אנליזות חוזק CADCAM

חוזק חומרים הוא ענף בהנדסה העוסק בהתנהגות של גופים בהשפעת עומס חיצוני, בהתנגדות הפנימית של הגוף התלויה בחומר וּבמעוות (דפורמציה) כתוצאה מהעומס.

חוזק חומרים עוסק במאמצים, במעוותים, בקשר שבין מאמצים לבין מעוותים וּבמונחי תכנון כמו מאמצים מותרים, תזוזות מותרות וּמקדמי ביטחון (Safety of margin).

ידיעת תכונות החומר וניתוח הכוחות הפועלים על הגוף הם הבסיס לתכנון מכני וּלתכנון חלקֵי מכונות בפרט, שלא יעברו את המאמץ המותר של החומר ולא יתעוותו באופן שלא יוכלו לתפקד. זאת תחת אילוצים כמו מחיר נמוך או משקל מינימלי. חוזק החומרים משתמש מחד גיסא בשיטות מתמטיות וּבעקרונות המכניקה והסטטיקה, ומאידך גיסא בניסויים מדעיים וּבמבחנים מעשיים המגדירים את תכונות החומר.

אנליזת חוזק נותנת את מאמצי ההתנגדות של החומר למתיחה, ללחיצה, לגזירה, לפיתול וּלכפיפה. עוד בוחנת אנליזת חוזק את ההתאמה של המבנה (או של חלק במכונה) והחומרים שמהם הוא מורכב לחוזק ולקשיחות הדרושים ממנו. ההבנה בחוזק חומרים מאפשרת למהנדס להעריך ולקבוע את הכוחות הסטטיים והדינמיים שניתן להפעיל בבטחה על מבנה או על חלק במכונה. כמו כן על המהנדס לבחור חומר מתאים לחלק המבנה ו/או לחלק המכונה וּלהתאים את המידות הדרושות כדי שיוכל לשאת בבטחה, אך גם ביעילות וּבכדאיות כלכלית, את העומס הפועל עליו.

CaDCaM מבצעת אנליזות מבנה בשיטת האלמנטים הסופיים באמצעות שימוש בתוכנת FEM מהמתקדמות והמוכרות בעולם – MIDAS NFX.

תחום החוזק באלמנטים סופיים נחלק לשני תחומים עיקריים :

אנליזות סטטיות – IMPLICIT

מאופיינות בתזוזות קטנות יחסית

אנליזות דינמיות – EXPLICIT

מאופיינות בתנועות וּבדפורמציות גדולות: התנגשויות, פיצוצים וכולי.

אנליזות סטטיות

אנליזות סטטיות תפקידן לחשב את המאמצים הנוצרים במבנה, בהרכבה או בחלק במצב סטטי. האנליזות הסטטיות משלבות כוחות פנימיים וחיצוניים במבנה לפי המפורט להלן:
    • כוחות לחץ 
    •  כוחות גרביטציה
    •  כוחות מרוכזים
    •  כוחות סגירת ברגים
    •  כוחות תאוצה
האנליזות הסטטיות מחשבות את המאמצים בחומר ואת התזוזות הנוצרות במבנה לאחר הפעלת הכוחות. האנליזות מבוצעות בשיטת FEM Implicit. CaDCaM מבצעת אנליזות סטטיות לינאריות ואנליזות סטטיות שאינן לינאריות.

CaDCaM משלבת באנליזות אלו את סוגי החומרים הבאים:

    • חומרים איזוטרופיים
    • חומרים אורוטרופיים
    • חומרים אנאיזוטרופיים

תהליך עבודה באנליזות הסטטיות

1. הכנת מודל תלת ממד
2. בדיקת רישות על פי קריטריונים של אספקט ratio ו-skewness
3. בחירת סוג האלמנטים והגדרתם
4. הגדרת החומרים וּתנאי הסביבה
5. הרצת המודל
6. קבלת התוצאות
7. ניתוח התוצאות
8. כתיבת הדו"ח.

אנליזות דינמיות

אנליזות דינמיות מטרתן לקבוע את המאמצים הדינמיים והתזוזות הנוצרים במערכת כתוצאה מהפעלת כוחות דינמיים. כוח דינמי הוא בדרך כלל כוח מחזורי בתדר מסוים או סדרת כוחות מחזוריים בתחום תדרים, כמו בהרעדת תדרים. הניתוחים הדינמיים מבוצעים בשיטת FEM הן ב-IMPLICIT והן ב-EXPLICIT. בתחום ה-IMPLICIT האנליזות הדינמיות כוללות:
    • Random
    •  Sinus
    •  Seismic
בתחום ה-EXPLICIT האנליזות הדינמיות כוללות:
    • התנגשות
    •  פיצוץ
    •  Drop test

CaDCaM משלבת באנליזות אלו את סוגי החומרים הבאים:

    • חומרים איזוטרופיים
    • חומרים אורוטרופיים
    • חומרים אנאיזוטרופיים
כמו כן משלבת CaDCaM באנליזות הדינמיות בולמי זעזועים כדי להנחית את עוצמת ההרעדות וההלם המוחדרים למבנה. במסגרת זו בוחרת CaDCaM עבור הלקוח את בולמי הזעזועים המתאימים לשימוש הנדון.

תהליך עבודה באנליזות דינמיות

1. הכנת מודל תלת-ממד
2. בדיקת רישות על פי קריטריונים של אספקט ratio ו-skewness
3. בחירת סוג האלמנטים והגדרתם
4. הגדרת החומרים וּתנאי הסביבה
5. הרצת המודל
6. קבלת התוצאות
7. ניתוח התוצאות
8. כתיבת המסקנות

אנליזות מודליות

CaDCaM מבצעת אנליזות מודליות לכל סוגי המבנים.

לאנליזות מודליות ערך מוסף רב וחשוב למהנדס המתכנן. אנליזות מודליות קובעות את התדרים העצמיים של המבנה ואת צורת התנודה. ערכים אלו מאפשרים למהנדס המתכנן לזהות האם התדר העצמי של המבנה רחוק דיו או מתלכד עם תדר העירור (תדר הכוח המעורר את המבנה).

כמו כן יכול המהנדס המתכנן לזהות את צורת התנודה ואת כיוונה בכל אחד מהכיוונים המחושבים וכך להחליט האם להחליש או לחזק את המבנה בכיוונים הללו.

CaDCaM מספקת ללקוח אנימציות של צורת התנודה בכל תדר ותדר ואת היחסים של התנודות כמפת תזוזות.

אנליזות מודליות הן גם תנאי מקדים לאנליזות רנדומליות וּלאנליזות ססמיות.

תהליך עבודה באנליזות מודליות

1. הכנת מודל תלת ממד
2. בדיקת רישות על פי קריטריונים של אספקט ratio ו-skewness
3. בחירת סוג האלמנטים והגדרתם
4. הגדרת החומרים
5. הרצת המודל
6. קבלת התוצאות
7. ניתוח התוצאות
8. כתיבת המסקנות

תכנון מכאני

אחד התחומים הבולטים בפעילות החברה הוא הזיווד האלקטרוני. הזיווד הוא חלק אינטגרלי בשלב הפיתוח של כל המכשירים האלקטרונים באשר הם. תכנון הזיווד הוא השלב שבו ייקבע כיצד והיכן ימוקם כל חלק במוצר.

CADENCE\NUMECA

תוכנת NUMECA מספקת פתרונות פרימיום לאנליזות זרימה בתחומי אוירואנאטיקה , תעשייה ימית, תעשיה תהליכית והנדסת רוח. 

התוכנה מספקת אופציות רישות מתקדמות ומבצעת אופטימיזציות אוטומטיות תלת מימדיות של רכיבי טורבו, מכונות, כלי טייס, ותחמושת אווירית באמצעות רשת עיצבית מלאכותית ואלגוריתמים גנטיים לעיצוב פרופיל הלהבים . 

MIDAS NFX

MIDAS NFX הוא כלי רב עצמה,הותיק מסוגו בעולם, לביצוע אנליזות בשיטת אלמנטים סופיים. לתוכנה ממשק משתמש גרפי (GUI) המשלב בתוכו מודלים לניתוח ליניארי ,לא ליניארי ,דינמי ומעבר חום.

MIDAS NFX מייצגת את המילה האחרונה בטכנולוגיית FEM עם אחד מהמנועים המתמטיים המהירים והמהימנים בשוק, ב 20 שנה האחרונות, לפתרון בעיות מורכבות בשיטת FEM.