Prototiparea virtuală a sistemelor mecanice - Mecanism de deschidere a supapei

Cap. 1 Introducere

1.1 Prototiparea virtuală

Prototipare virtuală este o ramură a ingineriei care cu ajutorul unui software ne ajuta în simularea unui sistem mecanic pentru a determina anumiți parametri ai acestuia și de a ne ajuta la optimizarea sistemului prin testarea să cu diferite valori ceea ce îmbunătățește procedeul de proiectare și reduce costurile pentru proiectare implicit și reducerea prototipurilor fizice necesare pentru realizarea unor anumite teste.

Pentru o testare cât mai precisă se folosesc aceiași proceduri de testare și de instrumente în modelele virtuale asemănător cu cele rale ale modelelor fizice. Se identifică care sunt parametri ce influentează performanțele modelului mecanic, la care ulterior se intervine pentru îmbunătățire. Pentru o testare cât mai precisă în program se vor înlocui elementele rigide cu unele flexibile cu caracteristici asemănătoare materialelor din care va fi compus sitemul respectiv.

Defectele de fabrică ce sunt datorate subdimensionări și alegeri necorespunzătoare de materiale sau datorate proiectări, pot fi eliminate la un preț relativ mic cu ajutorul acestor tipuri de programe.

În concluzie utilizarea softurilor de prototipare virtuală în procesul de proiecatre a devenit o parte importanta a acestuia dând dovadă de eficiență mare și de o reducere semnificativă de costuri pentru proiectare implicit cât și pentru produsul final.

Fig. 1.1 Prototipare virtuală

1.2 Programe utilizate inprototipare virtuală

În practica există multe softuri pentru prototipare virtuală fie de alaliză statică fie de analiză dinamică. Diferenta dintre cele 2 este că analiză statică se efectuează unui singur element pe care se aplica forțe pentru a determina deformarile sale. Iar analliza dinamică se efectueaza pe un sistem de elemente conectate intre ele care transmit mișcări și forțe între ele, acest procedeu fiind mult mai complex decât analiză statică.

Cateva exemple de softuri de prototipare virtuală a elementelor mecanice sunt:

- Comsol Multiphysics

- MBDyn (MultiBody Dynamics Simulation

- Open Dynamics Engine

- MSC Adams

Programul Adams de la MSC Software oferă o metodă de simulare, analiză și program de calcul și optimizare a sistemelor mecanice compuse din mai multe elemente care interacționează între ele. Este și cel mai folosit program MBD (Multibody Dynamics) care ne ofera o combinare între disciplinele de dynamică, structură, actiuni-reacțiuni și controlare a acetora.