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Altair Inspire: Simsolid für schnelle Strukturanalyse integriert

Ich habe Altair Inspire schon einige Male testen dürfen. Die Simulation Driven Design Software ermöglicht es, nach Eingabe eines Bauraums und der notwendigen Lasten und Kräfte eine optimierte Geometrie zu erzeugen. Im Lauf der Zeit kamen weitere Funktionen hinzu, beispielsweise Mehrkörpersimulation, AM-gerechte Modellierung und dynamische Bewegungssimulation. Nun integriert Altair das im letzten Jahr zugekaufte Simulationssystem Simsolid in Inspire.

Altair Inspire mit Simsolid-Solver
Auch große Baugruppen wie diese mit 400 Teilen sind für Simsolid kein Problem (Alle Bilder: Altair).

Bisher nutzte Inspire die Altair-eigenen Solver OptiStruct für Struktureffizienz und Topologieoptimierung für das generative Design sowie MotionSolve für die Mehrkörpersystemanalyse für dynamische Bewegungssimulation, inklusive Lastermittlung. Nun kommt SimSolid für die schnelle, genaue Strukturanalyse komplexer Baugruppen hinzu.

Altair hatte im Oktober 2018 mit Simsolid den Pionier der netzlosen Simulation eingekauft. Das System arbeitet auf Grundlage detailgetreuer CAD-Baugruppen und bietet schnelle, genaue und robuste Struktursimulationen, die ohne Geometrievereinfachung, Bereinigung und Vernetzung auskommen. Die Leistungsstärke von SimSolid wurde kürzlich durch einen unabhängigen Artikel der Organisation NAFEMS bestätigt.

Inspire selbst besitzt eine ungewöhnliche Bedienoberfläche, die sich nicht an die gewohnten Konventionen hält. Doch schon im Test 2013 fand ich schnell heraus, dass diese Oberfläche optimal an den Workflow in Inspire angepasst und deshalb sehr intuitiv zu bedienen ist. Das System läuft auf Standard-Laptops und Workstations. Zusätzliche Investitionen in teure GPUs sind nicht erforderlich, die Nutzer benötigen keine besonderen CAD-Kenntnisse oder anderes Expertenwissen. Designänderungen können direkt am Modell selbst ausgeführt werden, ohne auf das ursprüngliche CAD-System zugreifen zu müssen, und interaktive Änderungen wie Geometriemodifizierungen, Größenanpassungen und der Austausch von Bauteilen können nun sofort mit SimSolid analysiert werden.

Weitere neue Inspire Funktionen umfassen:

 

  • Dynamische Bewegungen – Zum Erstellen dynamischer Bewegungsanalysen komplexer Mechanismen; diese dynamischen Lasten lassen sich danach als Lastfälle für die Optimierung nutzen.
  • Topologie Optimierung – Die Topologie-Optimierungsfunktionen in Inspire enthalten hochentwickelte Fertigungsrandbedingungen. Damit entstehen statt organisch wirkender Geometrien solche, die sich im gewählten Fertigungsverfahren auch umsetzen lassen.
  • Design für die additive Fertigung – Inspire bietet “Overhang Shape Controls“ zur Erstellung von möglichst weitgehend selbsttragenden Strukturen und simuliert anschließend den Prozess, um mögliche Verformung, Delamination und Überhitzungsprobleme zu identifizieren sowie zu korrigieren, bevor ein Bauteil erstellt wird.
  • Strukturanalyse – Das System analysiert die lineare Statik und die Eigenmodeanalyse eines Modells und visualisiert Verschiebungen, Sicherheitsfaktoren, Auslastungsgrad, Dehnungen, Spannungen und mehr.
  • Baugruppenkonfiguration – Es lassen sich mehrere Baugruppenkonfigurationen analysieren, um unterschiedliche Designszenarien und die daraus folgenden Konzepte evaluieren zu können.

 

Komplexe Geometrie
Komplexe Bauteile können in Altair Inspire analysiert werden, ohne geometrische Merkmale entfernen zu müssen.

Inspire ermöglicht es sowohl Simulationsexperten als auch Konstrukteuren, ‘what-if’ Studien schneller, einfacher und früher durchzuführen und so die Zusammenarbeit zu fördern und die Markteinführungszeiten zu verkürzen.

„Die Frage ist nicht mehr, wer für die Simulation zuständig ist, sondern wann sie im Prozess eingesetzt wird”, sagte James Dagg, Altairs Chief Technology Officer – Design and Simulation Solutions. „Statt die Simulation nur zur Validierung am Ende des Entwicklungsprozesses einzusetzen, ermöglicht es Inspire den Anwendern, mehrere Alternativen gleich am Prozessbeginn zu untersuchen. Dies ermöglicht bessere Konstruktionsentscheidungen und verhindert, dass teure Änderungen später im Entwicklungsprozess erfolgen müssen. Die Integration von SimSolid erweitert diese Möglichkeiten und macht es damit noch einfacher, von dieser außergewöhnlichen Geschwindigkeit, Genauigkeit und Flexibilität zu profitieren.”

Baugruppenvariante in Altair Inspire
Mehrere Konstruktionsvarianten können in Altair Inspire einfach erstellt und verändert werden, ohne auf ein CAD System zugreifen zu müssen.

„Während Inspire mit SimSolid ein großes Potenzial für Konstrukteure bietet, um Simulation umfangreicher einzusetzen, hat die Nutzung der Werkzeuge auch enorme Vorteile für CAE- und Simulations-Spezialisten, die normalerweise nicht mit 3D CAD Systemen arbeiten”, sagte Don Tolle, Practice Director for Simulation-driven Systems Design bei CIMdata, weltweit unabhängiges Unternehmen für Entwicklungsdienstleistungen und Lieferant von innovativen Produkten und Dienstleitungen für die Anwendung von Product Lifecycle Management (PLM). „Wir sind davon überzeugt, dass die durch die SimSolid Technologie erweiterte Inspire Umgebung das Potenzial hat, ein wichtiger positiver Einflussfaktor zu sein, um die Ziele der PLM Industrie bei der Demokratisierung der Simulation zu erreichen und die schon seit langem in Aussicht gestellten Geschäftsvorteile von simulationsgetriebenem Design zu realisieren.”

Die neueste Version von Inspire ist ab sofort verfügbar, SimSolid wird auch weiterhin als Standalone- Lösung zur Verfügung stehen.

Mit Simsolid hat Altair ein sehr interessantes System an Bord geholt, das mit seinem ungewöhnlichen Ansatz sehr gut zu Inspire passt. Im Gegensatz zu herkömmlichen FEM-Systemen, die komplexe Geometrien mit langen Rechenzeiten bestrafen, liebt es Simsolid geradezu, sehr detaillierte Baugruppen zu verarbeiten. Riesige Baugruppen verarbeitet das System ebenso schnell wie vereinfachte Modelle. Inspire verleitet zu einem spielerischen Einsatz der Simulation, dazu passen langwierige Vereinfachungsoperationen am Modell einfach nicht. Insofern erfährt das eh schon interessante Inspire mit der Simsolid-Integration eine gewichtige Aufwertung.

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