Her SOLIDWORKS paketi içerisinde, parçalarınızın gerilme analizlerini gerçekleştirebileceğiniz SimulationXpress komutu bulunmaktadır. Eğer ki paketiniz SOLIDWORKS Premuim ise Simülasyon içerisinde Lineer Statik Analiz çalışmaları yapabilmeniz de mümkündür. Ayrıca SOLIDWORKS içerisinde analiz yapabileceğiniz eklentiler de bulunmaktadır; Simulation Standard, Simulation Professional ve Simulation Premium. Her bir paket basit bir lineer analizden, non-lineer ve dinamik analizlere kadar farklı yetkinliklere sahiptir. SimulationXpress komutuna girdiğimizde, açılan pencerede şu şekilde bir uyarı bizi karşılamaktadır:
Not: Çoğu analiz sorunu, bir tasarımın son onayından önce daha doğru ve eksiksiz gerçek dünya simülasyonları için ürünün kapsamlı bir analizini gerektirir.
Peki bu uyarı SOLIDWORKS SimulationXpress özelliğinin gereksiz olduğu anlamına mı geliyor? Bunun cevabı kesinlikle hayır. SOLIDWORKS SimulationXpress, özellikleri doğrultusunda Simulation Standard paketi ile alacağınız sonuçların aynısını verebilmektedir.
SimulationXpress, Sihirbaz temelli bir SOLIDWORKS modülüdür. Parçamıza malzeme tanımlar, fikstür ve yükleri uygular ardından problemi çözmek için simülasyonu çalıştırırız. Bu çözümü, geometrimizi daha ufak çözülebilir parça veya elemanlara böldüğümüz Sonlu Elemanlar Analizi (FEA) ile gerçekleştiririz. Bu işlem Mesh olarak adlandırılmaktadır. Her elemanın birbirine bağlandığı Node adını verdiğimiz noktaların yer değiştirmesi ve gerilimi hesaplanır. Aşağıdaki resimde bir eleman parçası yeşil çizgiler ve bazı Nodelar ise sarı noktalar ile gösterilmiştir. Ürünlerimizin tasarımlarını doğrulayabilmek ve tasarımlarımızı geliştirebilmek için bu analizler önemlidir. Bu hesaplamalar, el ile hesaplama yapmaktan veya test düzenekleri kurmaktan daha hesaplı bir yöntemdir.
SimulationXpress’in diğer simülasyon paketlerinde olmayan bazı sınırlamaları vardır; bunlar dört ana alana ayrılabilir: geometri, yükler/fikstürler, ağ oluşturma ve son olarak sonuçlar.
SimulationXpress yalnızca parça analizleri gerçekleştirebiliriz, montaj ve çok gövdeli modellerin analizi mümkün değildir. Bu komut tek parça tasarımı üzerinde çalışan tasarımcılar için kullanışlıdır. Çok gövdeli veya montaj çalışmalarını basitleştirerek tek parça durumuna getirebilir ve bu şekilde bir analiz gerçekleştirebiliriz. Ancak bu analiz sonuçları gerçek sonuçlar vermeyecektir. Simülasyon paketlerinde, parçalar arasında farklı temaslar belirleyebilir, ayrıca fikstür ve bağlantılar uygulayabilirsiniz.
SimulationXpress, kullanıcıların modelleri yüzlere göre yalnızca sabitlemesine olanak tanır. Bu durum modeldeki yapılan analizi gerçekçi olarak temsil etmeyebilir. Benzer şekilde yüklerle ilgili olarak, sadece yüzlere kuvvet ve basınç yükleri uygulamakla sınırlıyız. Solidworks Simulation’da uygulanabilecek çok çeşitli farklı yükler vardır.
FEA süreci, bir modeli birçok küçük öğeye ayırmayı içerir. SimulationXpress içinde yalnızca bir ağ tipimiz vardır (Standart) ve bu ağ boyutu, modelin tamamında globaldir. Simulation eklentileri ile, diğer alanlarda daha gevşek ve daha kaba bir genel ağ kullanırken ilgi alanlarında daha ince ağları kullanabiliriz. Bu daha az hesaplama ve daha hızlı sonuçlar anlamına gelmektedir. Yapacağınız bir analizde daha fazla öğeye sahip olmamız gerektiği durumda SimulationXpress’te tüm modele uygun bir ağ boyutu seçmek zorunda olduğumuz için daha fazla hesaplama daha uzun çözüm sürelerine yol açar.
SimulationXpress, yalnızca global bir ağ boyutuna izin verir, Simulation’da FEA modelimize yerel ağ kontrolleri koyabiliriz.
SimulationXpress içinde üç çıktı grafiğiyle sınırlıyız: gerilim, yer değiştirme ve güvenlik faktörü artı modelin deforme olmuş görünümü hem eDrawings hem de Word formatlarında bir rapor çıktısı alabiliriz. Bununla ilgili en önemli nokta, bu grafikler üzerinde çok az kontrole sahip olmamızdır (birimlerimiz için SI veya İngilizce IPS seçmenin yanı sıra), birim ekranını bile değiştiremiyoruz. Bu, daha fazla farklı analizle ilgileniyorsanız bir sınırlama olabilir. Temel gerilimler, bilinen bir yöndeki deformasyon vb. grafikleri görmek mümkündür. SolidWorks simülasyon paketleri, çalışma sonuçları üzerinde çok daha fazla kontrol sahibi olmanızı sağlar.
Yukarıdaki bilgilere göre, SimulationXpress’in ihtiyaçlarınız için uygun olmadığını düşünebilirsiniz. Ancak SimulationXpress’in ne olduğunun anlaşılması önemlidir. Bu, tasarımcıya tasarım sürecinin başlarında olası sorunlar hakkında hızlı bir fikir veren bir ilk geçiş stres analizi aracıdır.
İşte bu şaşırtıcı kısım; SimulationXpress etüdünü çözmek için kullanılan meshleyici ve çözücü, tam SOLIDWORKS Linear Statik etütleri için kullanılanlarla aynıdır, dolayısıyla çalışmanızı meshlemek ve çözmek için kullanılan algoritmalarla ilgili olarak kalite düşüşü yaşamazsınız. Basit armatürlere sahip basit modeller (tek parçalar) için sonuçlar aynıdır.
Bu örnek, gerilimde basit bir şekilde kısıtlanmış bir levhadır. Sonuçlar hem gerilim hem de yer değiştirme için aynıdır (417,67 MPa ve 0,143 mm). Bu nedenle, ilgilendiğiniz tek şey, fikstürlerin basit kuvvet veya basınç yüklemeleri ile yalnızca sabit geometri olduğu tek gövde parçaları üzerinde simülasyonlar çalıştırmaksa, o zaman SimulationXpress’in ihtiyaçlarınız için uygun olduğunu söylemek doğru olur, ancak bu kısıtlamaların yanlışlıklara neden olması muhtemeldir. Sonuçlarınızda (örneğin, yanlış fikstürler nedeniyle bir yapının aşırı sertleşmesi) veya ağ kontrollerinin olmaması nedeniyle, çalışmaların ağ oluşturması ve çözmesi uzun zaman alabilir.
Açıkçası, her bir bileşen arasında belirli temas koşullarına sahip birden çok bileşenin montajlarına bakmak istiyorsak veya tüm analiz ve son işleme üzerinde daha fazla kontrol istiyorsanız, o zaman SOLIDWORKS Simulation’ı tercih etmemiz gerekmektedir.
SOLIDWORKS’teki tüm Xpress ürünlerinde olduğu gibi bu araçlar, kullanıcılara SOLIDWORKS içindeki diğer işlevsellik alanları hakkında fikir vermek için vardır. Kendinden üst ve daha kapsamlı olan paketlerin bilinen sınırlamaları olan versiyonlarını tanıtmak amacıyla tasarlanmışlardır. Bu sınırlamalar dahilinde çalışırsak ve ürünleri amaçları doğrultusunda kullanırsak, tasarımımızı tasarım sürecinin başlarından itibaren daha iyi anlarsak, bu bize yalnızca daha iyi bir sonuç sunacaktır. Xpress aracı bu süreçte hala paha biçilmezdir ve SOLIDWORKS paketimizde tamamen ücretsizdir.
Hazırlayan: Uyg. Müh. Ahmet Said Tüfekçi
