옵션 모듈: 시뮬레이션

구조 역학 시뮬레이션

컴퓨터 단층 촬영(CT)스캔에 직접 유한 요소(FE) 응력 시뮬레이션을 수행합니다. 이러한 사용하기 쉬운 시뮬레이션 모델은 지오메트리 부합 메쉬가 필요하지 않기 때문에 폼,격자 구조 또는 마이크로 공극률 구성요소와 같은 매우 복잡한 구조에 특히 적합한 사용하기 쉬운 시뮬레이션 모델을 제공합니다. 클릭 한 번으로 결함 주변의 응력 농도를 시뮬레이션할 공극률 분석 결과를 포함할 수 있습니다. 
VGSTUDIO MAX
Structural Mechanics Simulation


CT 스캔에 직접적인 기계적 시뮬레이션

Working directly on voxel data, our easy-to-handle finite element (FE) simulation:

  • Can be used to apply static mechanical loading by choosing between directed force, torque, and pressure
  • Can be used to simulate material probes as well as components for both mono- and multi-materials with linear-elastic material properties
  • Makes it very simple to build simulation models even for highly complex structures such as foams or components with microporosity, as well as biomechanical structures
  • Utilizes subvoxel-accurate, local adaptive surface determination
  • Calculates stress concentration around microdefects by incorporating the results of a porosity analysis run using any algorithm in VGSTUDIO MAX with a single click
  • Provides a seamless workflow from segmentation to structural simulation within a single software
Unrolled object


생물학적으로 최적화된 항공 구조 브래킷에 대한 응력 분석

Unrolled object


개방형 알루미늄 폼의 압축 재질 샘플

Leveled freeform surface


구성요소 내 개별 공극에서의 응력 농도

Leveled freeform surface


시뮬레이션된 무는 힘을 보여주는 시각화된 힘 선에 대해 로드된 뱀 송곳니(코수스 롬베아투스)(du Plessis,A.,le Roux,S. G.,& Broeckhoven,C. (2016)의 데이터,Stellenbosch CT 스캐너 시설에서 스캔함)

Unrolled object


생물학적으로 최적화된 항공 구조 브래킷에 대한 응력 분석

Unrolled object


개방형 알루미늄 폼의 압축 재질 샘플

Leveled freeform surface


구성요소 내 개별 공극에서의 응력 농도

Leveled freeform surface


시뮬레이션된 무는 힘을 보여주는 시각화된 힘 선에 대해 로드된 뱀 송곳니(코수스 롬베아투스)(du Plessis,A.,le Roux,S. G.,& Broeckhoven,C. (2016)의 데이터,Stellenbosch CT 스캐너 시설에서 스캔함)



결과

See your results directly on the scan of the real component:

  • Calculate and visualise von Mises stress and strain, as well as the maximum principal stress, for evaluating the plastic yield limit or estimating rupture risk.
  • Visualise the stress tensor field as force lines that illustrate the direction of the eigenvectors of the stress tensor, with their length corresponding to the magnitude of the corresponding eigenvalues.
  • Display the magnitude of displacement, colour-coded at each point in the calculated volume, to visualize the calculated deformation.

 



핫스팟에서의 응력 농도



부품에서 중요하게 로드된 영억 식별:

  • 폰 미제스 응력의 로컬 최대값,최대 전단 응력 및 최대 주요 응력을 검출하고 시각화하고 변위의 크기를 검출합니다.
  • 선택된 응력 구성요소 또는 변위가 특정 임계값을 초과하는 연결 영역을 식별하고 시각화합니다.

Detect and visualise local maxima of von Mises stress



선택된 응력 구성요소의 최대값(핫스팟) 계산

Detect and visualise local maxima of von Mises stress



선택된 응력 구성요소의 최대값(핫스팟) 계산



CAD 기반 시뮬레이션과의 비교



해당 CAD 모델에서 시뮬레이션이 있는 실제 부품의 CT 데이터를 기반으로 시뮬레이션 결과 비교:

  • 불연속성 및 형태 편차가 있는 CAD 모델과 실제 부품을 둘 다 시뮬레이션합니다.
  • 폰 미제스 응력,최대 주요 응력,최대 전단 응력 또는 변위의 크기를 포함한 동일하거나 유사한 객체에 대해 두 가지 시뮬레이션 결과를 자동으로 비교합니다.
  • 각 구조 점에 대한 값의 차이를 계산하고 부품의 색상 코드 결과를 시각화합니다.


검증된 결과

The simulation method in the Structural Mechanics Simulation module has been numerically validated against conventional finite element analysis results, showing good agreement. It has also been experimentally validated against physical tests, which have shown that it is capable of identifying the most likely locations of failure in a structural component. (Predicting Failure in Additively Manufactured Parts Using X-Ray Computed Tomography and Simulation, Peer Reviewed Paper, 7th International Conference on Fatigue Design 2017)

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