Effektivare simulering för Vinab med Altair SimSolid

Vinab (Verkstadsindustri i Norr AB) är en länstäckande industripartner som arbetar med tillverkning, montage, reparationer och underhåll samt rörsvetsning inom den tunga industrin i Norrbotten. Vinab arbetar i många fall med stora och komplexa konstruktionsmodeller i sina beräkningsuppdrag. Detta ställer höga krav på analyserna som ligger till grund för Vinabs design- och konstruktionsbeslut.

I Vinabs uppdrag inom konstruktion ingår allt från enkla konstruktionsuppdrag till mer avancerade hållfasthetsanalyser inklusive ickelinjära analyser med exempelvis stora deformationer och temperaturbelastningar.

Med sin långa erfarenhet inom branschen och starka industriella kultur strävar Vinab efter att möta och överträffa såväl behov som förväntningar hos sina kunder. Som ett led i detta ville Vinab utforska möjligheten för att förbättra och påskynda simuleringsprocessen i sina beräkningsuppdrag på konstruktionssidan.

Petrus Esberg är konstruktionsansvarig inom Vinab och leder konstruktionsteamet på åtta personer. Kunderna består av stora och små industriföretag.

Våra kunder är industriföretag med komplexa maskinparker som kör kontinuerlig drift. Det innebär stora utmaningar att få tillräcklig livslängd på alla ingående komponenter. I utvecklingsarbetet av maskinerna vill vi vara det självklara valet som våra kunders industripartner. En del i utmaningen består i att hitta och nyttja den senaste teknologin inom simulering.
- Petrus Esberg, Konstruktionsansvarig, Vinab

UTMANING: STORA MODELLER SOM KRÄVER FÖRENKLING

Vinab arbetar i många fall med stora och komplexa konstruktionsmodeller i sina beräkningsuppdrag. Detta ställer höga krav på analyserna som ligger till grund för Vinabs design- och konstruktionsbeslut.

I de flesta CAE-verktyg är det oftast inte möjligt att analysera en större modell i en enda simulering. Detta innebär därför tidskrävande arbete med att modellerna först måste förenklas avsevärt för att överhuvudtaget möjliggöra meshprocessen. Det kan i vissa fall kan ta flera dagar eller ett par veckor att förbereda en modell för meshning inför analys. Alternativt behöverberäkningsingenjören I stor utsträckning analysera alla sektioner separat och därefter göra antaganden för hela modellen som helhet.

LÖSNING: SIMULERINGSLÖSNING FÖR MODELLENS HELHETSBETEENDE

För Vinab är det givetvis oerhört viktigt att simuleringsprogramvaran de använder säkerställer enkelhet och tillräcklig noggrannhet i själva beräkningsarbetet, men minst lika viktigt är att kunna simulera modellens helhetsbeteende i en och samma analys. Symetri identifierade att Vinabs uppdrag därför lämpar sig utmärkt för att använda Altair SimSolid i simuleringsprocessen vilket även möjliggör jämförelser mellan flera designscenarier snabbt och med god noggrannhet.

RESULTAT: ANALYS AV 33 METER LÅNG, 500 TON TUNG UGN PÅ MINUTER

Genom att använda SimSolid i simuleringsprocessen i sina beräkningsuppdrag har Vinab bland annat kunnat analysera en modell av en 33 meter lång och ca 500 ton tung roterugn i en enda simulering med en körtid på endast 120 minuter. Beräkningsuppdraget gjordes utifrån temperaturlast och godslast för att se hur hela konstruktionen sväller och hur ugnen liksom infodringen beter sig vid uppvärmning på en temperatur upp till 1300 grader inuti samt utifrån värmelast på plåten utvändigt för att kunna beräkna korrekt yttertemperatur på stålet vid uppvärmningen. Denna modell hade i andra CAE-simuleringsverktyg varit både för stor och för komplex för att analysera i en enda simulering.

I simuleringen i SimSolid har inga förenklingar behövt göras av modellen vare sig gällande geometrier, skruvförband eller anslutande plåtar. Hela modellen av ugnen och dess beteende har kunnat analyseras i sin helhet och det har fortfarande varit möjligt att studera spänningsbilden i detalj utifrån spänning lokalt i ett skruvförband eller i en särskild position.

Petrus Esberg, Konstruktionsansvarig, Vinab säger; Fördelen med Simsolid är den korta beräkningstiden samt möjligheten att simulera stora komplexa modeller utan förenklingar. Startsträckan för att komma i gång med simulering är väldigt kort i jämförelse med traditionella FEM-beräkningsprogram. Den korta beräkningstiden ger en stor tidsbesparing, beräkningar som tidigare kunde ta dagar utförs nu på ett fåtal timmar. Samtidigt ger det möjlighet att utöka antalet beräkningsloopar med olika designlösningar samt har potential att förflytta gränsen av hur stora beräkningsmodeller som är möjliga att köra inom rimliga tidsgränser.

David Markblad, Key Account Manager, Symetri säger; SimSolid är en banbrytande simuleringsteknik för designers, konstruktörer och beräkningsingenjörer. Vi på Symetri är glada att kunna bidra till Vinab:s fortsatta framgång genom att kunna erbjuda det senaste inom simuleringslösningar. Med SimSolid blir det enklare och går snabbare att fatta mer välgrundade design- och konstruktionsbeslut redan tidigt i designprocessen, vilket bidrar till snabbare produktutveckling som kan skapa konkurrensfördelar.