Februarie 2014
un program de viitor în managementul situaţiilor de urgenţă
►►Slt.ing. Gheorghiţă MATEI
Sacrificiu si Devotament
ANSYS Multiphysics este un instrument unic pentru analiză cu element finit, un veritabil laborator de simulare a prototipurilor virtuale create pe calculator, cu aplicabilitate în cele mai diverse domenii, pornind de la dispozitive micro-electronice (MEMS), până la aplicaţii complexe oferind soluţii pentru: industria energetică, industria metalurgică, industria de construcţii, industria aeronautică, industria uşoară, industria auto, transporturi, turbomaşini, apărare, construcţii maritime, biomecanică, medicină şi chiar domeniul energiei regenerabile. Programul ANSYS este capabil să simuleze probleme într-o gamă largă de discipline de inginerie. Analiza cu ANSYS abordează mai multe probleme termice diferite, precum: • Transfer termic primar: de conducere la starea de echilibru sau tranzitorii, convecţie şi radiaţie; • Stări de schimbare: de topire sau congelare; • Analize termo-mecanice: rezultatele analizei termice sunt folosite pentru a calcula deplasarea, solicitarea şi deformaţia câmpurilor cauzate de dilatarea termică. ANSYS oferă un studiu specific complet în fiecare domeniu şi posibilităţile sale sunt largi. O mulţime de companii din domeniul aeronautic au încrederea în acest program pentru a face testele necesare. ANSYS - sistemul de programare universal pentru metoda elementului finit (FEM) este destul de popular în rândul specialiştilor în domeniul ingineriei de calculator (CAE, inginerie asistată de calculator) şi soluţii de CAE liniare şi neliniare, staţionare şi desigur tridimensionale de probleme de mecanică a solidelor şi mecanică a structurilor, inclusiv non-staţionare, geometrice şi fizice, probleme neliniare de interacţiune de contact ale elementelor structurale, sarcini, mecanica fluidelor şi gazelor, transfer de căldură, electrodinamică, acustică şi în domeniile legate de mecanică. Se utilizează pentru modelarea şi analiza în anumite domenii ale industriei, pentru a evita ciclurile costisitoare şi de lungă durată de dezvoltare, cum ar fi „design – fabricare – test”. Este cel mai cuprinzător instrument pentru analize multifizice existent pe piaţă, care permite utilizatorului să combine efectul a două sau mai multe fenomene fizice (structural, termic, electric, magnetic, electromagnetic, electrostatic, curgere fluide etc.). La baza analizei termice în ANSYS stă ecuaţia 40
echilibrului termic obţinută din principiul conservării energiei. Soluţia elementului finit calculează temperaturile în noduri, folosind ulterior aceste temperaturi pentru a determina alte variabile sau parametri. Programul ANSYS urmăreşte cele trei forme de transfer de căldură: conducţia, convecţia şi radiaţia. ANSYS suportă două tipuri de analiză termică şi anume, staţionară şi nestaţionară. Transferul de căldură are loc în timp, dar pentru procesele staţionare această variaţie în timp este nesemnificativă, putând fi astfel ignorată. Una dintre cele mai noi metode de aplicare a planului unui proiect, în primă fază, este MODELAREA. Acest procedeu implică mai mulţi factori: • Planul proiectului; • Platforma de modelare (soft ANSYS); • Factorul uman: inginerul modelator. Se observă că, în etapa de proiectare sau de testare a unui model, folosirea capabilităţilor ANSYS poate conduce cu siguranţă la optimizarea produsului obţinut. Pentru etapa de prevenire a situaţiilor de urgenţă, acest software poate deveni un instrument nepreţuit de verificare a comportării sub sarcină termică a oricărei structuri supuse analizei. Tehnologia evoluează în fiecare zi, astfel că implementarea noilor programe în diversele domenii de studiu a devenit esenţială, mai ales datorită costului unei probleme descoperite încă din faza de proiectare diminuând astfel costurile unei eventuale erori ce poate produce nefericitul efect de „domino”. În majoritatea ramurilor industriei şi a procedeelor de prelucrare, în special a materiilor prime, dar şi în etapa asamblării acestora, procesele care au loc degajă, mai mult sau mai puţin, căldură. Datorită cunoaşterii acestui factor, costurile evaluate iniţial trebuie recalculate astfel încât să fie prevăzute atât instalaţii de răcire, cât şi instalaţii de monitorizare şi împiedicare a depăşirii unei anumite limite sau anumitor parametri. Vom asista pe viitor la o lărgire a gamei de soft-uri ce vor putea fi implementate, cât şi a numărului firmelor ce îşi bazează cercetările şi produsele finite pe aceste sisteme moderne.