Wat u moet weten over een CAE-programma

Over CAE

Wat u moet weten over een CAE-programma

Er zijn verschillende factoren die verantwoordelijk zijn voor de succesvolle ontwikkeling van de moderne industriële produktie. Deze omvatten kostenvermindering in het produktieproces, verbetering van de kwaliteit van het produkt, en een gestroomlijnde en versnelde tijd op de markt. Een Computer-Aided Engineering (CAE) programma is de meest effectieve manier om deze te implementeren. 

A CAE-programma maakt het mogelijk engineering modelling simulatie te combineren met high-performance computing. Dit vermindert niet alleen de kosten en de tijd van elke ontwerpcyclus aanzienlijk, maar bespaart ook op ontwikkelingstijd.

Op die manier zijn bedrijven en organisaties beter in staat de snelheid op het pad van innovatieve productie en ontwerp te verhogen. Door nieuwe technologieën te omarmen, zoals Simcenteren het gebruik van kwaliteitsproducten en het aantrekken van gekwalificeerd personeel, krijgen zij een concurrentievoordeel.

CAE-status van object

Wat is een CAE-programma?

Computer-Aided Engineering (CAE) programma's zijn krachtige hulpmiddelen voor technische analyse en productsimulatie. Deze zijn zeer effectief bij het oplossen van talrijke praktische taken. Computer-Aided Design (CAD) is wat de meeste industrieën gebruiken bij het ontwikkelen van nieuwe producten met behulp van software. Een CAE-programma is de volgende stap in dit proces. 

 

CAE-softwareoplossingen zijn het gebruik van computers en informatietechnologieën (IT) om ontwerpen te analyseren en te synthetiseren. Het doel van CAE-gereedschappen is ontwerpers in staat te stellen meer uitdagende open of geïntegreerde reële ontwerpproblemen op te lossen. Een CAE-programma is verwant aan kunstmatige intelligentie als het gaat om de automatisering van intelligent gedrag. Puur creatief denken ligt echter nog buiten het bereik van CAE-gereedschappen en kan het beste worden overgelaten aan menselijke ontwerpers. 

CAE-softwareoplossingen worden niet alleen gebruikt bij de ontwikkeling van nieuwe producten, maar worden ook met succes gebruikt in het engineeringproces. Dit komt doordat CAE-systemen het mogelijk maken tests en simulations uit te voeren op de fysieke eigenschappen van het product, zonder de noodzaak om fysiek een prototype te maken. 

Het is zinvol een gebruiksvriendelijke CAE-software of engineering software omdat het niet alleen tijd bespaart, maar ook de hoge kosten vermindert die gepaard gaan met het ontwerpen en vervaardigen van nieuwe producten.

De behoefte aan CAE-software

Ontwerpanalyse en -synthese kunnen alleen handmatig door mensen worden uitgevoerd op eenvoudige objecten met ideale toepassingsscenario's. De meeste leerboekproblemen behoren tot deze categorie.

Docenten gebruiken deze problemen om fysische principes, wiskundige modellen en oplossingsprocessen te illustreren. Producten en systemen uit de praktijk zijn echter meestal te complex voor handmatige oplossingen vanwege hun ingewikkelde geometrische vormen.

Voor moderne producten en systemen zijn computerondersteunde technieken die via CAE-software worden aangeboden een integraal onderdeel van technische ontwerpen. Bij traditioneel machineontwerp wordt studenten geleerd fysische grootheden te berekenen, zoals spanningsverdeling, doorbuiging en vermoeiingslevensduur, op basis van afmetingen en belastingscondities van machine-elementen. 

Hoewel handmatige berekeningen systematisch en eenvoudig zijn, zijn ze voor ontwerpers erg vervelend en foutgevoelig. Bovendien is het onpraktisch wanneer de geometrie van het onderdeel complex wordt, of wanneer er een groot aantal ontwerpkandidaten in de oplossingsruimte te evalueren en te vergelijken zijn. Een CAE-toepassing is het ideale engineering- en softwarehulpmiddel wanneer er meerdere ontwerpen en verschillende beperkingen zijn, en de beste oplossing moet worden geïdentificeerd. 

 

CAE analyseren
CAE brug naar Simcenter

CAE-software en -toepassingen ondersteunen een breed scala van engineering-fenomenen:

  •  Finite Element Analysis (FEA) voor de analyse van spanning en dynamica op onderdelen en assemblages.

  •  Thermische en fluid-analyse door middel van computationele fluid-dynamica (CFD)

  •  Kinematica en dynamische analyse van mechanismen (multilichaamsdynamica)

  •  FEA of een grenselementenmethode (BEM) om de akoestische analyse uit te voeren.

  • Multi-domein mechatronicasysteemontwerp door 1D CAE, of mechatronische systeemsimulatie

  •  Mechanische simulatie (MES)

  •  Analyse van controlesystemen

  •  Modellering en simulatie van fabricageprocessen zoals gietstukken, matrijzen en persen

  •  Verbeteringen aan product of proces

De voordelen van een CAE-programma

Een paar jaar geleden, Computerondersteunde techniek (CAE) werd voornamelijk gebruikt voor geavanceerd onderzoek, productontwikkeling en andere niche-taken waarvoor simulatie en optimalisatie nodig waren. 

In de wereld van vandaag heeft een CAE-programma echter een veel breder toepassingsgebied. In feite wordt het dagelijks gebruikt door ontwerpers en ingenieurs om het hele productontwikkelingsproces te vergemakkelijken en te versnellen. 

CAE zal in de toekomst nog geavanceerder worden, zodat ontwerpers steeds complexere ontwerpen kunnen modelleren en de tijd die nodig is om een product te bouwen, kunnen verkorten.

Een slim CAE-programma, zoals Simcenterlost niet alleen complexe ontwerpproblemen op, maar automatiseert ook veel van het zware rekenwerk bij het ontwerpen van nieuwe producten.

Dit maakt ontwerpers vrij om zich te concentreren op productiever werk, en biedt de volgende overtuigende voordelen:

  • In plaats van fysieke prototypes kan computersimulatie worden gebruikt om ontwerpkandidaten te evalueren en te verfijnen.

  • Het gebruik van een CAE-programma kan inzicht geven in de prestaties in de vroege stadia van de ontwikkeling, wanneer het aanbrengen van wijzigingen in het ontwerp minder duur is.

  • Engineering teams kunnen risico's beheren en de gevolgen voor de prestaties van ontwerpen begrijpen met behulp van CAE.

  • Door CAE-gegevens en -processen te integreren kan een bredere gemeenschap van ingenieurs profiteren van prestatie-inzichten en ontwerpen verbeteren.

  • Door potentiële problemen op te sporen en te elimineren, kan een CAE-programma de kans op garantie verkleinen. Ook kan het, indien goed geïntegreerd in de product- en fabricageontwikkeling, leiden tot het eerder oplossen van problemen, wat een drastische vermindering van de levenscycluskosten van het product kan opleveren.

  • Op gegevens gebaseerde ontwerpbeslissingen kunnen worden genomen.

CAE-model

Gebruik van een CAE-programma voor simulatie

Computers werden al in de jaren 1950 gebruikt voor productontwikkeling. Het idee van deze computerprogramma's was om tekenborden, gradenbogen, Franse krommen en ander tekengereedschap te vervangen door technische software die het maken en wijzigen van ontwerpen eenvoudiger zou maken. 

Simcenter Nastran is een permier finite element method (FEM) solver voor rekenprestaties, nauwkeurigheid, betrouwbaarheid en schaalbaarheid.

Vandaag de dag worden CAE-programma's niet alleen gebruikt voor het ontwerpen, maar ook voor het simuleren van verschillende scenario's voor nieuwe ontwerpen. Dit is enorm waardevol gebleken bij het valideren en perfectioneren van het ontwerp van diverse producten. 

Voorbeeld van CAE-simulatie

Door simulatie via computerondersteunde engineering (CAE)-software is het bijvoorbeeld overbodig geworden om een auto herhaaldelijk tegen een hindernis te laten botsen om de resultaten te analyseren. In plaats daarvan kunnen ingenieurs met behulp van zeer krachtige computers en CAE-software virtuele botsproeven uitvoeren zo vaak zij willen. Vervolgens kunnen zij ontwerpen optimaliseren die het voertuig veiliger maken. Denk aan de aanzienlijke tijds- en financiële besparingen die CAE-software biedt, allemaal dankzij de kracht en waarde van simulatie. 

Nu is het gebruikelijk dat ingenieurs CAE-software gebruiken zoals Simcenter voor simulations. Dit is de ideale software om nieuwe ontwerpen te maken en vervolgens te optimaliseren door middel van iteratieve tests en simulations. Hierdoor kunnen CAE-ingenieurs de prestaties, ergonomie, kosten en betaalbaarheid verbeteren. Het zorgt er ook voor dat nieuwe producten efficiënt worden geproduceerd.

Het zou juist zijn om te zeggen dat simulations via CAE-software zijn toonaangevend als het gaat om het bevorderen van tijdschema's voor productontwikkeling. Zij vormen de ruggengraat van talloze innovatieve ontwerpen en producten die gericht zijn op het optimaliseren van duurzaamheid, efficiëntie en kwaliteit.

Meer geavanceerde CAE-tools

Door de opkomst van softwaretools en CAE-software die alle beste ontwerppraktijken automatiseren en daarnaast geavanceerde analysefuncties bieden, kunnen ingenieurs zich nu meer en meer richten op hoogwaardige taken. 

Als gevolg daarvan is de productiviteit van de productontwikkeling aanzienlijk verbeterd. Ontwikkelen en testen gaat sneller omdat ingenieurs niet langer handmatig gegevens in een systeem hoeven in te voeren. Bijgevolg zijn productingenieurs en CAE-ingenieurs vrij om nieuwe ontwerpen te maken, nieuwe producten te testen en te simuleren, en nieuwe probleemoplossende mogelijkheden te ontwikkelen voor producten die een kant-en-klare markt hebben.

De toekomst van computerondersteunde engineering (CAE)

De huidige trends in de wereld van CAE zullen naar verwachting in de nabije toekomst toenemen en doorzetten. Bijvoorbeeld, de democratisering van eeuwigdurende licenties die momenteel worden verkocht door Computer-Aided Engineering bedrijven. Er zijn een aantal probeer gratis CAE programma's die op de markt beschikbaar zijn, en vele waarbij gebruikers kunnen betalen naarmate ze gaan. Bovendien betekent cloud computing dat het Computer-Aided Engineering-programma overal en altijd kan worden gebruikt, ongeacht de computer van de gebruiker.

Systeemmodellering via een CAE-programma is een andere trend die aan kracht wint. Hoewel het voor ingenieurs vrij normaal is om componenten of assemblages te ontwerpen en te analyseren, is een volledige systeemanalyse via een CAE-programma zeldzaam. Meer CAE-professionals gebruiken echter technologie en software om volledige systemen te testen. Dit zorgt ervoor dat de prestaties van het geheel kunnen worden geanalyseerd. Een voorbeeld hiervan is het geval waarbij verschillende afzonderlijke samenstellingen in een zeeschip worden getest om ervoor te zorgen dat zij voldoen aan de ontwerp- en operationele doelstellingen. In de nabije toekomst zullen meer tests gericht zijn op de analyse van de resultaten van een compleet schip en het gedrag ervan onder verschillende omstandigheden.

Vroeger moesten CAE-ingenieurs bij elke nieuwe ontwerp iteratie of elk nieuw productproject een nieuwe analyse maken. Met CAE-programma's van de toekomst kunnen ingenieurs historische gegevens van vorige simulations ontginnen. In combinatie met analyses en automatisering zullen zij inzicht krijgen in de sterke en zwakke punten van het ontwerp.

Conclusie

De toekomst van Computer-Aided Engineering (CAE) is rooskleurig. De hedendaagse productontwikkelaars en ingenieurs maken routinematig gebruik van een Computer-Aided Engineering (CAE) programma wanneer zij een nieuw product ontwerpen, ontwikkelen en simuleren. 

Dit bespaart radicaal op tijd, kosten en middelen. Het maakt ook hun tijd vrij om zich te concentreren op het doorvoeren en testen van gegevensgestuurde verbeteringen en analyses. Het eindresultaat is een product dat voldoet aan ontwerp- en operationele doelstellingen, dat kosteneffectief te produceren is en uiteindelijk zorgt voor merkbescherming en -loyaliteit en een grotere klanttevredenheid.

Moderne organisaties die de grenzen willen verleggen als het gaat om innovatie en duurzaamheid doen er goed aan een Computer-Aided Engineering-programma in te zetten en hun ontwerpers en ontwikkelaars de hulpmiddelen te geven die zij nodig hebben om meer en beter te doen.

CAE-model

Carl Wanngård, M.Sc.

Account manager & business developer
+46 731 473 320
carl.wanngard@volupe.com

VOLUPE

Lukas Johansson, M.Sc.

Account manager & business developer
+46 704 466 297
lukas.johansson@volupe.com

VOLUPE

Succes en ondersteuning van klanten

Het Volupe-klantensuccesprogramma omvat regelmatige technische follow-upvergaderingen met onze klantensuccesmanager Carl Stenson. We nemen door welke projecten u heeft uitgevoerd, wat u voor u ziet en hoe we u zo goed mogelijk kunnen ondersteunen. Al onze klanten krijgen een toegewijde support technicus toegewezen die uw eerste aanspreekpunt zal zijn en relevante ervaring heeft uit uw branche en hoe de software efficiënt en accuraat kan worden gebruikt.

Casestudie STAR CCM

Aanbevolen succesverhalen

Leer hoe wij met verschillende klanten hebben samengewerkt en hoe zij de software en onze oplossingen met succes in verschillende projecten hebben gebruikt

Aan de slag Star CCM+

Hoe te beginnen

Volupe heeft een compleet klantgericht proces ontwikkeld om u als nieuwe gebruiker van Simcenter STAR-CCM+ te onboarden. Lees meer over hoe dit proces is gedefinieerd.

nl_BEDutch