Моделиране на пералня - Novicos
Novicos и Miele разработиха виртуален прототип, използвайки цифрови методи
Колкото и незабележима да изглежда външната страна на вашата пералня, вътрешността е също толкова сложна. Едва ли някой друг домакински уред има толкова голям брой технически компоненти, които са оптимално координирани и позволяват надеждно и тихо почистване на вашето пране. Това обаче представлява огромно предизвикателство за развитието на продукта, особено поради силните вибрации, които се появяват по време на цикъла на центрофугиране и които засягат цялата структура.
Производителят Miele е известен в цял свят с особено висококачествени и тихи перални машини. Когато се разработва такава перална машина от висок клас, дългите цикли на разработка и многобройните тестови пробези с няколко физически прототипа не са необичайни. Промените в дизайна обикновено се правят само след теста на прототипа и са свързани с много усилия.
Производителят на домакински уреди се обърна към Novicos с цел да ускори процесите на развитие, като същевременно запази съществуващите високи стандарти за качество. В съвместен проект е разработен виртуален прототип, който може да се използва за прогнозиране на звуковото излъчване. Взискателна задача, тъй като в този случай се разглежда не само поведението на отделни елементи или възли, но се симулира цялостна машина.
За да може да се представи пералната машина като модел, беше избрана комбинация от различни методи за изчисление: конвенционален метод с крайни елементи (МКЕ) за определяне на структурни вибрации, симулация на много тела (МКС) за анализ на динамиката на машината и граница -Елементен метод (BEM) за изчисляване на излъчения звук. Динамичните свойства на отделните компоненти на структурния модел бяха специално изследвани чрез придружаващи измервания. Поетапната конструкция на цялостния модел даде възможност да се разработи желаният модел и да се потвърди неговата годност с помощта на акустични измервания.
За тази цел отделни компоненти, като двигател и помпа, първо бяха изчислени с помощта на метода на крайните елементи (FEM). Тези резултати бяха пренесени в симулация на много корпуси (MBS), която включва неравномерното разпределение на масата в барабана, центровете на тежестта, твърдата динамика на тялото, свойствата на двигателя, профила на изтичане и характерните криви на пружините, амортисьорите и уплътненията на вратите. Този MBS анализ предоставя данни за операционните вибрации и структурната реакция във времевата област под формата на фактори на модално участие и по този начин изобразява общото динамично поведение на цялата машина.
Сценарий Fortran, разработен от Novicos, който е интегриран в средата MATLAB, преобразува данните от свързания анализ на FEM/MKS, така че собствените вектори и амплитудите на повърхностната скорост могат да бъдат прехвърлени директно в акустична мрежа в софтуера за симулация. Това осигурява метод на непряк граничен елемент (IBEM), който, за разлика от конвенционалния BEM, може да извършва изчисления на звуково поле върху неограничен брой структури със свободни ръбове и разклонени повърхности.
Използването на симулационен софтуер и числени методи позволи на екипа на проекта Novicos да прогнозира точно нивото на звуковото налягане около пералнята и да използва различни графики, за да покаже разпределението на звуковото налягане при определени честоти, амплитудата на звука в определени точки за честотния диапазон или основните източници на шум според амплитудата и честотата.
За да проверят описаната процедура, партньорите по проекта в Miele извършиха акустични измервания на съществуващо устройство и сравниха резултатите от измерванията с резултатите от симулацията. С високо ниво на точност и само много малки отклонения, резултатът беше повече от задоволителен и потвърди иновативния подход на Novicos. Производителят на перални машини Miele може самостоятелно да извършва симулации за разработване и оптимизиране на продукти, като използва виртуални прототипи.
Интересно? Ще се радваме да ви посъветваме относно вашите възможности за използване на виртуален прототип при разработването на вашия продукт. Свържете се с нас.