simularea si optimizarea sistemelor mecanice utilizând platforma de ...

ce în ce mai mari impuse de pia. Aceasta înseamn
c simularea sistemelor mecanice merge pân la
modelarea fidel atât a componentelor sistemului cât
i a condiiilor de funcionare ale acestuia, ceea ce
permite testarea rapid a numeroase variante
geometrico-constructive, în vederea optimizrii
sistemului mecanic. Astfel, se elimin o mare parte
din etapa de testare experimental a produsului,
proces scump i consumator de timp.
Îmbuntirea dinamicii inovaiilor este în
prezent unul dintre factorii cruciali ai pieei. Este
aadar vital pentru o companie s scurteze ciclurile
de inovaie i în acelai timp s realizeze creterea
calitii produselor i reducerea costurilor. Creterea
continu a complexitii i varietatea produselor,
simultan cu reducerea duratei ciclului de producie,
determin cereri mari pentru companii. Prototipurile
ofer variate posibiliti de a accelera procesul de
dezvoltare i a optimiza factorii de calitate i
costurile. Totui, o problem foarte important este
c producia prototipurilor fizice este foarte scump
i mare consumatoare de timp.
Pe aceast direcie, prototiparea virtual ofer
avantaje deosebite. Prototiparea virtual este o
metod de a vizualiza modele complexe i de a le
îmbunti comportamentul. Utilizarea prototipurilor
virtuale, în special în fazele precoce de dezvoltare
/proiectare a sistemelor mecanice, permite luarea
unei decizii de cost eficient, deoarece producia
costisitoare a prototipurilor fizice este astfel fcut
în mare parte inutil. Pe de alt parte, prototiparea
virtual ofer posibiliti pentru paralelizare i
globalizare, pentru c prototipurile virtuale nu sunt
limitate într-un singur loc, ci pot circula foarte rapid
pe reele locale sau mondiale (aa cu este
INTERNET-ul). Un alt avantaj deosebit al
prototipurilor virtuale este c ele nu sunt realizate
din materiale reale, rezultând costuri de realizare
mult mai mici decât în cazul prototipurilor fizice.
Simularea prototipurilor virtuale permite o
intervenie timpurie, modificarea i optimizarea
comportamentului sistemelor mecanice i conduce la
o cretere a varietii de prototipuri. Prin intermediul
prototipurilor virtuale caracteristice produsului pot fi
uor verificate / testate o multitudine de soluii
constructive pentru un sistem mecanic i astfel
timpul de dezvoltare poate fi redus semnificativ. În
plus, defectele privind fabricarea sau produsul
însui, pot fi deja detectate în fazele precoce ale
dezvoltrii sistemului mecanic i astfel sunt
eliminate fr mari cheltuieli. Aceasta asigur
posibilitatea de a porni (lansa) deja planificarea
produciei într-un stadiu timpuriu.
Prototiparea virtual ofer posibilitatea de a
realiza aspecte specifice client de dezvoltare
timpurie a produsului, mai repede i mai eficient, i
astfel crete considerabil capacitatea de
competitivitate a unei companii.
Prototiparea virtual este complementar la
CAD/CAM. Tehnicile CAD/CAM se concentreaz
asupra modelrii geometrice a componentelor i
ansamblurile statice de componente. Prototiparea
virtual permite simularea sistemului în ansamblu
(micarea componentelor cu respectarea celorlalte).
Softurile MBS pentru prototipare virtual sunt
cuplate cu modeloare geometrice, tocmai pentru a
asigura complementaritatea cu CAD/CAM (de
exemplu, între ADAMS i Pro/ENGINEER prin
modulul MECHANISM/Pro).
Pentru a simula micarea (comportamentul)
sistemului mecanic, softul MBS de prototipare
virtual calculeaz automat forele de reaciune din
fiecare articulaie, pentru fiecare interval de timp dea
lungul simulrii. Softul poate automat reforma
aceste date ca i condiii dinamice de încrcare
pentru intrarea în analiza cu element finit (FEA). Cu
softul FEA se calculeaz starea de tensiune a fiecrei
componente a sistemului. În plus, flexibilitile /
rigiditile calculele cu softul FEA pot fi importate
în softul MBS de prototipare virtual pentru a simula
cu exactitate comportamentul sistemului mecanic cu
componente flexibile (elastice). Pe aceast direcie,
de exemplu, programul ADAMS accept conexiuni
cu softuri FEA foarte performante, precum ANSYS,
MSC/NASTRAN i COSMOS/M.
Majoritatea sistemelor soft CAD/CAM au
module opionale care ajut utilizatorul s modeleze
nu numai pri (componente) sau configuraii de
sisteme statice, ci i ansambluri în micare (sisteme
mecanice). Aceste module permit conectarea
componentelor prin legturi cuprinse într-o baz de
date specific i ulterior simularea sistemului în 2D
sau 3D. Câteva astfel de pachete soft sunt: I-DEAS
Mechanism Design, UG Mechanisms, MSC/ARIES
MEA, PDGS Mechanisms, ANSYS/ProFEA,
MECHANISM/Pro for Pro/ENGINEER .a.
Prototiparea virtual este definit de câiva
factori cheie [4]:
integrare: prototiparea virtual furnizeaz
abilitatea de a lucra în mediul CAD pentru a modela
sisteme mecanice i a realiza studii simple de
micare, abilitatea de a transforma facil modele
geometrice între sistemul CAD i prototipurile
virtuale, abilitatea de a transforma solicitrile din
prototipare virtual în analiza cu element finit i de a
înapoia flexibilitile componentelor din FEA în
softul de prototiparea virtual;
personalizare: prototiparea virtual permite
construirea de modele standard, care ofer
proiectanilor posibilitatea de a realiza teste virtuale
standard pe fiecare alternativ de proiectare pentru a
identifica varianta optim;