Reduzierung physischer Prototypenerstellung und Beschleunigung der Produktentwicklung durch den effizienteren Einsatz von Simulationswerkzeugen für die Stahlplastifizierung und eine bessere Vorhersage nichtlinearer großer Verschiebungen, wärmebedingter Spannung und Schwindung, Multiphysik und Vorspannung.
Ergänzung der vorhandenen SOLIDWORKS 3D-CAD-Umgebung durch die cloudbasierte erweiterte Analyselösung SIMULIAworks auf der 3DEXPERIENCE Plattform.
- Verkürzung der Vorlaufzeiten zwischen Produktdesign und endgültiger Konfiguration
- Reduzierung der Anzahl erforderlicher Prototypen
- Geringere Kosten für Änderungen an Produktions- und Steuerausrüstung
- Möglichkeit zur Durchführung nichtlinearer, multiphysikalischer Analysen
Società Gomma Antivibrante SRL (S.G.A.) ist ein führender Hersteller von Antivibrationskomponenten, darunter Drehgelenke (flexible Verbindungen), elastische Einsätze, Buchsen, Stoßfänger, Führungskomponenten und Aufhängungen. Da die Produkte des Unternehmens weltweit in Eisenbahn-, Straßenbahn- und U-Bahn-Waggons für den Fahrgasttransport zu finden sind, hat die Sicherheit bei S.G.A. höchste Priorität
Das Verhalten und die schwingungsdämpfenden Eigenschaften des Gummis und der Elastomere, die Bestandteil der breiten Produktpalette von S.G.A. sind, werden von den firmeneigenen Ingenieuren gründlich analysiert. Stefano Meli, Leiter des Qualitätssicherungs-/Testlabors, erklärt: „Die Analyse und Definition aller Produktabmessungen/der Standfläche des Produkts und die Laborprüfung der dazugehörigen Last-/Fehlerdiagramme sowie die anschließenden Prototypentests sind die schwierigsten Bestandteile in unserem Produktentwicklungsprozess.“
Um die Markteinführung zu beschleunigen, benötigte S.G.A. eine genaue, effiziente Lösung für die Durchführung von nichtlinearen Analysen großer Verschiebungen, zusätzlich zu anderen Arten anspruchsvoller Simulationen.
Für uns kommt es vor allem darauf an, gute, langlebige und effiziente Antivibrationsprodukte herzustellen. Wir fühlen uns zutiefst verantwortlich, da unsere Produkte in Zügen eingebaut werden, die Kinder transportieren, darunter viele unserer eigenen Kinder. SIMULIAworks bietet uns die gesamte Palette an Werkzeugen, die wir benötigen, um sicherzustellen, dass unsere Produkte sicher und zuverlässig funktionieren.
Robuste und integrierte Finite-Elemente-Analyse
S.G.A. Produktentwicklungslösungen von SOLIDWORKS® 3D waren attraktiv für S.G.A., da man die robusten und integrierten SIMULIAworks FEA-Simulationsfunktionen nutzen konnte. Die nichtlineare FEA-Anwendung SIMULIAworks beinhaltet den SIMULIA Abaqus-Solver, der in der Lage war, die anspruchsvollen Analyseprobleme von S.G.A. korrekt zu lösen und Multistep-/Multiphysik-Simulationsszenarien zu unterstützen.
„Während wir auch andere FEA-Systeme in Erwägung zogen, haben wir uns für SIMULIAworks entschieden, weil es das einzige Produkt war, das mit herkömmlichen Prototyp-Techniken vergleichbare Ergebnisse lieferte“, so der Technische Leiter Davide Massa. „Wir schätzen auch die Möglichkeit, die Geometrie des Objekts in SOLIDWORKS zu ändern, ohne die Änderungen in SIMULIAworks anwenden oder ein neues Netz für nachfolgende Analysen erstellen zu müssen.“
Reduzieren von Prototypen und Verkürzen von Durchlaufzeiten
S.G.A. konnte mit SIMULIAworks Zeit und Geld sparen, indem die Anzahl der Prototypen zur Definition der elastischen Eigenschaften der Elastomere, die im Silentblock für die Verbindungsbuchse des Eisenbahnwaggons für den Hitachi Caravaggio-Zugwagen verwendet werden, auf ein Minimum reduziert wurde.
„Die größten Einsparungen, die wir mit SIMULIAworks erzielt haben, ergeben sich aus der Verkürzung der Vorlaufzeit zwischen Produktdesign und endgültiger Produktkonfiguration sowie aus der Reduzierung der Kosten im Zusammenhang mit Änderungen an Produktions- und Steuergeräten“, betont Meli. „Da wir mit SIMULIAworks die Anzahl der Prototypen, die zum Erreichen der endgültigen Produktleistung erforderlich sind, minimieren bzw. ganz auf Prototypen verzichten können, ist es möglich, die Vorlaufzeit von der Entwicklung bis zur endgültigen Fertigung zu verkürzen und sowohl die Kosten für Prototypen als auch für die Feinabstimmung zu reduzieren.“
Die Mehrheit der Simulationsszenarien, die bei der Entwicklung von Antivibrationssystemen auftreten, beinhalten die Analyse großer Verschiebungen. Aber die S.G.A.-Ingenieure verwenden SIMULIAworks auch, um genaue Ergebnisse für viele weitere komplexe und nichtlineare Probleme zu erzielen.
Zu den schwierigsten Themen gehören die Simulation von Schwindung/Spannung durch thermische Schwankungen und von Vorspannungen durch Stahlplastifizierung. „Mit SIMULIAworks konnten wir ganz einfach Ergebnisse nachstellen, die den tatsächlichen Ergebnissen eines Projekts entsprechen, das wir bereits abgeschlossen hatten“, fügt Massa hinzu. „Mit anderen Worten haben wir die Genauigkeit der Simulationsergebnisse durch die Auswertung eines bestehenden Projekts mit SIMULIAworks nachgewiesen.“
„SIMULIAworks bietet uns die gesamte Palette an Werkzeugen, die wir benötigen, um sicherzustellen, dass unsere Produkte sicher und zuverlässig funktionieren“, so Meli. „Wir schätzen auch die Möglichkeit, Multistep-/Multiphysik-Simulationen durchzuführen, z. B. durch thermische und mechanische Analysen innerhalb desselben Projekts, ohne Geometrieänderungen duplizieren oder ein neues Netz erstellen zu müssen – dank der vollständigen Einbettung von SIMULIAworks in das SOLIDWORKS Portfolio.“