Тони Эбби (Tony Abbey), член Королевского общества аэронавтики (FRAeS)
От редактора PTC. Традиционно, компания, которая хочет выполнить расчет изделия, предоставляет это экспертам в области моделирования, то есть специалистам в области метода конечных элементов и вычислительной газовой динамики. Однако, с введением технологии моделирования в CAD (например, Creo Simulate), инженеры-конструкторы могут выполнять для моделей свои собственные расчеты. Вопрос в том, должны ли они?
Мы попросили нашего эксперта в области моделирования оценить, когда следует привлекать консультантов, а когда можно обойтись своими силами.
Выполнение анализа с помощью метода конечных элементов (FEA) для модели CAD может потребовать длительного обучения. Вам нужен эксперт, чтобы помочь в этом? Это зависит от того, насколько глубоко вы погружаетесь в эту проблему!
Насколько глубоко погружаться?
Трудоемкость затрат на выполнение расчетов будет, в свою очередь, зависеть от того, насколько они важны в процессе проектирования. Например, если вы разрабатываете деталь так, чтобы она отвечала требованиям авиационной безопасности, безопасности транспортного средства или судоходства, у вас могут быть формальные требования, которые необходимо соблюдать. По большому счету, везде где требуется подтверждение соответствия нормам безопасности требуется официальное выполнение имитационного анализа и последующее согласование. Будет неразумно пытаться выполнить анализ в таких случаях, не имея опыта в этой области.
С другой стороны, вы можете заниматься улучшением изделия с точки зрения соответствия требованиям к надежности и производительности. Очень полезным упражнением будет записать, каковы ваши цели и как попытаться удовлетворить им с помощью моделирования. Однако, вы будете делать это за пределами официального процесса согласования.
Или же наоборот, вы может выполнять моделирование просто для получения дополнительной информации. Сможете ли вы оценить относительную прочность и жесткость различных разрабатываемых моделей? Это очень полезный подход, который используют многие конструкторы. Он позволят лучше понимать причинно-следственную связь в ходе процесса проектирования.
Привлекать эксперта и действовать самостоятельно
В какой бы степени вы ни предполагали использовать моделирование, одним из возможных способов ускорить обучение будет привлечение эксперта. Это важно для формального выполнения официальных требований к безопасности. Однако, это можно рассматривать как полезную вещь, если вы изучаете конструкционные характеристики своих изделий более неформальным способом.
Небольшое предостережение, если вы делаете это самостоятельно: Примеры из руководств пользователя и тщательно выбранные обучающие видео будут очень полезны. Тем не менее, если вы используете демонстрационные видео, находящиеся в открытом доступе, например, на YouTube, с осторожностью относитесь к тем, где уделяется внимание только работе в программе с простыми моделями, так как в них дается очень мало информации по моделированию.
Что ожидать от эксперта? Передачи технологий
Вы можете пригласить эксперта в области моделирования для полного планирования и выполнения проекта и обучения по ходу дела. Преимущество заключается в том, что вы быстро сможете научиться всему с минимальным риском для проекта.
Основные этапы работы такого консультанта будут включать в себя проверку описания проекта, оценку выбранного метода расчета, отчет о требованиях, планирование работы и, наконец, выполнение работы и составление отчета.
Очень важно оценить здесь уровень передачи технологий, который собирается предоставить эксперт. Некоторые консультанты не хотят делиться своими навыками! Другие придерживаются более просвещенной точки зрения и считают передачу технологий частью работы. Понятно, что вам не хотелось бы столкнуться с первым вариантом.
Превращение экспертов в наставников
Также можно выбрать вариант с обучением, когда консультант дает вам советы, но вы делаете работу самостоятельно. Я использую такой подход. Однако, это может быть утомительно, так типичный проект с применением метода конечных элементов — эволюция. Принятие неправильных решений на ранних этапах оценки проекта с последующим изменением направления — нормально. Когда клиент делает свою работу, сложно полностью отслеживать, что он делает, поэтому, лично я предпочитаю, чтобы клиент копировал мои действия. Процесс становится похожим на летную школу, первый проект выполняется вместе, а второй, уже самостоятельно клиентом.
Важность лучших практик
Вы можете быть удивлены, если узнаете, что ваш консультант использует мало или не использует совсем теорию метода конечных элементов. Вместо этого он применяет лучшие практики. Сюда входят стандартные методологии выполнения расчетов и хорошее понимание того, как прикладывать нагрузки и задавать граничные условия.
Методы расчета должны максимально соответствовать физическим свойствам компонента и условиям нагружения. Сходимость напряжений также играет важную роль. Достаточно ли малы элементы и имеют ли они соответствующую форму, чтобы получить точное решение? Также будет проверяться, имеет ли смысл решение с точки зрения численных методов.
Хорошая консультация по каждому из этапов процесса поможет вам понять, как консультант стремиться повысить уверенность в модели и, следовательно, уверенность проверяющих лиц.
Получить от консультаций по максимуму
Очень хорошая идея: привлечь консультанта, знакомого с концепцией передачи технологий. Вам не нужен сложный отчет, который будет изобиловать специальными терминами и мало что прояснит. Лучше всего было бы иметь краткую информацию об этапах проекта, основанную на четком наборе требований. На каждом этапе вы сможете задавать вопросы о методологии, ключевых показателях и принимаемых решениях.
Результаты должны быть точно определены. Сюда входит отчет о сертификации и любая требуемая дополнительная информация. В качестве последней вещи, я бы всегда порекомендовал потребовать копию файла с расчетами, который можно было бы потом исполнить. Это жесткое требование к консультанту, и вы можете получить отказ. Однако, если договор это позволяет, у вас будет отличный ресурс для проведения экспериментов и дальнейшего развития.
Поэтому, по окончании процесса, специалист по сертификации должен быть удовлетворен, а уровень ваших знаний существенно повышен!
Источник: https://www.ptc.com/en/cad-software-blog/Simulation-is-it-time-for-experts