Brazilský výrobce letadel Embraer již od svého založení v roce 1969 vyrobil více než 8 000 strojů. V průměru každých
10 sekund po celém světě vzlétne jedno z letadel vyrobených touto společností, která ročně přepraví celkem více než
145 milionů cestujících. Díly, ze kterých se letadla vyrábějí, však před výrobou musí být zkontrolovány pevnostními výpočty. Embraer k tomu využívá simulační software MSC Apex od společnosti Hexagon. MSC Apex, dříve distribuovaný společností MSC Software, je nyní součástí skupiny Hexagon.
Výroba komponentů určených pro letecký průmysl přináší výzvy spojené s potřebou lehkých a pevných materiálů. Díly a jejich sestavy jsou finančně náročné a každá konstrukce musí splňovat vysoké požadavky na přesnost a zároveň mít nízkou hmotnost. Proto jsou ještě před výrobou nezbytné jejich pevnostní výpočty, které zajistí, že návrh splňuje všechny potřebné požadavky. Cílem je kvalita, přesnost a spolehlivost dílů. Tyto parametry jsou pak pro výrobu bezpečných a výkonných letadel klíčové. Při návrhu křídel, trupů, ocasních ploch nebo prvků řízení tak konstruktéři využívají strukturální analýzy k přesné simulaci všech dílů ještě před samotným výrobním procesem.
V minulosti se společnost Embraer pro účely pevnostních výpočtů potýkala s komplikovaným a časově náročným procesem vytváření modelů. Tento nadměrný čas vedl k příliš konzervativním bezpečnostním rezervám a těžším konstrukcím. Nyní však Embraer k efektivnějším návrhům využívá moderní metody, které vedou k lehčím a bezpečnějším konstrukcím letadel.
Výrazné usnadnění práce konstruktérů s MSC Apex
Embraer identifikoval potřebu efektivního řešení pro optimalizaci procesů čištění a implementaci moderních smíšených typů sítí, které by odpovídaly specifickým geometrickým požadavkům. V rámci analýz metodou konečných prvků v oblastech s velkými deformacemi a plastickým chováním se ukázalo, že hexaedrální sítě poskytují výhody, jako jsou menší nepřesnost, snížený počet prvků a vyšší spolehlivost. Přestože generování hexaedrických sítí bylo historicky obtížné a náročné, implementace techniky tvorby hexaedrických sítí v MSC Apex přinesla vylepšení kvality sítí. Konstruktéři byli schopni dokončit úlohu tvorby sítí třikrát rychleji než předchozími metodami.
Vzhledem k tomu, že většina výrobních hal v závodech společnosti Embraer není klimatizována a teplotní výkyvy mohou dosáhnout až 30°C, hraje klíčovou roli simulace teplotní roztažnosti. Při procesu umisťování letadlových součástí do autoklávu spolu s přípravky pro výrobu kompozitních dílů může teplota dosáhnout až 180°C, což způsobuje změny rozměrů přípravků.
MSC Apex umožňuje provádět analýzy teplotního chování přípravků, které poskytuje možnost predikovat vliv teploty. Společnost Embraer tak mohla efektivně aplikovat tyto dvě zátěžové podmínky pro lepší porozumění směru teplotní deformace a napětí v nástrojích a díky tomu zvolit optimální konstrukci a materiál pro dané podmínky.
Export modelů z MSC Apex do softwaru Marc usnadnil simulace vytvrzování kompozitního materiálu. Tímto způsobem bylo možné vybudovat důvěru ve výrobní proces a predikovat nezbytnou dobu pro autokláv, což eliminovalo nutnost metody pokusů a omylů.
Technické úlohy s MSC Apex dokončeny třikrát rychleji
Po přechodu na integrované řešení poskytující jednotné prostředí pro lineární, nelineární a tepelnou analýzu konstruktéři společnosti Embraer dokončí svoji práci za třetinu původního času. Díky novému prostředí jsou nyní schopni efektivně analyzovat nástroje pro kovové i kompozitní součásti. Výrobce letecké techniky tak dosáhl zvýšení rychlosti, přesnosti a efektivity, aniž by došlo k omezení ergonomie nebo bezpečnosti procesu.
| MSC Apex Modeler |
| MSC Apex Modeler je nová generace CAE systému, který je založen na plně integrovaném simulačním prostředí s asociativitou mezi geometrickými a analytickými daty. MSC Apex nabízí celou řadu nástrojů pro přímé modelování, úpravy a zjednodušení CAD geometrie a tvorbu MKP sítě. Jakékoliv změny a úprava geometrie je ihned promítnuta do vytvořené MKP sítě, což výrazně zvyšuje efektivitu tvorby výpočtových modelů. |
| MSC Apex Structure |
| Apex Structure navazuje na MSC Apex Modeler a rozšiřuje jeho možnosti o nástroje potřebné k definici výpočetní úlohy a vyhodnocení výsledků simulací. V rámci integrace uživatelského rozhraní a vestavěného MKP řešiče tak uživatel získává jedinečné možnosti jak ověřit díly a sestavy v rámci jednoho prostředí. |
Pro více informací o tomto produktu kontaktujte obchodní zastoupení Hexagon Manufacturing Intelligence v ČR a SR:
Obchodní oddělení Praha
Jana Tvarohová
E-mail: jana.tvarohova@hexagon.com
Mobil: +420 727 983 625