A Simcenter 3D (SC 3D) egy felsőkategóriás multifizikai szimulációs szoftvercsomag. Azt, hogy mivel tud többet, mint mondjuk bármelyik középkategóriás szimulációs modul (mondjuk a Solid Edge Simulation) annyival le lehet tudni, hogy szimulációs szakembereknek készül, nem pedig tervezőknek.

A CAD szoftverekbe épített szimulációs modulokat én szeretem, mert könnyen és gyorsan lehet velük szimulációkat lefuttatni és az esetek döntő többségében elég is (nem merem leírni azt, hogy az esetek 80%-ában, mert hááát ez a 80-20-as szabály kicsit elcsépelt) és igazából a tervezéshez elég is.

A CAD szoftverekbe épített szimulációs modulok, mint mondjuk a Solid Edge Simulation, mind eszköztárában és tudásában a tervezőknek készült, vannak funkciók, amelyek hiányoznak belőle.  Ez rendjén is van, mert szökőévente egyszer használnánk őket és akkor is csak azért, mert már régen kattintottunk rá. Viszont a felsőkategóriás szoftverekben, amelyek elsődlegesen szimulációs szakembereknek készülnek ezek a néha használt funkciók fontosak, mert ezek célfunkciók lehetnek egy adott szakembernek.

Előző Solid Edge Simulation-ön túl bejegyzésünkben az Solid Edge Simulation-ön túl II.-ben is egy ilyen szimulációs szoftvert mutattam be, a Simcenter STAR-CCM+-t.

Simcenter portfólió kialakulása

Kicsit becsapós az, hogy amikor a CAD szoftverekbe ágyazott szimulációs modulokról beszélek miközben az NX-ben is van egy szimulációs modul, ami pont úgy néz ki, mint a SC 3D, azaz ez is egy CAD szoftveren belüli szimulációs modulnak tűnik és nem egy szimulációs szoftvernek… Kicsit messziről kell ezt kezdeni, úgy volt, hogy az űrutazáshoz elkezdték fejleszteni a NASTRAN kódot (NASA STRucture Analysis) az 1960-as években, majd az idő múlásával egy külsős céghez került, akik a 2000-es évek során eladták a forráskódokat, így került a UGS-hez és a Siemenshez.

A Siemensnél ezt az egész szoftvert belerakták az NX-be és ezek után az NX Pre/Post elsődleges megoldója az NX Nastran lett. Ahogy telt-múlt az idő egyre több szimulációs szoftvere lett a Siemensnek és létrehozták a Simcenter brandet, majd az NX Pre/Postból és az NX Nastranból Simcenter 3D (SC 3D) és Simcenter Nastran lett. A SC 3D és az NX külön ikonja van, külön-külön elindíthatóak, és a kezdeti implementáció miatt a kezelőfelületük megegyezik.

Az NX Pre/Post korszakban a kezelőfelületet úgy alakították ki, hogy egy ablakon belül mindenféle külsős, belsős plusz szoftver nélkül lehessen hálózni, beállítani a szimuláció, kiválasztani a megoldót majd, ha az a megoldó lefutott akkor azt ugyanebben az ablakban ki lehessen értékelni. Alapesetben a megoldó a SC NASTRAN, viszont, ha mást szeretnénk használni, akkor azzal is összeköthetjük, a kezelőfelületen belül erre is van lehetőségünk.

A SC 3D másik nagy előnye, hogy az NX-ből átvett CAD-es funkciókat tartalmazza, így, ha a geometrián módosítani kell egyet, akkor nem kell bezárni a szimulációs programot és nyitni egy CAD-et.

Szimuláció típusok

Ennél is talán nagyobb előny, a nagyfokú integráltság, ugyanis a SC 3D nem csak egy végeselemes szoftver, hanem egy multifizikai szoftvercsomag. A végeselem tartalmaz lineáris és nemlineáris statikai és dinamikai, illetve termomechanikai modulokat, azaz vizsgálhatunk vele egy kéttámaszú tartótól kezdve maradó alakváltozást szenvedő acélokon át, műanyagokat és gumikat is. Megnézhetjük a sajátfrekvenciáját egy alkatrésznek vagy egy szerelésnek és futtathatunk rotordinamikai szimulációkat is. Ha ezek nem lennének ahhoz elegek amire szükségünk van, akkor a kifáradási szimulációinkat is és laminált testeket deformációját is megvizsgálhatjuk. Ez a felsorolás még nem multifizikai, ami akkor lesz az, ha ezeket az eredményeket fel szeretném használni egy akusztikai vagy egy hő- és áramlástani CFD-s szimuláció során, melyet SC 3D-n belül meg is tehetek.

Eléggé hosszú lett ez az előző felsorolás annyira, hogy a mozgástani szimuláció nem fért már bele, de még az is van ebben a szoftvercsomagban, sőt még additív gyártási, topológiai optimalizáció, és elektromágneses szimuláció is és ha kell, akkor még fröccsöntést is lehet vizsgálni vele. Ja és össze lehet kötni a Siemens Simcenter brand alá behozott mérőrendszereivel. Természetesen, ha az előbbiek tudása nem elég nekünk akkor a SC 3D összekapcsolható egyéb Simcenter szimulációs szoftverekkel (pl. SC STAR-CCM+, SC Amesim, SC FLOEFD…), viszont ez a blog nem erről szól, hanem csak az „alap” SC 3D-ről.

Ez a szerteágazó tudás számos szoftvert igényelne más szimulációs szoftvercsomagon belül, de itt a SC 3D-n belül, ez mind egy modell, egy háló, egy kezelőfelületen belül. Az, hogy a legutolsó részletig beállíthatok egy szimulációt és egy helyen tudom azt lefuttatni hatalmas könnyebbség és időmegtakarítás.

#SimcenterSzerda

Amennyiben felkeltette valakinek az érdeklődését a Simcenter 3D, akkor ő a szokásos „jöjjön el hozzánk oktatásra” helyett élhet azzal a lehetőséggel is, hogy ingyenesen közel 6,5 órányi oktatóanyagot adunk (részletek ebben a blogbejegyzésben: #SimcenterSzerda sorozat februártól) mely a következő témaköröket taglalják:

• CAD geometria egyszerűsítése szimulációhoz,
• hálózás,
• pre- és post-processzálás,
• lineáris és nemlineáris statikai szimuláció,
• sajátfrekvencia, dinamikai és vibráció,
• speciális VEM modulok:
  • topológiai optimalizáció,
  • akusztika,
  • sugárzás Föld körüli pályán,
  • kompozitok vizsgálata,
  • kifáradás és
• CFD alapú hő és áramlástani szimulációk.

Az előző témakörök 5-20 perces videók formájában érhetőek el, a következők szerint:

• Simcenter 3D ep. 1 – Geometria egyszerűsítése
• Simcenter 3D ep. 2 – Geometria előkészítése hálózáshoz
• Simcenter 3D ep. 3 – Felületek létrehozása
• Simcenter 3D ep. 4 – Élek összetűzése
• Simcenter 3D ep. 5 – Élek felosztása és összerendelése
• Simcenter 3D ep. 6 – Anyag és hálótulajdonságok társítása hálógyűjtőhöz (Mesh Collector)
• Simcenter 3D ep. 7 – 2D-s háló készítése
• Simcenter 3D ep. 8 – 3D-s háló készítése 2D-s háló alapján
• Simcenter 3D ep. 9 – Héjmodell vastagságának beállítása és megjelenítése
• Simcenter 3D ep. 10 – Elemek másolása és mozgatása
• Simcenter 3D ep. 11 – Héjmodell vastagságának beállítása mezőváltozóval (Field)
• Simcenter 3D ep. 12 – Hálóelemek készítése CAD geometria nélkül
• Simcenter 3D ep. 13 – Gerendaelemek és hozzájuk társított keresztmetszet létrehozása
• Simcenter 3D ep. 14 – Elemek összekapcsolása ragaszott kényszerrel
• Simcenter 3D ep. 15 – Végeselemes háló összekapcsolása egy központi elemmel
• Simcenter 3D ep. 16 – Végeselemes hálók összekapcsolása 1D-s elemekkel
• Simcenter 3D ep. 17 – Térben változó hőterhelés
• Simcenter 3D ep. 18 – Nemlineáris anyagmodell létrehozása
• Simcenter 3D ep. 19 – Időfüggő peremfeltételek
• Simcenter 3D ep. 20 – Rész szimuláció
• Simcenter 3D ep. 21 – 2D-s függő háló készítése
• Simcenter 3D ep. 22 – Csatolás és forgómozgás
• Simcenter 3D ep. 23 – Körszimmetrikus szimuláció
• Simcenter 3D ep. 24 – Response Dynamics – FEM fájl beállításai
• Simcenter 3D ep. 25 – Gerjesztés hatására keletkező elmozdulás és feszültség
• Simcenter 3D ep. 26 – Kapcsolt vibro-akusztikai vizsgálat
• Simcenter 3D ep. 27 – FEM – BEM vibro-akusztikai vizsgálat
• Simcenter 3D ep. 28 – Topológiai optimalizálás
• Simcenter 3D ep. 29 – PCB hőtani vizsgálata
• Simcenter 3D ep. 30 – Szelep áramlástani vizsgálata
• Simcenter 3D ep. 31 – Tápegység hő és áramlástani vizsgálata
• Simcenter 3D ep. 32 – CFD szimuláció immersed boundary módszerrel
• Simcenter 3D ep. 33 – Orbitális sugárzás
• Simcenter 3D ep. 34 – PCB hőmérsékleteloszlásának meghatározása szerkezeti szimulációhoz
• Simcenter 3D ep. 35 – Laminált kompozit sárvédő vizsgálata
• Simcenter 3D ep. 36 – Kifáradás vizsgálat

Hogyha valakinek felkeltette az érdeklődését a SC 3D, keressen minket bátran a szokásos elérhetőségeinket.

#SimcenterSzerda sorozatunkon belül a SC 3D-n kívül jelenleg SC FLOEFD-vel (2D/3D CFD+EMAG+VEM), SC Flomaster (1D-s CFD) sorozat érhető el és készülő fázisban van, a SC Star-CCM+ sorozat is, ami eddig közel 30 részt tartalmaz. Akik szeretnének egy kis betekintés szerezni ezekhez a videókhoz (és nem szeretnének regisztrálni), ők a következő lejátszási listában találnak 1-2 videót mindenből 😉