Многодисциплинарное моделирование может быть применено во многих отраслях промышленности, где требуется последо-вательный или совместный расчет, включающий в себя решения из разных дисциплин. К таким расчетам относятся сложные сопряженные термомеханические, электротепловые, электротермомеханические и магнитогидродинамические задачи, задачи сопряженного теплообмена и механического взаимодействия между твердыми телами и жидкостью или газом. Неучтенные взаимосвязи тех или иных физических явлений могут проявиться в снижении технологичности, надежности и ресурса проектируемого изделия. Оптимизация геометрических размеров деталей и конструкций как правило проводится с целью достижения компромисса между разными критериями: прочностью, жесткостью, металлоемкостью, ценой изделия и т.д.
Так к основному вопросу оптимизации относиться вопрос “что если?” Что произойдет, если изменить угол наклона ребра жесткости, уменьшить диаметр фланца, увеличить высоту швеллера, если нагрузка изменится на 20% и т.д. На такие вопросы можно ответить после соответствующего параметрического исследования модели.
Выделяют два типа параметрического анализа:
- детерминированный
- вероятностный
Детерминированный подход предполагает, что все интересующие параметры непрерывно изменяются в пределах заданного диапазона, а ожидаемый результат является непрерывным откликом различных характеристик. Это первый шаг, который необходимо сделать для поиска оптимальных размеров конструкции.
Следующий этап обусловлен вероятностным параметрическим анализом, который дает ответ на вопрос: насколько отказоустойчива полученная конструкция?
Сферы применения
Авиастроение и турбомашиностроение
Бафтинг и флаттер в летательных аппаратах, флаттер лопаточных колес, определение гидрогазодинамического и теплового воздействий на элементы конструкций со стороны газа или жидкости.
Электроника и электротехника
Тепловые деформации и напряжения, вызванные потерями мощности на нагрев, охлаждение электроники, шумы и вибрации в электрических машинах и трансформаторах, моделирование работы пьезоизлучателей и МЭМС.
Строительство и машиностроение
Определение волновых или ветровых нагрузок на здания и сооружения и определение результата воздействия этих нагрузок, вибрации и гидравлические удары в трубопроводах, арматуре и насосном оборудовании.
Биомедицина
Моделирование работы органов тела человека: легких, кровеносных сосудов; моделирование совместной работы органов тела и имплантатов.
