Intervista con Ken Welch di Altair su SimSolid Simulation Software

Ken Welch è diventato direttore del Product Marketing di AutoCAD nel 1995. Successivamente è passato al CEO di Moldflow Corporation, un pacchetto software di simulazione per lo stampaggio a iniezione che è stato acquisito da Autodesk. Successivamente ha lavorato presso MSC la società che produce Digimat e ha continuato a fondare SimSolid. SimSolid è stata acquisita da Altair. Altair realizza software come SmartWorks per IoT, SolidThinking , che fa simulazione di produzione e molte altre attività, nonché la suite HyperWorks che consente di condurre un’ampia gamma di simulazioni CAE .

Come record di tracce, Ken è piuttosto incredibile. La sua specializzazione in simulazione significa anche che il suo campo di competenza è passato dall’oscurità all’essere al vertice in molte discipline ingegneristiche. La simulazione continua ad espandersi e le aziende di simulazione hanno puntato direttamente sul mercato della stampa 3D. Siemens , ANSYS e Materialize sono solo alcune delle aziende che competono per la nostra attenzione.

Perché Altair ha acquisito SimSolid?

Abbiamo acquisito SimsSolid perché crediamo che la tecnologia sia davvero una svolta rivoluzionaria che avrà un profondo impatto sul futuro del design del prodotto. È incredibilmente veloce, preciso e robusto e crediamo che cambierà il nostro settore. SimSolid è un software di analisi strutturale sviluppato appositamente per i progettisti. Elimina la semplificazione e il meshing della geometria, le due attività che richiedono più tempo, ampie e soggette a errori nella tradizionale FEA. Inoltre, SimSolid può analizzare parti complesse e assiemi di grandi dimensioni non pratici con la FEA tradizionale e farlo in modo efficiente su un computer desktop di classe. Sia veloce che preciso, SimSolid controlla l’accuratezza della soluzione utilizzando un’analisi adattiva multi-pass unica.

Inoltre, SimSolid è veloce. I tempi di soluzione sono in genere misurati in secondi o minuti su un PC standard. Con SimSolid, molteplici scenari di progettazione possono essere rapidamente analizzati e confrontati. Inoltre, la precisione può essere specificata a livello di singola parte, consentendo una rapida analisi fino a qualsiasi livello di dettaglio richiesto.

Altair è seria riguardo all’accuratezza della soluzione. Altri hanno cercato di accelerare l’interfaccia tra CAD e simulazione degradando la robustezza matematica. Riteniamo che, procedendo rapidamente con i metodi di SimSolid e espandendoli attraverso le applicazioni, possiamo avere un reale impatto sul modo in cui il design viene eseguito mantenendo i nostri elevati standard di eccellenza computazionale.

Qual è il valore della simulazione?

Piuttosto che imparare dai costosi processi trial-and-error, la simulazione è un modo molto più efficiente ed economico per ottimizzare il processo di progettazione e produzione. La simulazione ha la capacità di aiutare le aziende ad evitare i costi elevati associati all’output di parti che non soddisfano le specifiche di qualità o che si deformano durante la produzione. Consente a progettisti e ingegneri di eseguire iterazioni più efficienti su un prodotto nuovo o esistente e di testare in ambienti virtuali senza dover creare, testare in condizioni reali e ricreare – in definitiva risparmiando tempo e denaro all’azienda.

Che ruolo può avere la simulazione nella produzione additiva?

Per sfruttare con successo i vantaggi della produzione additiva, è necessario utilizzare un nuovo processo di progettazione e simulazione. Non è utile semplicemente “stampare” un design attuale. I nuovi strumenti e la potenza di calcolo avanzata hanno consentito agli utenti di ottimizzare le geometrie solide per rigidità e peso e hanno inoltre consentito di simulare condizioni di carico e design leggeri. Questi nuovi strumenti computazionali offrono inoltre agli utenti l’opportunità di testare come un design si esibirà in condizioni reali senza dover creare e ricreare completamente il prodotto.

In che modo l’ottimizzazione della topologia aiuta le aziende manifatturiere?

Negli anni passati, l’ottimizzazione della topologia veniva tipicamente gestita con più vincoli di produzione, quindi la proposta di progettazione finale era vicina a “fabbricabile” usando tecniche di produzione tradizionali come stampaggio o fusione, ecc. Ciò in un certo senso impone ulteriori vincoli al design.

Ora, con la produzione additiva e le complesse geometrie che possono essere costruite, le catene sono tolte dalla topologia, consentendo così una topologia “libera” così, per dare più autonomia alla realizzazione di un progetto. Questa maggiore libertà e un’interpretazione più letterale del design che è possibile grazie alla produzione additiva, offre una posizione molto migliore nel processo di progettazione generando un design più efficiente. Questo è in netto contrasto con la semplice presa di un design esistente e la stampa 3D.

Con il crescente interesse per la produzione additiva, questo nuovo approccio progettuale è stato collaudato con successo, testato e applicato a parti e progetti che vengono prodotti in modo additivo. Includono la parte stampata in 3D più grande del mondo che volerà nello spazio, la prima struttura per bici stampata in 3D al mondo e molti altri. Attraverso l’uso appropriato di questa tecnologia, tutti questi design hanno portato a miglioramenti significativi in ​​termini di prestazioni o peso, o entrambi.

Quanto tempo potrebbero risparmiarmi i tuoi prodotti?

SimSolid elimina i due compiti più lunghi e complessi di semplificazione della geometria e meshing. Questi due passaggi richiedono in genere tra il 30% e il 70% del tempo totale di modellazione e analisi, quindi questo rappresenta un miglioramento significativo del processo. Ancora più importante, queste attività rappresentano la maggior parte dei requisiti di formazione per la FEA tradizionale (analisi degli elementi finiti). Non solo è necessario meno tempo, ma anche meno formazione significa che un pool più ampio di utenti può sfruttare i vantaggi offerti dalla simulazione di progettazione.

Se sono nuovo all’ottimizzazione della topologia cosa devo sapere?

Che ci crediate o no, il concetto di ottimizzazione della topologia è stato introdotto studiando la crescita ossea umana. Nel 19 ° secolo, Julius Wolff creò la legge di Wolff che affermava che “l’osso di una persona o di un animale sano si adatterà ai carichi sotto i quali è posizionato. Se il carico su un particolare osso aumenta, l’osso si rimodellerà nel tempo per diventare più forte per resistere a quel tipo di carico. “Per esempio, l’osso del braccio in cui un tennista tiene la sua racchetta crescerà più forte del non – braccio dominante

Nel corso degli anni sono state condotte ricerche significative su questo fenomeno, tuttavia, all’inizio degli anni ’90, Altair ha iniziato a sviluppare la prima applicazione commerciale dell’ottimizzazione della topologia sulla base di vari studi di ricerca condotti nelle università di tutto il mondo. Verso la metà degli anni ’90, Altair pubblicò la prima versione commerciale di uno strumento di ottimizzazione della topologia e iniziò a venderla principalmente alle case automobilistiche. Nel 1994, questa tecnologia chiamata OptiStruct ha vinto il prestigioso premio “Technology of the Year” di IndustryWeek.

L’ottimizzazione della topologia è progredita in modo significativo da allora, ma alla radice utilizza i casi di carico effettivi che una parte o un assieme incorrerà nel corso della sua vita e aiuta i suoi utenti a creare la forma / il design più efficiente per sostenere tale carico. Queste tecniche di simulazione consentono ai clienti di progettare componenti leggeri e performanti utilizzando un approccio progettuale basato sulla simulazione. I progressi della tecnologia di produzione consentono inoltre di realizzare questi progetti, a volte complessi, utilizzando sia processi tradizionali come fusione, stampaggio a iniezione e forgiatura, ma anche tramite Additive Manufacturing (AM) o stampa 3D.

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