Challenge

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

Solution

Ergänzung der vorhandenen SOLIDWORKS 3D-CAD-Umgebung durch die cloudbasierte erweiterte Analyselösung 3DEXPERIENCE® Works Simulation auf der 3DEXPERIENCE Plattform

Results

  • Verkürzung der Vorlaufzeiten zwischen Produktkonstruktion und endgültiger Konfiguration
  • Reduzierung der Anzahl erforderlicher Prototypen
  • Reduzierung der Kosten für Änderungen an Produktions- und Kontrollgeräten
  • 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 S.G.A.-Ingenieuren sorgfältig analysiert. Stefano Meli, Leiter des Qualitätssicherungs-/Testlabors, erklärt: „Die Analyse und Definition aller Produktabmessungen/des Footprints des Produkts und die Laborprüfung der dazugehörigen Last-/Fehlerdiagramme sowie die anschließenden Prototypentests sind die schwierigsten Bestandteile in unserem Produktentwicklungsprozess.“

Um die Markteinführungszeit zu verkürzen, benötigt S.G.A. eine genaue, effiziente Lösung für die Durchführung von nichtlinearen Analysen mit großen Verschiebungen, zusätzlich zu anderen Arten anspruchsvoller Simulationen.

 

S.G.A.

 

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. 3DEXPERIENCE Works Simulation bietet uns die gesamte Palette an Werkzeugen, die wir benötigen, um sicherzustellen, dass unsere Produkte sicher und zuverlässig funktionieren.

Stefano Meli
Leiter des Qualitätssicherungs-/Testlabors

Robuste und integrierte Finite-Elemente-Analyse

Produktentwicklungslösungen von SOLIDWORKS® 3D waren für S.G.A. attraktiv, da man die robusten und integrierten FEA-Simulationsfunktionen von 3DEXPERIENCE Works Simulation nutzen konnte. Die nichtlineare FEA-Anwendung 3DEXPERIENCE Works Simulation 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.

„„Obwohl wir auch andere FEA-Systeme in Erwägung zogen, haben wir uns für 3DEXPERIENCE Works Simulation entschieden, weil es das einzige Produkt war, das mit herkömmlichen Prototyp-Techniken vergleichbare Ergebnisse lieferte“, sagt der technische Leiter Davide Massa. „Wir schätzen auch die Möglichkeit, die Geometrie des Objekts in SOLIDWORKS zu ändern, ohne die Änderungen in 3DEXPERIENCE Works Simulation anwenden oder ein neues Netz für nachfolgende Analysen erstellen zu müssen.“

 

S.G.A.

 

Reduzieren von Prototypen und Verkürzen von Vorlaufzeiten

S.G.A. konnte mit 3DEXPERIENCE Works Simulation 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-Zugtriebwagen verwendet werden, auf ein Minimum reduziert wurde.

„Die größten Einsparungen, die wir mit 3DEXPERIENCE Works Simulation erzielt haben, ergeben sich aus der Verkürzung der Vorlaufzeit zwischen Produktkonstruktion und endgültiger Produktkonfiguration sowie aus der Reduzierung der Kosten im Zusammenhang mit Änderungen an Produktions- und Steuergeräten“, betont Meli. „Da wir mit 3DEXPERIENCE Works Simulation 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.“

 

S.G.A.

 

Die Mehrheit der Simulationsszenarien, die bei der Entwicklung von Antivibrationssystemen auftreten, beinhalten die Analyse großer Verschiebungen. Aber die S.G.A. Ingenieure verwenden 3DEXPERIENCE Works Simulation 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 3DEXPERIENCE Works Simulation 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 3DEXPERIENCE Works Simulation nachgewiesen.“

„3DEXPERIENCE Works Simulation bietet uns die gesamte Palette an Werkzeugen, die wir benötigen, um sicherzustellen, dass unsere Produkte sicher und zuverlässig funktionieren“, erklärt Melis. „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 3DEXPERIENCE Works Simulation in das SOLIDWORKS Portfolio.“

 

 

 

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