di lavoro relativo alla simulazione multifisica; questo significa poter dedicare più tempo alla simulazione dei prodotti in condizioni più vicine a quelle del mondo reale.

 


NX CAE è un ambiente CAE moderno e multidisciplinare per analisti, gruppi di lavoro e progettisti esperti che desiderano valutare rapidamente le prestazioni del prodotto. NX CAE integra la modellazione multidisciplinare, dal trattamento della geometria all’esecuzione della simulazione, dalla visualizzazione dei risultati alla gestione dei dati, tutto in un unico ambiente. NX CAE offre interfacce dirette verso i solutori FEM più diffusi, pertanto può essere utilizzato come pre/post processore autonomo con il supporto di geometrie multi-CAD e di solutori CAE esterni.

 

SmartCAE è un fornitore di software CAE per analisi ad elementi finiti (FEM), calcoli fluidodinamici (CFD), simulazione ingegneristica e test virtuali. SmartCAE è Siemens Solution Partner per l’ambiente di simulazione multi-fisica NX CAE.

Numero Verde 800 777541

www.smartcae.com


 

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