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Hexagon stellt neue Elements-Simulationssoftware vor

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Der Hexagon-Geschäftsbereich Manufacturing Intelligence hat mit Elements eine neue Simulationssoftware vorgestellt, die Ingenieurteams hilft, das Verhalten von Systemen zu verstehen, die in modernen Produkten immer komplexer werden.

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Mithilfe der Software können Teams die Leistung und Machbarkeit neuer Designkonzepte schnell bewerten, um die Produktentwicklung effizienter zu gestalten und Risiken und Kosten zu reduzieren.

Elements trägt der wachsenden Bedeutung einer integrierten, multidisziplinären Systementwicklung und durchgängiger Arbeitsabläufe Rechnung. Kunden aus allen Branchen verlangen nach Technologien, die viele physikalische Bereiche berücksichtigen und mechatronische Herausforderungen auf robuste Art und Weise angehen, was den Trend zum System-Level-Engineering verstärkt. Um dies zu erreichen, müssen alle relevanten technischen Disziplinen, Steuersysteme und Systeme von Drittanbietern integriert werden, um zu verstehen, wie die Bereiche zusammenwirken und wie sich eine Entwurfsentscheidung in einer Disziplin auf andere auswirkt.

Systemingenieure können den Umgang mit der Elements-Software leicht erlernen und die Drag-and-Drop-Umgebung nutzen, um beliebige physikalische oder logische Systeme zu modellieren und zu analysieren, indem sie Blöcke intuitiv miteinander verbinden - unabhängig davon, ob es sich um elektrische, hydraulische oder mechanische Komponenten handelt - um technische Probleme auf Systemebene zu lösen. Die Software basiert auf der Modelica-Sprache, die ein offener und weit verbreiteter Standard für die Erstellung schneller, flexibler und anpassbarer Modelle ist.

Die Systemmodellierung ist in den frühen Entwurfsphasen unverzichtbar, da nur wenige Informationen erforderlich sind - oft reicht ein CAD-Modell, eine Gleichung oder eine Nachschlagetabelle aus und ein 3D-Netz ist nicht erforderlich. Elemente beschleunigen die technische Entwicklung weiter, da sie auch sicherstellen, dass Modelle auf Systemebene schnell und effizient berechnet werden, indem Gleichungen und Code für eine schnelle Berechnung optimiert werden, ohne dabei an Genauigkeit zu verlieren.

Während sich das Design entwickelt und die Komponenten und Subsysteme in spezieller Simulationssoftware detailliert werden, können die Komponenten routinemäßig in ein größeres System integriert werden, da sie den FMI-Standard und die proprietäre SmartFMU-Technologie von Hexagon vollständig erfüllen. SmartFMU schaltet die Functional Mock-up Unit (FMU) für unterstützte Hexagon-Produkte frei, so dass Änderungen direkt im Elements-Modell auf Systemebene vorgenommen werden können, ohne dass die spezialisierte Computer Aided Engineering (CAE)-Software und ihr fachkundiger Benutzer hinzugezogen werden müssen. Auf diese Weise lassen sich Ressourcenengpässe, zeitaufwändige Wechsel zwischen Anwendungen und Versionsprobleme vermeiden.

Die Roadmap von Hexagon sieht vor, dass die besten CAE-Technologien für den einfachen und produktiven Einsatz mit Elements vorbereitet werden. Zum Start bietet die Software SmartFMU-Konnektivität mit Adams Mehrkörperdynamik-Software und Easy5. Für die Zukunft sind unter anderem Workflows mit den Produkten Cradle CFD (Thermo-/Fluiddynamik) und Actran (Akustiksimulation) geplant.

Sowohl die standardmäßige FMI-Unterstützung als auch die neuartigen SmartFMU-Plug-and-Play-Fähigkeiten bieten einen unmittelbaren Nutzen und stellen sich den Herausforderungen der Systemkomplexität, z. B. bei der Elektrifizierung des Verkehrs:

. Unterstützung von Automobilingenieuren bei der Suche nach optimalen Lösungen für die Optimierung der Fahrzeugreichweite durch Berücksichtigung des Energieverbrauchs eines Fahrzeugs unter verschiedenen Fahrbedingungen, unter Berücksichtigung von eDrive-Design, regenerativem Bremsen, Klimakontrolle, ADAS-Sicherheitsanforderungen und Batterieauswahl.

. Verbesserung der Flexibilität und Genauigkeit der Industrierobotik durch die Entwicklung von Steuerungssystemen, die detaillierte mechanische Systemschwingungen und Wechselwirkungen aus der Simulation der Mehrkörperdynamik berücksichtigen.

. Die richtige Dimensionierung schwerer Batteriesysteme in neuen eVTOL-Flugzeugkonstruktionen, indem den Ingenieuren geholfen wird, die Leistungsaufnahme bei Start und Landung, die Sicherheitsspannen und die Steuerung des Wärmemanagementsystems zu verstehen.

. Implementierung von sichereren, nachhaltigeren Batteriesystemen mit langer Lebensdauer durch die Verwendung von Elements zur Entwicklung von Kontrollsystemen, die die verbesserte Leistung von Lithium-Ionen-Batterien bei erhöhten Temperaturen mit den Auswirkungen der Erwärmung auf die Zelldegradation in Einklang bringen.

Elements wurde in enger Zusammenarbeit mit Maplesoft entwickelt und baut auf dessen leistungsstarker Mathematik-Engine auf, um die Systemgleichungen zu optimieren und den Kunden von Hexagon schnelle und effiziente Simulationen zu ermöglichen.

Chris Harduwar, VP of Strategic Solutions bei Maplesoft, kommentierte: "Wir freuen uns auf diese langfristige Zusammenarbeit mit Hexagon, das über eine beeindruckende Vision und eine beeindruckende Erfolgsbilanz bei Innovationen verfügt. Durch die Kombination der bewährten Maplesoft-Modellierungstechnologie auf Systemebene mit dem umfangreichen CAE-Portfolio von Hexagon profitieren Ingenieure in vielen Branchen von neuen, produktivitätssteigernden Lösungen, die den Simulationsaufwand deutlich reduzieren."

Mahesh Kailasam, General Manager für Design und Engineering Software bei Hexagon, kommentiert: "Elements bietet Ingenieuren eine einfache Möglichkeit, das Verhalten von Systemen schnell zu erforschen und mithilfe der Simulation bessere Lösungen für Probleme zu finden, bevor Entwürfe für nachfolgende ressourcenintensive Konstruktionsprozesse festgelegt werden. Wir freuen uns auf eine langfristige Zusammenarbeit mit Maplesoft, bei der wir die leistungsstarke und offene Technologiebasis von Maplesoft nutzen, um Synergien mit unserem umfangreichen Hexagon CAE-Ökosystemportfolio zu realisieren und unseren Kunden wertvolle Funktionen zu bieten."

www.hexagon.com/products/elements