Travaillez à partir d’une simulation de base pour trouver la conception optimale
Cette publication est la 3e de notre série de trois publications qui portent sur la création d’un jumeau numérique de refroidissement de systèmes électroniques en vue de répondre aux exigences thermiques. Lisez la première partie ici et la deuxième partie ici.
La plateforme complète Simcenter 3D porte sur les enjeux liés à la création et au maintien du jumeau numérique, à l’automatisation des procédures et à l’amélioration de la productivité. L’automatisation offerte par Simcenter 3D et HEEDS permet de faciliter l’identification des conceptions les plus viables, de gagner du temps lors du développement de produits et de réduire les coûts de prototypage.
Assembler toutes les pièces du casse-tête
Ce module électronique comprend une carte de circuits imprimés et des couvercles protecteurs externes comportant une série de fentes sur les couvercles afin d’améliorer la circulation d’air dans l’ensemble du module.
- Le nombre de fentes dans les couvercles est déterminé par le biais d’une expression (accès par le menu Expressions).
- Lorsque le nombre de fentes est modifié, le modèle CAO est automatiquement mis à jour en conséquence.
- Au cours de l’étude d’optimisation, HEEDS pilotera la valeur de ces expressions.
- Le débit d’entrée est également spécifié au moyen d’une expression.
Dans HEEDS, le chargement du fichier SIM implique le chargement de tous les autres fichiers connexes. (Les variables et les réponses ont été préalablement définies et ont été créées en trouvant et balisant des expressions dans HEEDS).
- La température maximale sur le composant de la carte de circuits imprimés nommé U13 doit être réduite et doit demeurer en dessous de 57 degrés Celsius.
- Cette étude a réalisé 75 évaluations.
L’analyse des résultats au cours de l’évolution de la conception souligne les tendances émergentes.
- La réduction du nombre de fentes sur le couvercle supérieur réduit la température du composant U13, tout comme l’augmentation du nombre de fentes sur le couvercle inférieur.
- Il y a une forte corrélation entre le débit d’entrée et la température maximale.
Un graphique offre une rétroaction visuelle immédiate pour une analyse rapide de l’influence des variables.
- Les axes représentent le nombre de fentes supérieures et inférieures.
- La taille des repères représente le débit d’entrée.
- La couleur représente la température maximale.
Dans cet exemple, nous devrions concevoir un débit plus élevé, un nombre supérieur de fentes inférieures et un nombre inférieur de fentes supérieures.
Des itérations de conception peuvent être établies à partir de ces résultats initiaux et de l’analyse qui en est faite, soit en modifiant certaines variables soit en ajoutant des aspects physiques à la simulation.
Intégration du modèle dans des procédures sophistiquées
Comment les équipes de conception électrique et mécanique peuvent-elles mieux collaborer? PCB Exchange peut aider à relever ce défi en offrant une véritable plateforme collaborative qui fait en sorte que les produits sont conçus avec la participation de tous les intervenants.
La fenêtre de navigation de PCB Exchange affiche les attributs et les propriétés des composants électriques et mécaniques importés de Xpedition et NX, avec l’option de contrôler la visibilité des composants individuels et de groupe. Toutes les modifications apportées au modèle CAO sont reflétées dans une nouvelle configuration de référence et communiquées à Xpedition par le biais du fichier IDX.
- Importez le modèle de ligne de base dans Xpedition de même que dans l’ensemble NX-CAD.
- Une fois les composants placés sur la carte, toutes les modifications sont transmises à PCB Exchange en tant que nouvelle proposition. Cette proposition est alors chargée et importée dans le modèle.
- Une fois la proposition acceptée, les fichiers de pièces sont automatiquement créés pour chaque composant, puis ils sont placés correctement sur la carte. En même temps, un fichier de réponses pour Xpedition est créé, incluant tous les changements.
- L’historique de collaboration peut être suivi tout au long du processus d’itération.
- Importez et mettez à jour le fichier de réponses dans Xpedition.
- Les couches et l’acheminement de la carte de circuits imprimés sont créés automatiquement. La nouvelle proposition est transmise à PCB Exchange et comprend l’information des couches et de l’acheminement, qui peut être ajoutée au modèle de CAO Mécanique.
Utilisation de Simcenter 3D avec Siemens PLM
Cette étape d’idéation est celle où l’ingénierie du rendement joue peut-être le plus grand rôle dans le développement de produit; elle doit évoluer pour appuyer un jumeau numérique holistique. En développant des systèmes et des technologies de plus en plus complexes, les concepteurs ont besoin d’outils leur permettant de produire des représentations réalistes de produits pour les confirmer dans leurs conceptions et leurs décisions.
La connexion entre les personnes, les projets et les données, permet de réduire les barrières, d’accroître l’efficacité et d’offrir une vision holistique nécessaire aux preneurs de décision pour rassembler tous les intervenants. Par conséquent, les processus d’ingénierie du rendement doivent être liés au reste de l’organisation et à la gestion du cycle de vie du produit (PLM).
Au-delà des processus et des modèles réalistes et intégrés, le déploiement est essentiel pour obtenir l’intuition requise en vue de prendre rapidement des décisions de conception. Les entreprises doivent avoir la capacité d’explorer intelligemment l’espace de conception, d’évaluer les compromis et de découvrir de meilleures conceptions. Cela signifie être capable de vérifier l’information provenant de centaines de conceptions et d’avoir accès à des outils d’analyse et de visualisation de première qualité en vue de rendre les simulations utilisables et accessibles.
La structure de base pour y arriver? Une série de procédures simplifiées et automatisées, des interfaces constantes et des processus efficaces qui réduisent le temps d’ingénierie, permettant ainsi aux ingénieurs de passer plus de temps sur le plus important : l’innovation.
- Une plateforme intégrée et unifiée pour créer, maintenir et analyser un jumeau numérique de votre produit.
- Des procédures simplifiées et automatisées pour que même les opérations complexes puissent être réalisées en seulement quelques clics.
- Des outils de post-traitement avancés pour évaluer les résultats de manière plus efficace et se concentrer sur ce qui est important.
- Des modèles physiques avancés déjà disponibles et facilement inclus.
- Des outils d’automatisation et d’optimisation puissants permettant d’améliorer considérablement la productivité et de réduire le délai d’exécution.
Transformation de l’ingénierie
Les entreprises qui transforment leurs processus d’ingénierie du rendement de cette façon sont en mesure d’encourager l’innovation.
Êtes-vous prêts à saisir les avantages d’innovation et d’idéation de l’ingénierie du rendement? Découvrez comment accroître votre agilité du marché en proposant des produits de meilleure qualité et plus innovateurs, et ce, plus rapidement et à moindre coût.
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