Когда мы слышим слово «краш-тест», то обычно представляем себе автомобиль с манекеном за рулём, который врезается в кирпичную стену. Однако при всей своей масштабности и важности, такие испытания являются лишь верхушкой огромного айсберга.

Испытания на удар проводятся и во многих других отраслях промышленности – например, при разработке электроники. Так, испытания на падение мобильных телефонов могут использоваться с целью обеспечения их ударостойкости при падениях с рабочей высоты. Но всё не ограничивается одними лишь мобильными телефонами: подобные испытания проводят также для мониторов, ноутбуков, серверов и прочей электроники.

Краш-тесты необходимы для обеспечения не только безопасности автомобилей, но и ударостойкости электроники

Проблема заключается в том, что выполнение таких испытаний на физических прототипах автомобилей и электронных устройств требует больших финансовых затрат. Кроме того, ограничиваясь только физическими испытаниями, мы вынуждены проводить их уже в конце процесса разработки, когда устранение проблем, заложенных при проектировании, может быть слишком дорогим.

Для решения таких сложных задач при помощи технологий компьютерного моделирования необходима богатая библиотека материалов, включающая свойства различных металлов, керамики, картона, пластика, стекла и многих других материалов. Именно такую библиотеку предоставляет программный продукт Ansys LS-DYNA, позволяющий выполнять точные расчёты задач нелинейной динамики, таких как испытания на падение. Благодаря использованию программного обеспечения краш-тесты можно моделировать уже на ранних этапах разработки, за счёт чего значительно снизить затраты на физические испытания.

Виртуальные краш-тесты позволяют увеличить срок службы серверов IBM

Конечно-элементная модель сервера IBM 4U, готовая к проведению краш-теста в виртуальной среде

Компания IBM является отличным примером компании-разработчика электроники, которая использует компьютерное моделирование краш-тестов для оценки своей продукции. Вместо того, чтобы разбивать десятки серверов об пол, компания IBM проводит испытания на падение в виртуальной среде.

Целью этих испытаний является разработка транспортных упаковок и корпусов серверов, способных выдержать удар при падении, тряску при перевозке, а также сейсмическую нагрузку.

Таким образом, используя технологии компьютерного моделирования, компания IBM разрабатывает сейсмо- и ударостойкие конструкции серверов, что позволяет увеличить их срок службы и уменьшить количество гарантийных случаев. Всё это не только повышает удовлетворённость пользователей, но и существенно снижает выбросы углекислого газа.

Подробнее о расчётах, выполненных компанией IBM при помощи программного продукта LS-DYNA, можно прочесть в статье «Serving Up a Stronger Server» (на английском языке).

Инженерные инструменты, доступные в Ansys LS-DYNA

Программный продукт LS-DYNA позволяет решать нелинейные динамические задачи из различных отраслей

Функциональные возможности программного продукта LS-DYNA вышли за пределы нелинейной динамики ещё до поглощения компании Livermore Software Technology Corporation (LSTC) компанией ANSYS, Inc. Эти расчётные возможности останутся доступны нашим клиентам. Теперь команда Ansys LST обеспечивает поддержку следующих численных методов и расчётов:

• произвольный Лагранжево-Эйлеров метод (ALE – Arbitrary Lagrangian Eulerian method);
• вычислительная гидрогазодинамика (CFD – computational fluid dynamics) несжимаемых потоков;
• метод CESE (Conservation Element/Solution Element) для расчёта сжимаемых потоков;
• метод дискретных элементов (DEM – Discrete Element Method);
• решатель электромагнитных полей;
• бессеточный метод Галёркина (EFG – Element-Free Galerkin method);
• взаимодействие потоков и конструкции;
• неявный метод интегрирования по времени (implicit);
• расчёт шума и вибраций (NVH – noise, vibration and harshness);
• метод сглаженных частиц (SPH – Smooth Particle Hydrodynamics);
• расчёт явлений теплопередачи.

Благодаря тесной интеграции между программными продуктами при построении модели для расчёта в LS-DYNA и при обработке результатов пользователи могут использовать инструменты программных продуктов Ansys Mechanical, Ansys SpaceClaim и среды управления проектами Ansys Workbench.

Так, например, появилась возможность производить параметрические расчёты с двусторонней связью между CAD-моделями и расчётными продуктами для оценки влияния изменения геометрии на работу конструкции при динамических воздействиях.

Больше информации об истории, функциональных возможностях и перспективах развития программного продукта LS-DYNA, а также о сфере применения краш-тестов в различных отраслях вы можете найти в этой статье (на русском), а также в статье «Ansys Expands Access to Advanced Multiphysics Simulation with LSTC Acquisition» (на английском языке).

Любое и все названия, логотипы и слоганы бренда, продуктов и услуг компании ANSYS, Inc., такие как Ansys LS-DYNA, Ansys Mechanical, Ansys SpaceClaim и Ansys Workbench, являются зарегистрированными торговыми марками компании ANSYS, Inc. или её дочерних компаний на территории США или в других странах.

Источник: www.ansys.soften.com.ua