Bilgisayar destekli mühendislik (CAE), ürün tasarımlarını iyileştirmek veya mühendislik problemlerinin çok çeşitli endüstriler için çözümlenmesine yardımcı olmak için performans simülasyonu yapmak için bilgisayar yazılımının kullanılmasıdır. Buna simülasyonlar, doğrulama ve ürünlerin, süreçlerin ve imalat araçlarının optimizasyonu dahildir.
Tipik bir CAE işlemi, ön işleme, çözme ve post-processing adımlarını içerir. Önişleme aşamasında, mühendisler geometriyi (veya bir sistem sunumunu) ve tasarımın fiziksel özelliklerini yükler veya kısıtlamalar şeklinde çevreyi modeller. Daha sonra, model, altta yatan fiziğin uygun bir matematiksel formülü kullanılarak çözülür. Son işlem aşamasında, sonuçlar incelemeye mühendis tarafından verilir.
CAE yazılım uygulamaları aşağıdakileri içeren çok çeşitli mühendislik disiplinlerini veya olayları desteklemektedir:
Bazı mühendislik problemleri, altta yatan fiziği temsil etmek için birden fazla olgunun simülasyonunu gerektirir. Bu tür problemleri ele alan NX CAE uygulamaları genellikle çoklu fizik çözümleri olarak adlandırılır.
CAE'nin faydaları, ürün kalitesinin ve dayanıklılığının geliştirilmesiyle, ürün geliştirme maliyetini ve zamanı düşürür.
Simcenter 3D, tasarım, 1D simülasyonu, test ve veri yönetimi ile bağlantılı 3D CAE için birleşik, ölçeklenebilir, açık ve genişletilebilir bir ortamdır. Simcenter, sınıfının en iyisi geometri düzenleme, ilişkisel simülasyon modellemesi ve endüstri uzmanlığına yerleştirilmiş çok disiplinli çözümleri birleştirerek simülasyon sürecini hızlandırır. Simcenter 3D, yapısal, akustik, akış, termal, hareket ve kompozit analizlerini güçlendiren hızlı ve doğru çözücülerin yanı sıra optimizasyon ve çoklu fizik simülasyonunu da entegre eder.
Tasarım simülasyonu NX CAE, üreticilerin geliştirilen bir ürünün tasarlanan işlevini doğrulamasına ve doğrulamasına ve ürünün üretilebilirliğine yardımcı olur. "Simülasyon" sözcüğü genelde bilgisayar destekli mühendislik (CAE) için genel terim olarak kullanılır. Yıllar boyunca birçok tasarım simülasyonu yaklaşımı, birçok sanayide ürün geliştirmenin standart bileşenleri haline gelmiştir ve ucuz, hızlı bilgisayarlar ve kullanıcıların yeni teknolojileri ve uygulamaları yönlendirebilmelerini sağlayan uygun fiyatlı ve kullanımı kolay tasarım simülasyon yazılımı gibi önemi artmaya devam ediyor.
NX CAE Simülasyon modelleri, sistemin bir fiziksel etki alanındaki davranışını temsil eden matematiksel denklemlerin kümeleridir. Matematiğin karmaşıklığı verilerin bulunabilirliğine bağlıdır ve uygulamanın ve tasarım aşamasının işlevinde değişiklik gösterir.
Erken gelişmede, genellikle daha basit sistem temsilleri analitik varsayımları kullanır ve bir kavram seviyesinde çeşitli fiziksel yönler arasındaki etkileşimi teyit eder. Geç gelişme aşamalarında, doğrulama ve iyileştirme için genellikle çok karmaşık, uygulamaya özel modeller kullanılır. Uygulamalar, yapısal davranış, akustik, sistem dinamiği, çarpışmaya dayanıklılık, ısıl ve akış analizi, stres analizi, yakıt ekonomisi, kalkınmayı kontrol etme ve çok daha fazlası gibi özellikleri kapsayabilir. Bu farklı tasarım aşamalarını ve uygulamalarını destekleyen çeşitli teknolojiler mevcuttur:
Çalışma koşulları, sınır koşulları, yük durumları veya sınırlamalar şeklinde eklenebilir. Bunlar, teorik varsayımlardan, ölçülen verilerden veya daha önceki simülasyonların sonucundan kaynaklanabilir.
Tasarım simülasyonu NX CAE, bir ürünün çeşitli işletim ve çevre koşullarında neredeyse test davranışını içeren geniş bir analiz yelpazesi içerebilir. Deneme yanılgısına karşıt olarak, akıllı bir simülasyon işlemi geliştirme döngüsünün çeşitli aşamalarında tasarım seçeneklerinin hedefli olarak uygulanmasına olanak tanır. Bu, pahalı fiziksel prototiplerde tekrar tekrar, zaman harcayan testlere olan ihtiyacı büyük ölçüde azaltır ve toplam geliştirme süresini kısaltır. Etkili bir tasarım simülasyon süreci, şirketlerin geliştirme maliyetlerini azaltmasına ve yenilikçi ürünleri pazara rekabetten daha hızlı getirmesine yardımcı olur.
Üretim sürecinin simülasyonu veya ürünü yapmak için kullanılan üretim yöntemlerinin tahmin edilmesi, genellikle "işlem simülasyonu" veya "sanal imalat" olarak anılır. İmalatlanabilirliği belirlemek için şekillendirme, damgalama, işleme ve benzeri süreçlerin simülasyonunu içerir tasarımın yanı sıra tasarım değişikliklerinin imalat yöntemi üzerindeki etkisi. Altta yatan teknoloji (FE modellemesi) aynı olsa da, yukarıda tarif edilen geleneksel stres mühendisliğinden ziyade imalat mühendisliğine daha yakındır. Ürün sonuçlarını optimize ederken üretim sürecinin simülasyonunu, performans, maliyet ve kalite için optimize edilmiş ürünler görüntüleyebilme.
NX CAE yazılım Simülasyon modelleri, fiziksel prototiplere kıyasla ürün geliştirme sürecinde daha fazla esneklik sunar. Tasarım alternatifleri oluşturmak genellikle birkaç tıklama gerektirir ve bunları test etmek karmaşık bir kurulum gerektirmez. Dahası, tasarım simülasyonu pratik sebeplerden dolayı fiziksel test yoluyla elde edilemeyecek daha fazla analiz sonucunu sağlayabilir.NX CAE Simülasyon modelleri, fiziksel olarak ölçüm ekipmanıyla erişilemeyen yerlerde neredeyse test yapmanıza, herhangi bir sensörün mevcut olmadığı fiziksel büyüklükler çıkarmaya ve imalat süreçlerini anlamak için fabrika tabanına sanal bir görünüm sağlamalarına izin verebilir.
Test edilen nesnenin (ürünün) hasar görme riski bulunmadığından ekstra bir çalışma şartının simülasyonu yalnızca farklı bir sınır koşulunun uygulanması meselesidir. Test edilmesi gereken ürün, bir ön-fiziksel prototipin bulunmadığı bir uydu gibi bir şey ise nihai ürün test edilmesi gereken şey ve bunun üzerinde aşırı testler yapmak arzu edilmezse, bu özellikle yararlıdır . NX CAE Tasarım simülasyonu fiziksel testlerden çok daha geniş bir operasyonel menzile sahiptir; gerçek dünya ortamında üretilmesi zor ya da imkânsız olan koşulları sanal olarak modelliyor ve test edebiliyor ve malzeme israf etme riski bulunmadığı için yeni bir imalat sürecini taklit etmek sadece bir ürün tanımı ile çalışmak meselesidir; özel imalat yöntemi.
Fiziksel testler ürün geliştirme sürecinde her zaman önemli bir adım olmaya devam ederken, NX CAE simülasyon modellerinin kullanılması, üreticileri yalnızca bir prototip inşa etme nihai rüyalarına daha yakın hale getirir.