Techniki CAD i MES teraz połączone

Techniki CAD i MES teraz połączone

Inżynierowie z Uniwesrytetu Purdue stworzyli program komputerowy, który zwiększy wydajność tworzenia i modelowania części składowych różnych urządzeń, od samochodów po sprzęt komputerowy. A wszystko to dzięki algorytmowi szybkiego szacowania i optymalizacji kompleksowych projektów.

Oprogramowanie to integruje procesy analityczne i projektowe, które do tej pory były dostępne oddzielnie. Tradycyjny tryb projektowania zakłada najpierw stworzenie geometrii modelu przy użyciu programów typu CAD (ang. computer-aided design), która następnie poddawana jest analizie wytrzymałościowej z wykorzystaniem metod elementów skończonych (MES). Metoda ta polega na podzieleniu modelu danej części na jak najmniejsze kawałki i obliczenie wytrzymałości dla tych kawałków. Następnie uzyskiwany jest sumaryczny wynik dla kompletnego elementu.

Jeśli po tak dokonanej analizie okazuje się, że projekt wymaga poprawek, trafia on z powrotem do osoby modelującej element w programie CAD. Następnie taki zoptymalizowany model znowu poddawany jest analizie wytrzymałościowej. Ogólnie rzecz biorąc jest mało wydajne i czasochłonne działanie.

Inżynierowie z Uniwersytetu Purdue stworzyli algorytm, który pozwala na analizę wytrzymałościową już na etapie modelowania CAD, bez konieczności czekania na gotowy model. Tak połączone dwie techniki projektowe i analityczne mają skrócić czas i poprawić wydajność prac projektowych.

Przykładowo w sytuacji gdy inżynier projektujący strukturę typową dla rozwiązań motoryzacyjnych czy lotniczych ma problem z dobraniem optymalnego kształtu i masy modelu, program zaproponuje mu najlepsze rozwiązanie. Nazywa się to procesem optymalizacji kształtu lub optymalizacją topologiczną. Dodatkowo jeżeli w trakcie projektowania w programie CAD wystąpią lokalne zmiany w strukturze, program automatycznie „przeliczy” naniesione różnice w trybie analizy przy użyciu techniki MES.

Dużą zaletą metod elementów skończonych jest możliwość ich stosowania w dowolnych dziedzinach, tam gdzie ważna jest analiza wytrzymałości danego elementu lub kompletnego systemu.

Programiści pracowali nad swoim dziełem od 1998 roku. Efektem jest program zajmujący 35 000 linii kodu napisanego w języku Java.