تحلیل به کمک کامپیوتر (نرم افزارهای CAE)
امروزه صنعت طراحی و تولید پیشرفت بسیار زیادی نسبت به چند دهه گذشته داشته است و از تکنولوژی ها و نرم افزار های مختلف به جهت طراحی و همچنین تولید محصولات جدید استفاده می کند که علاوه بر کاهش هزینه های تولید محصولات، در زمان نیز بسیار صرفه جویی می شود. یکی از روش هایی که امروزه در طراحی و تولید در صنایع بسیار مورد استفاده قرار می گیرد، روش تحلیل به کمک کامپیوتر (CAE) که مخفف عبارت Computer-aided engineering می باشد و در طی توضیحات سایت مکتبی نو و آموزش سالیدورک در زیر قصد داریم به معرفی آن و مزیت هایش و همچنین کاربرد های اصلی آن در صنایع بپردازیم.
معرفی تحلیل به کمک کامپیوتر (CAE)
امروزه با توجه به پیشرفت چشمگیر و قابل توجهی که کامپیوتر ها در سال های اخیر داشته اند، می توان با استفاده از نرم افزار ها، کار های بسیار شگفت انگیزی را انجام داد که معمولا در دهه های قبل غیر قابل باور بودند. تحلیل به کمک کامپیوتر (CAE) در واقع به معنی استفاده از کامپیوتر به صورت گسترده برای شبیه سازی و همچنین تحلیل عملکرد و وظایف قطعات یا محصولات می باشد.
امروزه در زمینه تحلیل به کمک کامپیوتر (CAE) نرم افزار های متعددی توسط مهندسین و متخصصین کامپیوتر ساخته شده است که تمامی این نرم افزار ها به منظور پیش بینی، آنالیز و بررسی رفتار و کارایی قطعات و سازه های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. به کمک این نرم افزارها، مهندسان می توانند عملکرد و کارایی قطعات و سازه های خود را در شرایط مختلف مورد ارزیابی و آنالیز رفتاری قرار دهند تا محصولی ایده آل و بدون مشکل تولید کنند.
در دنیای امروز از روش تحلیل به کمک کامپیوتر (CAE) در صنایع مختلف مانند خودروسازی ها، صنایع فضایی، دریایی و … استفاده می کنند.
مزیت های استفاده از تحلیل به کمک رایانه (CAE)
در دهه های گذشته که علوم کامپیوتری هنوز پیشرفت آنچنانی نکرده بود و نرم افزارهای تحلیلی ساخته نشده بودند، برای اعتبار سنجی و همچنین تست قطعات، سازه ها و به طور کلی محصولات مختلف از روش های فیزیکی و نمونه سازی های عملی استفاده میشد و در آن زمان استفاده از روش تحلیل نظری به کمک کامپیوتر شناخته نشده بود و تمامی اعتبار سنجی ها در سطح پایین انجام می شدند.
به عنوان مثال یک کارخانه خودروسازی به جهت تولید قطعه یا محصول جدید ابتدا باید آن محصول را به طور فیزیکی نمونه سازی می کرد، سپس با استفاده از روش های مختلف آن محصول را تست و آنالیز کرده و عیب و نقص های موجود در آن را ثبت می کرد. به این ترتیب نقص های موجود در نمونه مشخص میشد و در تولید نمونه های بعدی رفع می شدند.
استفاده از روش های سنتی دارای هزینه های زیادی بود زیرا باید چندین نمونه از محصول جدید ساخته میشد و هربار توسط مهندسان آنالیز و تست می شدند تا نواقص آن ها مشخص شود و تمامی این مراحل نیازمند صرف هزینه های بالایی بود. از طرف دیگر انجام روش سنتی اعتبارسنجی محصولات نیاز به زمان زیادی داشت که این موضوع نیز از نواقص روش سنتی اعتبارسنجی بود.
اما امروزه با روی کار آمدن روش تحلیل به کمک کامپیوتر (CAE) و استفاده از نرم افزار های موجود در این زمینه، مهندسین می توانند محصولات خود را قبل از تولید، با استفاده از نرم افزار ها آنالیز کنند و کارایی آن ها را در شرایط مختلف بررسی کنند و در صورت وجود اشکالات و نواقص، طرح های خود را متناسب با آن تغییر دهند. لذا به طور کلی استفاده از تحلیل به کمک کامپیوتر (CAE) برای مهندسین دارای مزیت های زیر می باشد.
- تحلیل و ارزیابی ها با سرعت بیشتری انجام می شوند.
- هزینه تولید محصولات جدید و ساخت قطعات و سازه های مختلف بسیار کاهش می یابد.
- با استفاده از این روش دیگر نیاز به تست فیزیکی محصول نیست و همین موضوع باعث صرفه جویی در زمان می شود.
- مزیت دیگر دقت بالای نرم افزار های تحلیل کامپیوتری می باشد که باعث تولید محصولات با کیفیت تر می شود.
پارامتر های مهم در تحلیل به کمک کامپیوتر (CAE)
در بررسی و تحلیل به کمک کامپیوتر (CAE) پارامتر های مختلفی مد نظر قرار می گیرد که در تمامی نرم افزار ها موجود است و از آن ها به منظور ارزیابی قطعات جدید در محدودیت ها و شرایط خاص استفاده می کنند تا مطمئن شوند قطعه می تواند در محدودیت ها و پارامترهای لحاظ شده دوام بیاورد و کارایی و عملکرد خود را به خوبی حفظ کند.
معمولا در زمان تحلیل محصولات به کمک کامپیوتر پارامتر های دما، فشار، نیرو های خارجی و داخلی اعمال شده بر محصول، تعاملات سازه یا قطعه دخالت داده می شوند. همچنین با آموزش موشن استادی در سالیدورک مهارت خود را تکمیل نمایید.
شاخه های مورد استفاده (CAE)
به طور کلی شاخه های ذکر شده جزو حوزه های تحت پوشش تحلیل و پردازش با استفاده از کامپیوتر می باشند.
- تحلیل دینامیکی قطعاتی که به صورت چند تکه به یکدیگر متصل هستند و سینماتیک آن ها (MDB)
- تحلیل سیالات و دبی جریان آن ها با کمک دینامیک سیالات محاسباتی که به طور مخفف CFD نام دارد.
- بررسی و آنالیز تنش بین قطعات و اجزای مختلف با استفاده از اجزای محدود FEA
- بهینه سازی روش های تولید محصولات و قطعات آن ها
- تایید عدم انطباق هوشمند
- بهینه کردن و ایجاد مستند برای تولید
- ابزارهای تحلیل شبیه سازی فرایند برای فرایندهای تولید
- بررسی و ارزیابی امنیت در مونتاژ
امروزه استفاده از روش تحلیل به کمک کامپیوتر (CAE) نقش پررنگ و بسیار ویژه ای در صنایع دارد و در تمامی آن ها به منظور تولید محصولات یا توسعه آن ها از این روش استفاده می شود. پیش بینی می شود که در طی سال های آینده سیستم های CAE مهم ترین و اصلی ترین منابع اطلاعاتی برای تیم های طراحی در صنایع باشند و با استفاده از آن ها تصمیم گیری های مهم خود را انجام دهند. در صورتی که تمایل دارید در مدل سازی و کار با نرم افزار ها مهارت کسب کنید و ابتدای راه هستید پیشنهاد ما به شما دوره آموزش شیت متال در سالیدورک است که به صورت کامل با این حوزه آشنا خواهید شد.
نرم افزار های زیادی تاکنون توسط مهندسین و متخصصین در زمینه تحلیل به کمک کامپیوتر (CAE) ساخته شده اند که محبوب ترین و البته مهم ترین آن ها شامل نرم افزار های انسیس فلوئنت (Ansys Fluent) ، آباکوس (Abaqus)، انسیس ورکبنچ (Ansys Workbench) آدامز (Adams) و همچنین Creo Elements می باشد. یادگیری نحوه کار با این نرم افزار ها و افزایش مهارت در زمینه کار با آن ها امروزه برای تمامی مهندسین صنایع و همچنین مکانیک ضروری است و می تواند یک مزیت مهم برای آن ها در ورود به بازار کار به حساب آید.
مطالب زیر را حتما مطالعه کنید
دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) چیست؟
کاربرد هوش مصنوعی در مهندسی مکانیک
هیدرولیک چیست؟ | اجزا و انواع سیستم هیدرولیک
دیدگاهتان را بنویسید