Verimli Teknolojiler
Verimli teknolojiler ile teknolojiye verilen önem her geçen gün artmaktadır. Bunun en büyük sebebi büyüyen aşırı rekabet ve insan beklentilerinin farklı boyutlara ulaşmış olmasıdır.
CAE Analizine Genel Bakış
Ürün tasarımı, daha sonra fiziksel bir modele dönüştürülen soyut bir ürün fikri ile başlar. Bu dönüşüm işleminde ilk adım, fiziksel modelin temel bir geometrisini belirlemektir. Ardından, ürün davranışını analiz etmek için bilgisayar destekli mühendislik (CAE) araçları uygulanır. CAE araçlarını uygulama süreci “analiz” olarak bilinir. CAE araçları CAD geometrisini analiz etmek için kullanılır, böylece ürün tasarımcılarının ürünün farklı ortamlarda beklenen davranışını taklit etmelerini ve incelemelerini sağlar. Analiz, tasarımın rafine edilmesine ve optimize edilmesine yardımcı olur.
Konuyla alakalı okumalık: Yeşil Teknoloji Nedir? Popüler Çevreci ve Sürdürülebilir Teknolojiler!
Ürün Performansı Analizi Araçları
Nihai ürün performansını optimize etmek için, mekanik, termal, elektriksel, yorulma gerilmelerinin yanı sıra akışkan akışı, ısı transferi ve gürültü / titreşim / sertlik ile ilgili özellikleri araştırmak ve tahmin etmek için geliştirme aşamasında bilgisayar tabanlı mühendislik analizleri yapılır. Farklı analizler için farklı tipte yazılım araçları vardır. Bu araçlardan bazıları şunlardır:
- Sonlu elemanlar analizi (FEA)
- Hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD)
- Isı analizi
- Kinematik ve dinamik analizi
- Çoklu fizik analizi
- Elektromanyetik analiz
- Yapısal Analiz
- Moldflow analizi
- Damgalama analizi
- Akustik analiz
- Çarpışma testi
- Ürün simülasyonu
- Dayanıklılık analizi
- Fabrika simülasyonu
- Mantık zamanlaması ve doğrulama
- Elektronik tasarım simülasyonu (mantık simülasyonu ve devre simülasyonu)
- Tasarım görselleştirme ve animasyon
Listelenen analiz yöntemlerinin her biri için birçok ticari ve ücretsiz yazılım ürünü bulunmaktadır. Muhtemelen mühendislikte en yaygın kullanılan bilgisayar analizi yöntemi sonlu elemanlar analizidir. FEA, yapısal simülasyon, modelleme ve analizdeki sorunları çözmek için sonlu elemanlar matematiksel yöntemler kullanan karmaşık bir algoritma kümesidir. Hava-uzay ve otomobil tasarımcıları, inşaat mühendisleri, savunma müteahhitleri, elektronik ekipman üreticileri ve ulusal ve üniversite laboratuvarları çeşitli FEA varyantları kullanmaktadır. Genel olarak, FEA, diğer yöntemlerle çözülmesi pratik olmayan stres, deformasyon, ısı transferi, manyetik alan dağılımı, akışkan akışı ve diğer sürekli alan problemlerini belirlemek için kullanılır.
Benzer şekilde, kinematik programları mekanizmalarda hareket yollarını ve bağlantı hızlarını belirlemek için kullanılabilir. Dinamik analizler, otomobiller gibi karmaşık düzeneklerde yük ve yer değiştirmeyi belirlemek için kullanılabilir. Lojik zamanlama ve doğrulama yazılımı, karmaşık elektronik devrelerin çalışmasını simüle eder.
Çarpışma Testleri
Çarpışma testleri, çarpışma testi yazılımı kullanılarak gerçekleştirilir. Çarpma testi, yapısal bütünlük, malzeme akışı ve termal akış dahil olmak üzere tasarımın çeşitli boyutları üzerindeki dinamik etkinin sonuçlarını simüle etmek için FEA ve CFD tekniklerini kullanan özel bir uygulamadır. Büyük çarpışma testi yazılımı kullanıcıları arasında otomotiv ve uçak üreticileri yer almaktadır. Gerçek hayatta çarpışma testlerine duyulan ihtiyacı azaltarak paradan tasarruf etmek ve tasarımlarını iyileştirmek ve yasal güvenlik gereksinimlerine uymak için kullanırlar.
Tasarım sürecinde, görselleştirme ve animasyon araçları yardımıyla kurum genelinde veri paylaşımı için mükemmel bir yol sağlayan 3D katı bir CAD modeli oluşturulur. Ürünün işlevselliği, üretimi ve paketlenmesi ile ilgili konular, Web tabanlı ortak çalışma araçları sayesinde çözülebilir. Birlikte çalışabilirlik sorunları çözüldükçe, mühendisler modelle ilgili verileri birçok farklı platformda ve değerli bilgileri kaybetme korkusu olmadan paylaşabilirler.
Lütfen okuyun: Rüzgar Türbini Nedir? Rüzgar Türbinleri Neden 3 Bıçaklı (Kanatlıdır)?
Bilgisayar destekli mühendislik alanı son yirmi yılda muazzam bir şekilde büyüdü. Düşük maliyetli, güçlü kişisel bilgisayarların ve üzerinde çalışan farklı türdeki analiz yazılımlarının mevcut olmasıyla birlikte analiz, bir süper bilgisayar / iş istasyonu platformundan uzağa taşındı. Geçmişte, analiz kesinlikle uzmanlığa veya uzmana ait bir alandı. Ancak, düşük maliyetli bilgi işlem gücünün mevcut patlaması, mühendislere PC tabanlı analiz araçlarının sayısı ve türünde eşdeğer bir artış getirdi.
Aynı zamanda, CAD geometri transferi, otomatik meshing, dahili hata kontrolü, uyarlanabilir iyileştirme ve optimizasyon araçları gibi kullanıcı dostu özelliklerle ürünlerin kullanımı çok daha kolay hale gelmiştir. Bu, ürün tasarım döngüsü boyunca mühendisler tarafından önemli miktarda analiz yapılmasına neden olmuştur. Birçok şirket prototip testini ve sertifikasyonunu asgariye indirerek (ve bazı durumlarda tamamen ortadan kaldırarak), geliştirme maliyetlerini önemli ölçüde azaltmaya ve pazara çıkış süresini daha da azaltmaya çalışıyor. Bu tür stratejiler, performans doğrulama aracı olarak mühendislik analiz sonuçlarına güvenmenin artmasına dayanmaktadır.
Kaynak: CAE Analysis Overview – Computer Aided Engineering – Leverage the full power of ANSYS with CAE Associates – Why the Future of Product Design is in the Cloud – CAD and CAE –