FEDEM - Analisi Dinamica Multi-Body con Corpi Flessibili
Fedem Simulation Software è un software di analisi dinamica multi-corpo basato sul Metodo degli Elementi Finiti (FEM). Fedem utilizza modelli FEM per modellare parti flessibili in maniera nativa e, grazie ad eccellenti tecniche di riduzione, la soluzione dinamica è approssimativamente veloce quanto quella di una soluzione a corpo rigido. Fedem può essere utilizzato con modelli a parametri concentrati anche come i software MBS convenzionali senza l'utilizzo delle capacità ad elementi finiti. Anche in questa maniera Fedem consente l'assegnazione della flessibilità delle parti consentendo lo studio e la taratura dell'assieme. Integrato, è presente un Sistema di Controllo a blocchi, completo di editor e solutore, che rende molto semplice lo studio di eventi meccanici complessi considerando l'effetto di sotto-sistemi come attuatori, componenti idraulici e elettro-meccanici.
Fedem quindi può gestire simulazioni di storie temporali prolungate per grandi assiemi alla velocità di un comune sistema multi-body. Tutto ciò, in unione al nostro estensimetro virtuale (virtual strain gauge), rende Fedem lo strumento ideale per la verifica a fatica virtuale.
Analisi dinamica strutturale non-lineare
In Fedem, viene utilizzato un approccio basato su analisi dinamica strutturale non-lineare per calcolare simultaneamente le deformazioni elastiche e il movimento tridimensionale nel dominio del tempo. L’assieme meccanico simulato è costituito da parti, ognuna rappresentata mediante un modello agli elementi finiti lineare elastico, accoppiate tra loro mediante giunti lineari o non-lineari. Dopo la riduzione del numero dei gradi di libertà di ciascuna parte basata su una formulazione di superelemento dinamico, il sistema di equazioni viene assemblato e risolto rispetto ai gradi di libertà del modello ad elementi finiti. Fedem dispone di una libreria di elementi e solutori proprietari per eseguire la soluzione del modello.
Questo approccio presenta molteplici vantaggi rispetto ai metodi convenzionali:
- Viene sempre considerata la mutua dipendenza tra il comportamento strutturale e quello dinamico.
- La soluzione nel dominio del tempo è numericamente molto stabile in quanto l’energia elastica è implicitamente considerata nel sistema di equazioni.
- La simulazione viene completata in un solo passo, rimpiazzando il processo a due stadi convenzionale
L’approccio di Fedem è più diretto: la sua logica emula la fisica reale.
Flusso di lavoro integrato ed efficiente
Il processo di modellazione e determinazione delle proprietà dinamiche e strutturali di un sistema meccanico è altamente integrato. Quando un progetto deve essere verificato ed è disponibile un modello agli elementi finiti di ciascuna parte presente nell’assieme, l’ingegnere deve seguire i passi seguenti:
- Creazione del modello. Assemblare il sistema meccanico importando ciascun modello FEM, posizionare le parti relativamente alle altre, aggiungere giunti, molle, smorzatori, forze, sistemi di controllo, etc. e specificare le funzioni che azionano il meccanismo.
- Soluzione dinamica. Definire e lanciare la simulazione multibody nel dominio del tempo. Fedem riduce automaticamente ciascun modello FEM a superelemento prima di completare la simulazione nel dominio del tempo. I modelli ridotti possono essere riutilizzati per altri eventi dinamici o modelli Fedem.
- Analizzare i risultati. I risultati dinamici sono immediatamente disponibili dalla simulazione nel dominio del tempo. I risultati Strutturali vengono ottenuti mediante un processo integrato di recupero dei dati di superelemento.
Interfaccia utente intuitiva
L’interfaccia grafica di Fedem è intuitiva e fornisce un set completo di comandi per creare, risolvere e post-processare il modello in un unico ambiente grafico 3D comune. I risultati dinamici possono essere visualizzati sotto forma di curve e animazioni, e sono disponibili durante e dopo la soluzione. Combinata con i solutori di Fedem veloci, stabili ed efficienti, l’interfaccia grafica facilita il processo ingegneristico accorciando i tempi di re-analisi e fornendo rapido accesso ai risultati della simulazione per una comprensione chiara del comportamento fisico del modello.
Libreria completa di entità meccaniche
Un insieme di entità meccaniche consente la modellazione di sistemi realistici fisicamente. Le entità comprendono una libreria completa di giunti (con proprietà di rigidezza, smorzamento e attrito non-lineare), molle e smorzatori concentrati, funzioni (con possibilità di riferimento a file di dati esterni), forze e momenti, sistemi di controllo, etc. Tutte le entità hanno una rappresentazione grafica 3D e tutte e proprietà sono accessibili tramite i componenti dell’interfaccia grafica di Fedem.
Sistema di Contollo Integrato
Per consentire una simulazione accurata dell’interazione tra dinamica strutturale e sistemi di controllo, viene utilizzata una tecnica di co-simulazione. Il sistema di controllo interno contiene una libreria di elementi contenenti blocchi di controllo. Questo consente una modellazione di unità supplementari quali cilindri idraulici, attuatori e dispositivi elettrici, e cicli di controllo.
