Od początku ery cyfrowej komputerowe wspomaganie prac inżynierskich CAE stało się nieodzownym wsparciem dla projektantów. Dzięki niemu między innymi metoda elementów skończonych oraz analiza CFD na stałe dołączyły do narzędzi wykorzystywanych przez specjalistów z obszaru inżynierii. Chcesz wiedzieć, na czym dokładnie polega CAE i jaką pełni funkcję w procesie rozwoju produktu? Zachęcamy do lektury!
Od początku ery cyfrowej komputerowe wspomaganie prac inżynierskich CAE stało się nieodzownym wsparciem dla projektantów. Dzięki niemu między innymi metoda elementów skończonych oraz analiza CFD na stałe dołączyły do narzędzi wykorzystywanych przez specjalistów z obszaru inżynierii. Chcesz wiedzieć, na czym dokładnie polega CAE i jaką pełni funkcję w procesie rozwoju produktu? Zachęcamy do lektury!
Nowoczesne projekty technologiczne wymagają od pracujących nad nimi inżynierów wykorzystania różnego rodzaju zaawansowanych narzędzi i programów komputerowych. W wielu przypadkach dobra znajomość środowiska CAD to konieczna, ale niewystarczająca baza do prawidłowego funkcjonowania zespołu inżynierskiego. Stworzenie przełomowego produktu technologicznego, który będzie spełniał oczekiwania, zazwyczaj nie jest możliwy bez przeprowadzenia obliczeń i analiz z zakresu mechaniki, w tym mechaniki płynów, a często także kwestii związanych z termodynamiką czy elektromagnetyzmem. Aby skutecznie stawić czoła tym wyzwaniom, inżynierowie wykorzystują komputerowe wspomaganie prac inżynierskich CAE. Zastanawiasz się, co oznacza to tajemnicze pojęciem? Dowiesz się tego z naszego artykułu!
Komputerowe wspomaganie prac inżynierskich, znane również jako CAE (Computer Aided Engineering), to wykorzystywanie technologii komputerowych do przeprowadzania różnego rodzaju analiz inżynierskich. Dzięki zaawansowanemu oprogramowaniu możemy szukać optymalnych parametrów dla projektowanego obiektu lub procesu. Innymi słowy, komputer pomaga nam znaleźć najlepsze ustawienia, które sprawią, że nasz projekt będzie działał efektywnie i wydajnie. W jakich obszarach komputerowe wspomaganie prac inżynierskich CAE znajduje swoje zastosowanie? Wśród nich można wyróżnić między innymi:
Komputerowe wspomaganie prac inżynierskich CAE jest więc niezbędnym elementem projektowania technologicznego w wielu sektorach, w tym m.in. w firmach z branży:
Szczególną uwagę w kontekście CAE warto zwrócić na możliwości oferowane przez metodę elementów skończonych (MES) oraz metodę obliczeniową dynamiki płynów (CFD).
MES, czyli metoda elementów skończonych, jest podstawowym numerycznym narzędziem w CAE, umożliwiającym inżynierom rozwiązywanie skomplikowanych problemów i przeprowadzanie złożonych obliczeń mechanicznych. W MES dzieli się model na skończoną liczbę mniejszych, łatwiejszych do zarządzania elementów (stąd nazwa „elementy skończone”), a następnie analizuje je, aby przewidzieć zachowanie całości. To pozwala na dokładne modelowanie i badanie złożonych obiektów, jak np. konstrukcje, maszyny czy procesy termiczne. Dzięki MES możemy lepiej zrozumieć, jak te struktury działają i jak się zachowują w różnych sytuacjach.
To potężne narzędzie numeryczne stosowane w szerokim zakresie problemów z obszaru inżynierii. Tworzy matematyczny model, który pozwala na dokładne symulowanie i analizowanie skomplikowanych systemów inżynierskich, takich jak mosty, budynki czy nawet samoloty.
Korzystanie z MES przynosi korzyści, takie jak efektywność kosztowa, dokładność oraz zdolność do przewidywania i rozwiązywania problemów, zanim pojawią się w rzeczywistości. Inżynierowie na tej podstawie mogą przewidywać, jak projektowany obiekt będzie reagował na różne warunki – od wytrzymałości na obciążenia, po reakcje na temperatury.
Metoda elementów skończonych jest niezastąpiona w obliczeniach mechanicznych, umożliwiając analizę takich zjawisk jak m.in.:
Przykładowo, w projektowaniu przemysłowym obliczenia mechaniczne pozwalają na analizę wytrzymałości materiałów, układów konstrukcyjnych i innych elementów. Co istotne, wykorzystując MES, możemy także analizować skomplikowane projekty, takie jak silniki lotnicze, przewidując ich wydajność, zużycie paliwa czy trwałość komponentów. Dzięki metodzie elementów skończonych projektowanie przemysłowe może przebiegać znacznie sprawniej i nie tylko przekładać się na wyższą jakość projektowanego obiektu, ale także uniknięcie kosztownych błędów i niedopatrzeń.
Metoda obliczeniowej dynamiki płynów, z ang. Computational Fluid Dynamics, to kolejne kluczowe narzędzie w CAE. Za pomocą tej techniki symulacyjnej można przeanalizować m.in. przepływ płynów i transfer ciepła. Dzięki CFD możliwa jest analiza dynamiczna płynów, czyli przewidywanie tego, jak przepływ płynów będzie oddziaływać np. na wydajność i funkcjonalność projektowanego obiektu lub procesu.
Analizy CFD mają szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach, od aerodynamiki po technologię energetyczną. Pozwalają na symulację skomplikowanych scenariuszy, np. przepływu powietrza wokół samolotu czy wody przez turbinę wodną. Podobnie jak MES, CFD przynosi wiele korzyści zespołowi projektu, w tym m.in.: oszczędność kosztów oraz możliwość skutecznego prognozowania i rozwiązywania problemów.
CFD znajduje zastosowanie w analizie dynamicznej, pozwalając na symulację przepływów powietrza, cieczy, a także mieszanki obu. Przykładowo, w branży HVAC CFD pozwala na optymalizację przepływu powietrza w budynkach. W projektowaniu samochodów stanowi kluczowe narzędzie w analizie ich aerodynamiki, pozwalając na optymalizację kształtu karoserii w celu zminimalizowania oporu powietrza. Z kolei w energetyce, analizy CFD są stosowane do optymalizacji przepływu płynów w turbinach, co przekłada się na wydajniejsze i bardziej ekologiczne systemy energetyczne.
W Endego doskonale zdajemy sobie sprawę z potencjału, możliwości i korzyści, jakie niesie ze sobą wykorzystywanie komputerowego wspomagania prac inżynierskich CAE. Z tego powodu analiza CAE stanowi jeden z kluczowych elementów naszej usługi kompleksowego rozwoju produktów. Składa się ona z trzech podstawowych etapów:
Warto podkreślić, że na każdym etapie świadczenia tej usługi inżynierskiej zapewniamy naszym partnerom profesjonalne doradztwo techniczne, w tym wsparcie na żądanie.
Pracę nad projektem technologicznym rozpoczynamy od Concept Studies. Zespół dedykowanych specjalistów określa m.in. potrzeby klienta, wykonuje analizę porównawczą z rozwiązaniami obecnymi na rynku oraz dokonuje doboru materiałów oraz obudowy. To kluczowy etap, który stanowi podstawę dalszych działań projektowych.
Kolejnym etapem w kompleksowego rozwoju produktu jest Projektowanie. W jej ramach zajmujemy się między innymi: modelowaniem parametrycznym CAD, obliczaniem łańcucha tolerancji czy sporządzaniem niezbędnej dokumentacji technicznej. To właśnie na tym etapie przeprowadzamy również dogłębną analizę CAE, która pozwala ocenić wydajność oraz trwałość projektowanego rozwiązania, a także przewidzieć jego reakcje na różne warunki zewnętrzne. Dzięki temu możemy efektywnie zoptymalizować projekt i zminimalizować ryzyko z nim związane. W naszej pracy do analizy CAE wykorzystujemy oprogramowanie, które umożliwia sprawną pracę i otrzymanie rzetelnych informacji na temat projektowanego obiektu. Wśród programów z obszaru CAE, jakimi się posługujemy, można wyróżnić:
Wykorzystując CAE, przeprowadzamy symulacje, które pozwalają ocenić zachowanie projektowanego rozwiązania przy określonych obciążeniach. Efekt prac przeprowadzonych na drugim etapie pozwala przejść do końcowej fazy kompleksowego rozwoju produktu, czyli Prototypowania. Obejmuje ona tworzenie modelu 3D, produkcję i montaż prototypu, a także walidację przygotowanego modelu. Cykl ten powtarzany jest do momentu, aż ostateczna wersja zostanie zaakceptowana przez klienta. Dzięki temu kompleksowemu podejściu, od wstępnej koncepcji do seryjnej produkcji, nasi specjaliści czuwają nad przebiegiem projektu, aby zapewnić satysfakcjonujący wynik.
Potrzebujesz wsparcia przy projekcie technologicznym i skorzystać z naszej wiedzy oraz doświadczenia zdobytego w trakcie międzynarodowych współprac z uznanymi firmami? Skontaktuj się z nami!
Jeśli pomyślisz o samochodzie… czy wydaje Ci się być skomplikowany? Podwozie, koła, silnik, skrzynia biegów, klimatyzacja, stereo i gotowe. Cóż, samochody nie są już takie proste. Biznes motoryzacyjny ewoluował, a samochody to już nie tylko jazda, ale także sposób spędzania czasu w jej trakcie i oczywiście – bezpieczeństwo.
Czytaj więcejPrzyszłość transportu kolejowego jest nierozerwalnie związana z technologiami przyjaznymi środowisku. Według wielu ekspertów jednym z fundamentów nowoczesnego kolejnictwa mają stać się pociągi wodorowe. Jak pod względem zaawansowania prac nad zastosowaniem wodoru w kolejnictwie wypadają polskie firmy? Czy kolej wodorowa może zrewolucjonizować transport szynowy w naszym kraju i na całym świecie?
Czytaj więcejIdea zrównoważonego rozwoju oraz nastawienie na ekologię determinują kierunek, w którym zmierza współczesny transport publiczny. Autobus wodorowy jest innowacyjnym środkiem transportu doskonale wpisującym się w standardy, jakie powinna spełniać nowoczesna komunikacja miejska. Na ulicach polskich i zagranicznych miast coraz częściej można spotkać te niskoemisyjne pojazdy, które nie tylko szybko stają się funkcjonalnym elementem transportu publicznego, ale także zapewniają szereg korzyści w innych obszarach, m.in. przyczyniając się do poprawy jakości powietrza w danej miejscowości. Przewiduje się, że wraz z ich elektrycznymi odpowiednikami autobusy na wodór staną się w perspektywie kolejnych lat nieodłącznym elementem miejskiego krajobrazu. Co sprawia, że pokładane są w nich tak duże nadzieje?
Czytaj więcej
