[Kundenerfolg] Società Gomma Antivibrante reduziert die Anzahl an Prototypen drastisch mit SIMULIAworks FEM

Società Gomma Antivibrante Srl (S.G.A.) ist ein führender Hersteller von Antivibrationskomponenten, einschließlich Drehgelenken (flexible Verbindungen), elastischen Einsätzen, Buchsen, Stoßfängern, Führungskomponenten und Aufhängungen. Da die Produkte des Unternehmens weltweit in Eisenbahn-, Straßenbahn- und U-Bahn-Waggons zur Personenbeförderung eingesetzt werden, hat Sicherheit bei S.G.A. 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 Qualitätssystems/Testlabors, erklärt: „Die Analyse und Definition aller Produktabmessungen / der Standfläche des Produkts und die Laborprüfung der dazugehörigen Last-/Fehlerdiagramme sowie die anschließenden Prototypentests sind am herausforderndsten in unserem Produktentwicklungsprozess.“

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

Società Gomma Antivibrante SRL reduziert die Anzahl an Prototypen drastisch mit SIMULIAworks FEM

Robuste und integrierte FEM

Die Lösungen der SOLIDWORKS 3D-Produktentwicklung waren attraktiv für S.G.A., da man die robusten und integrierten SIMULIAworks FEM-Simulationsfunktionen nutzen konnte. Die nichtlineare FEM-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 FEM-Systeme in Erwägung zogen, haben wir uns für SIMULIAworks entschieden, weil es das einzige Produkt war, das mit herkömmlichen Prototypen-Techniken vergleichbare Ergebnisse lieferte,“
sagt der technische Leiter Davide Massa.
„Wir schätzen auch die Möglichkeit, die Geometrie des Konstruktionsteils innerhalb von SOLIDWORKS zu ändern, ohne die Änderungen in SIMULIAworks übertragen zu müssen oder ein neues Netz zur Durchführung nachfolgender Analysen zu erstellen.“

SIMULIAworks FEM:  Verschiebung aufgrund der elastischen Freisetzung der Durchmesserreduktionsphase
Abbildung 1: Verschiebung aufgrund der elastischen Freisetzung der Durchmesserreduktionsphase

Prototypen und Vorlaufzeiten verkürzen

S.G.A. setzte SIMULIAworks ein, um Zeit und Geld zu 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 Produktkonstruktion und endgültiger Konfiguration und aus der Reduzierung der Kosten im Zusammenhang mit Änderungen an Produktions- und Steuergeräten,“
betont Meli.
„Da wir mit SIMULIAworks die Anzahl der Prototypen, die zur Erreichung der endgültigen Produktleistung erforderlich sind, minimieren und/oder ganz auf Prototypen verzichten können, ist es möglich, die Vorlaufzeit von der Konstruktion bis zur endgültigen Fertigung zu verkürzen und sowohl die Kosten für Prototypen als auch für die Feinabstimmung zu reduzieren.“

SIMULIAworks FEM: Abbildung 2: Dauerhafte Verformung nach der Phase der Durchmesserreduzierung
Abbildung 2: Dauerhafte Verformung nach der Phase der Durchmesserreduzierung

Komplexe Simulationen mit präzisen Ergebnissen

Die Mehrheit der Simulationsszenarien, die bei der Entwicklung von Antivibrationssystemen auftreten, beinhalten die Analyse großer Verschiebungen. Aber S.G.A.-Ingenieure verwenden SIMULIAworks auch, um genaue Ergebnisse für viele weitere komplexe und nichtlineare Probleme zu erzielen.

Die schwierigsten Fragen betreffen die Simulation von Schrumpfung/Spannung aufgrund thermischer Schwankungen und Vorkompression 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.“

Abbildung 3 - Axialer Verschiebungstest, Schnittansicht
Abbildung 3: Axialer Verschiebungstest, Schnittansicht

 

„SIMULIAworks gibt uns die Tools an die Hand, die wir benötigen, um zu gewährleisten, dass unsere Produkte eine sichere und zuverlässige Leistung erbringen,“
sagt Meli.
„Wir schätzen auch die Fähigkeit, Multistep-/Multiphysik-Simulationen durchzuführen, wie z.B. 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.“

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