Succede a tutti. Si prende il telefono, lo si tiene male e improvvisamente cade a terra. Per gli ingegneri, sapere come i loro prodotti resisteranno a scenari come le cadute libere è fondamentale per raggiungere gli obiettivi di sicurezza e prestazioni. Per testare i progetti in queste situazioni altamente non lineari e ad alta velocità, esiste una metodologia di simulazione chiamata analisi dinamica esplicita.
La dinamica esplicita è un metodo di integrazione temporale utilizzato per effettuare simulazioni dinamiche quando la velocità è importante. È responsabile di condizioni che cambiano rapidamente o di eventi discontinui, come cadute libere, impatti ad alta velocità e carichi applicati. Poiché queste "dinamiche non lineari" sono integrate nella simulazione, la dinamica esplicita è la scelta preferita per simulare fenomeni fisici altamente transitori.
Capacità dinamiche esplicite
Gli strumenti di analisi dinamica esplicita aiutano gli ingegneri a esplorare un'ampia gamma di sfide:
- Interazioni corporee di breve durata, complesse o mutevoli (contatto)
- Carichi quasi statici (basse velocità di deformazione)
- Impatti ad alta e altissima velocità
- Carichi severi che provocano grandi deformazioni del materiale
- Guasto del materiale
- Frammentazione del materiale
- Meccanica di penetrazione
- Impatto di detriti spaziali (ipervelocità)
- Progetto di attrezzature sportive
- Processi di produzione con risposta plastica non lineare
- Simulazione del test di caduta
- Carica esplosiva
- Formazione di esplosivi
- Interazioni esplosione-struttura
Dinamica esplicita nelle soluzioni Ansys
Se il vostro prodotto deve sopravvivere a impatti o a carichi di breve durata e ad alta pressione, potete migliorare la vostra progettazione con le soluzioni dinamiche esplicite di Ansys. I problemi specializzati richiedono strumenti di analisi avanzati per prevedere con precisione l'effetto delle considerazioni progettuali sul comportamento del prodotto o del processo. La comprensione di una realtà così complessa è particolarmente importante quando è molto costoso - o impossibile - effettuare test fisici.
Le soluzioni Ansys consentono di catturare la fisica di eventi di breve durata per prodotti che subiscono forze dinamiche altamente non lineari e transitorie. Gli strumenti dinamici espliciti, specializzati, precisi e facili da usare, sono progettati per massimizzare la produttività dell'utente.
Con Ansys, gli ingegneri possono ottenere informazioni su come una struttura reagisce quando è sottoposta a carichi elevati. Gli algoritmi basati sui principi primi prevedono con precisione risposte complesse, come grandi deformazioni e cedimenti di materiali, interazioni tra corpi e fluidi con strutture in rapida deformazione. I problemi più complessi, in particolare quelli con elevati tassi di deformazione e altri fenomeni difficili da far convergere con i metodi di soluzione implicita generici, possono essere risolti utilizzando algoritmi matematici sofisticati e all'avanguardia.
Gli standard sono sicuri e ragionevoli per la maggior parte dei problemi più comuni, il che significa che si dedica meno tempo all'installazione e alla risoluzione dei problemi e più tempo all'ottimizzazione dei prodotti in termini di prestazioni, durata e costi e all'eliminazione dei difetti di progettazione.
In molti casi, l'accuratezza di una soluzione esplicita può essere verificata solo attraverso il confronto con gli esperimenti fisici. Per alcuni problemi (come le esplosioni), può essere molto costoso o addirittura impossibile effettuare test fisici. Nonostante ciò, gli utenti Ansys di tutto il mondo si fidano dell'accuratezza dei risultati delle nostre simulazioni esplicite.
Analisi implicita e analisi esplicita
I metodi impliciti ed espliciti sono utilizzati per risolvere simulazioni dipendenti dal tempo, ma la decisione su quale utilizzare dipende dal problema da risolvere.
Usate la dinamica implicita quando risolvete problemi di analisi dinamica agli elementi finiti (FEA) che comportano una leggera non linearità e quando è possibile utilizzare grandi periodi di tempo. Questo include:
- Bilanci statici
- Processi lenti, lineari e leggermente non lineari
- Grandi incrementi di tempo
Utilizzare la dinamica esplicita quando si calcolano problemi altamente complessi e non lineari che comportano cambiamenti rapidi, come ad esempio la deformazione o il cedimento di un materiale:
- Test di caduta
- Impatto e penetrazione
- Pausa
- Onde d'urto
- Grandi deformazioni
Strumenti Ansys per la dinamica esplicita
Ansys LS-DYNA
Ansys LS-DYNA è il programma di simulazione esplicita più utilizzato al mondo, in grado di simulare applicazioni come crash test, impatto e penetrazione, schiacciamento e collisione, sicurezza degli occupanti e molto altro.
Dinamica esplicita di Ansys in Ansys Mechanical
Ansys Mechanical è il miglior solutore a elementi finiti della categoria e offre funzionalità strutturali, termiche, acustiche, transitorie e non lineari per risolvere i problemi di ingegneria strutturale più complessi.
