Přehled služeb
Proč právě nás?
15 let
simulací v sw ANSYS
200+
úspěšně dokončených projektů
30+
zákazníku v Německu a Rakousku
Uvažovali jste o využití numerických simulací, které by vám pomohly s postupem projektu?
Jsme schopni vám nabídnout cestu k řešení v širokém spektru fyziky a průmyslových odvětví.
Metoda Konečných prvků (MKP) – nástroj pro optimální a bezpečný design
MKP analýzy a numerické simulace tvoří nedílnou součást procesu vývoje výrobků a konstrukcí v různých průmyslových odvětvích. Přínosy analýzy metodou konečných prvků:
- prokázat a posoudit strukturální integritu, únavovou životnost a trvanlivost před zahájením výroby,
- rozšířit znalosti o odezvě konstrukce za reálných podmínek,
- minimalizovat náklady na materiál a maximalizovat výkonnost výrobku (virtuální vývoj výrobku),
- zkrátit dobu návrhu výrobku a dobu uvedení na trh,
- snížit náklady na výrobu a testování fyzických prototypů.
Analýza konečných prvků (MKP), která se v inženýrských oborech uplatňuje při řešení širokého spektra složitých úloh, je nástrojem používaným pro hodnocení konstrukcí a systémů, který poskytuje přesnou předpověď odezvy konstrukce a jejich součásti vystavené podmínkám zatížení a poskytuje esenciální informace k prokázání spolehlivosti i trvanlivosti výrobku nebo konstrukce.
Použití moderních simulací na bázi MKP výrazně pomáhá při minimalizaci výrobních nákladů, zlepšování vlastností výrobku nebo konstrukce, a tím i při udržování a zvyšování konkurenceschopnosti výrobního procesu.
Související témata
-
Virtuální vývoj výrobků & optimalizace
Kombinace aplikací metody konečných prvků a optimalizačních technik pro vaše úspory nákladů a zlepšení vlastností produktu. -
Únavová životnost
Pomůžeme vám predikovat a vyhodnotit únavové poškození vašich konstrukcí nebo výrobků v souladu s platnými normami a průmyslovými standardy
Podrobnějsí přehled MKP analýz a simulací
Statika konstrukcí a analýza namáhání
DESIGNTEC poskytuje služby provádění statických FEM analýz zákazníkům, kteří potřebují statický návrh složitých konstrukcí, kde standardní technologie mohou být nedostatečné pro popis a vysvětlení podmínek a chování stavební konstrukce nebo strojního zařízení.
FEM analýzu lze efektivně využít ke zkoumání strukturální integrity jednotlivých součástí i chování celé konstrukce v provozních a extrémních podmínkách. Statickou analýzu konstrukce lze použít pro návrh dle mezních stavů nebo pro pokročilé modelování chování skutečné konstrukce v extrémních zatěžovacích podmínkách, kde nelineární chování konstrukčních prvků hraje zásadní roli. V takových případech nelineární analýza umožňuje nahlédnout a lépe pochopit možné mechanismy poruch a pomáhá při návrhu vedoucím ke zlepšení vlastností konstrukce.
Při simulaci lze zohlednit mnoho fyzikálních aspektů:
- Geometrické nelinearity (zohlednění geometrické tuhosti, výpočty za předpokladu velkých přemístění).
- Nelinearity materiálů (kovy, plasty, pryže, pěny, kompozity, tekutiny, železobeton, vláknobeton, dřevo, zeminy a horniny). Kompozitní lamináty s definicí vlastností vrstev.
- Rozsáhlé modely porušování. Materiálové vlastnosti závislé na čase, rychlosti zatěžování a teplotě.
- Nelineární chování kontaktů.
- Delaminace, vznik a šíření trhlin.
- Lineární a nelineární analýza stability se zahrnutím výrobních imperfekcí.
- Tečení a smršťování materiálu.
Existuje celá řada aplikací:
- Lineární a nelineární analýza stavebních a strojních konstrukcí.
- Statická analýza svařovaných (Eurokód EC3, FKM norma) a šroubovaných (FKM norma, norma VDI, SpaceBolt / A-Bolt) konstrukcí.
- Analýza interakce mezi zeminou a konstrukcí.
- Simulace nelineární odezvy materiálů, konstrukcí a strojů.
- Posouzení mezního stavu a stavu použitelnosti ocelových a železobetonových konstrukcí na základě FEM analýzy, simulace experimentálních zkoušek.
- Geomechanické a geotechnické simulace.
- Nelineární chování železobetonu a betonu vyztuženého vlákny.
- Stabilita skalních/zemních svahů (metody mezní rovnováhy, spojité a diskrétní numerické metody).
- Analýza postupné výstavby (pozemní stavitelství, geotechnika atd.).
- Nadzemní a podzemní zásobníky a nádrže.
- Posuzování statické bezpečnosti stavebních konstrukcí vystavených požáru.
Dynamika stavebních konstrukcí a vibrace
Díky hlubokému pochopení chování konstrukce při dynamickém zatížení je možné dosáhnout zlepšení provozní účinnosti výrobku a snížit pravděpodobnost poruch, odstávek a minimalizovat tak náklady na údržbu. Analýzu vibrací na základě MKP výpočtu lze efektivně využít k vyhodnocení dynamických charakteristik strojů a konstrukcí před jejich výrobou nebo k řešení problémů instalovaných systémů.
Dynamická analýza konstrukce umožňuje zabránit rezonančním účinkům zatížení a nadměrným vibracím konstrukce ve fázi návrhu. Pro zajištění strukturální integrity a provozuschopnosti všech konstrukčních prvků na základě výpočtu navrhujeme tlumiče a omezovače kmitání, pasivní izolátory vibrací a aktivní systémy regulace vibrací. Dále simulace mimořádných dynamických zatížení, jako je silný vítr, zemětřesení, náraz vozidla/letadla nebo výbuch.
lze použít ke zkoumání integrity konstrukce při takových katastrofách.
Poskytujeme služby v oblasti strukturální analýzy od jednoduché modální analýzy až po komplexní nelineární analýzu přechodových jevů.
V závislosti na fyzikálním problému existuje více možností analýzy:
- Analýza vlastních frekvencí a vlastních tvarů kmitu.
- Harmonická analýza (rezonanční problémy).
- Dynamická analýza lineárních a nelineárních systémů v časové oblasti (náhodné buzení, impulsy, pohyblivá zatížení atd.).
- Analýza lineárních spekter odezvy (jednobodová a vícebodová spektra).
- Nelineární explicitní dynamika (krátké časové děje jako náraz, pád, havárie a výbuch).
- Náhodné vibrace a PSD (hustota výkonového spektra).
- Zpracování signálu (DFT, FFT, filtrování)
Existuje celá řada aplikací:
- Analýza vibrací způsobených rotujícím zařízením za provozních podmínek, při spouštění a vypínání stroje.
- Konstrukce vystavené zatížení větrem (konstrukce s nosnými kabely, membránové střechy, věže a stožáry, vícepodlažní budovy).
- Interakce kapaliny s konstrukcí a vibrace vyvolané prouděním (čerpadla, potrubní systémy, skladovací zařízení).
- Seizmické inženýrství.
- Analýza poruch, únavy a provozuschopnosti součástí strojů, ložisek, plošin, podlah, připojených potrubních systémů, elektronických zařízení a dalších pomocných zařízení.
- Řešení problémů spojených s vibracemi konstrukcí (úprava zdroje a přenosu vibrací nebo hmotnosti/tuhosti konstrukce, návrh pasivních a aktivních systémů řízení vibrací, izolace proti vibracím).
- Návrh základů a analýza podloží pro rotační, pístové a rázové stroje.
- Systémy řízení vibrací pro pohodlí lidí, citlivá zařízení a přesné výrobní procesy.
- Seismický návrh zařízení a strojních systémů.
- Dynamická analýza rotorů.
- Dynamika tuhých a poddajných těles.
Teplotní a hydraulická analýza
Zatížení teplotou často představuje zásadní aspekt návrhu, který je nutné zohlednit v rámci procesu navrhování a statické analýzy. Teplotní analýza představuje simulaci přenosu tepla vedením, konvekcí a sáláním, což vede k šíření tepla v konstrukci nebo systému. Taková analýza umožňuje studovat, jak se teplo přenáší materiálem, jak se mění teplotní pole v průběhu času a jak změny teploty ovlivňují chování konstrukce.
Společnost DESIGNTEC poskytuje zákazníkům špičkové služby v oblasti modelování proudění podzemní vody, včetně proudění podzemní vody porézním/trhlinovým prostředím, nenasyceného proudění a transportu kontaminantů. Máme zkušenosti a odborné znalosti v oblasti vývoje pokročilých numerických modelů proudění podzemní vody v široké škále aplikací souvisejících s inženýrskou hydrogelogií, geotechnikou, hornictvím a environmentálním inženýrstvím.
Našim zákazníkům poskytujeme provádění a vyhodnocování teplotních a hydraulických analýz od jednoduchých problémů v ustáleném stavu až po složité nelineární tepelné a hydraulické analýzy.
Provádíme následující analýzy:
- Teplotní analýza ustáleného stavu
- Teplotní analýza v časové oblasti
- Modelování konvekce
- Modelování radiace
- Teplotně-strukturální analýza
- Darcyho proudění v porézním prostředí – ustálené a neustálené proudění podzemní vody častečně saturovaným prostředím
- Van Genuchtenův retenční model
Existuje celá řada aplikací:
- Návrh a optimalizace výměníků tepla
- Teplotní zatížení stavebních konstrukcí (mosty, stavební konstrukce atd.)
- Simulace procesů ohřevu a chlazení ventilů, čerpadel, tlakových nádob a reaktorů (včetně posouzení napětí)
- Simulace tepelné izolace a tepelných štítů
- Proudění podzemní vody pórovitým/trhlinovým prostředím
- Výpočet pórových tlaků, efektivních napětí a průsakových sil vznikajících při proudění podzemní vody přes násypy, gravitační hráze a jejich podloží.
- Simulace přenosu kontaminantů a znečišťujících látek
- Návrh a posouzení regulace podzemní vody – pažící stěny a injektáže pro odvodnění výkopů s cílem zabránit migraci znečištění a zabránit povodním.
Multifyzikální problémy a sdružené problémy více fyzikálních polí
Naše poradenské služby zahrnují také modelování svázaných fyzikálních úloh: přenos tepla a podpovrchové proudění (termo-hydraulická vazba), mechanická interakce mezi podzemní vodou a porézním/porušeným geologickým prostředím (hydraulicko-mechanická vazba) nebo jejich kombinace – termo-hydro-mechanická vazba. Tyto pokročilé simulační techniky lze použít ke studiu různých geologických procesů.
Provádíme následující analýzy:
- Svázaná fyzikální úloha
- Sekvenčně řešená fyzikální úloha
- Strukturálně-teplotní
- Interakce tekutiny a struktury (FSI)
- Hydraulicko-mechanické
- Termo-hydraulicko-mechanické
- Problémy v ustáleném stavu / přechodové děje
Existuje celá řada aplikací:
- Geotermální energie a geotermální elektrárny
- Modelování konsolidace
- Víceúrovňové modely pro hodnocení ukládání CO2 v geologických zásobnících
- Analýza stability svahu s průsakovými silami
- Modelování termo-hydraulicko-mechanických procesů v blízkosti úložišť radioaktivního odpadu
Posuzování a ověřování únosnosti
Únosnost a použitelnost nově vyvinutých konstrukcí, zařízení, dílů a součástí se musí vypočítat, vyhodnotit a ověřit podle normalizovaných postupů a v souladu s kritérii a požadovanými úrovněmi bezpečnosti definovanými v normách.
Základem pro posuzování a ověřování únosnosti jsou napětí vyplývající z různých zatěžovacích stavů a jejich vzájemných kombinací, které jsou rovněž uvedeny v normách a standardech. Výpočty napětí se převážně provádějí pomocí FEM analýz, protože tento přístup umožňuje analyzovat složité geometrie a provozní podmínky.
Posuzování a ověřování se týká nejen stavů napjatosti souvisejících s trvalým stavem deformace, resp. lomu, ale také únavové životnosti, tj. ověření únavové životnosti.
Rozhodujícími konstrukčními prvky, které vyžadují zvláštní posouzení a ověření, jsou šroubové a svarové spoje (zkontrolujte A-Bolt).
V mnoha našich projektech jsme jako základ pro posouzení pevnosti a únavy použili následující normy a standardy:
- spektrum Eurokódů a norem DIN
- FKM-Richtlinie
- VDI 2230, ECSS-HB-32-23
- ČSN and další
Referenční projekty
-
-
Dynamic Analysis and Fatigue Life Prediction of Reinforced Concrete Chamber for Testing of High Explosives
-
Stress Analysis and Fatigue Live Prediction of a Disc Brake System
Within the scope of an innovative vehicle brake system development a non-linear static contact analysis and fatigue assessment was performed.
-
Static Analysis of Railway Bridge OSKAR during Construction and Parametric Study on Uncertain Model
The primary objective of the presented project was to determine the static response of the Railway Bridge OSKAR steel structure during the construction phases.