Leandro Garbin – Diretor Comercial Tel: 11 4229-1349 / 9 ... · especializadas em Simulação...

Leandro Garbin – Diretor ComercialTel: 11 4229-1349 / 9.9698-6930

leandro@vitualcae.com.br

Representamos soluções especializadas em Simulação Virtual de Produto (CAE) atuando no desenvolvimento, comercialização de softwares e na prestação de serviços de engenharia, proporcionando soluções que superem as expectativas de nossos clientes em seus desafios no desenvolvimento de produto.

Timeline

2005Fundação da VirtualCAE

Representante Comercial

40+ Clientes

2015Lançamento do

Desenvolvimento de Software+

Onde estamos

Prêmios

R$ 1 M para Investimento em Pesquisa

Problemas (necessidades) Oportunidades

Componentes mais leves, eficientes e inovadores

Redução do tempo de desenvolvimento de produto

Software que crie automaticamente o “melhor design”

Software que reduza o tempo para a criação de novos designs

Até 20% de redução nos custos de produção e

P & D

Até 30% de redução de peso nos componentes

Componentes mais eficientes e inovadores

O que é a otimização topológica?

from: http://mocosubmit.com/generico-chair/

Caso Real: Otimização do Suporte de Cabine

Courtesy:

Caso Real: Otimização de Biela (material ADI)

Courtesy:

Caso Real: Otimização de Engrenagem

Clientes – Usuários do Software

Caso Real: Otimização do Suporte de Suspensão

Peça Original

8,4 KgPeça Otimizada

6,4 KgVolume

1,2 milhão / ano

Preço do fundido (GGG 50)R$ 10,00 / kg

Custo da peça originalR$ 100,8 mi

Custo da peça otimizadaR$ 76,8 mi

Redução de custoR$ 24 mi

P&D-7% de peso

total do caminhão Azul

P&D- 34.5m na distância total

percorridaP&D- 6.5% no consumo de combustível

Teste: Acelerar de 0 – 80 km/h e parar

Caminhão Laranja

Peso = 12,6 toneladas

Caminhão Azul

Peso = 11,7 toneladas

Azul +eficient

e

Azul +seguro

Caso Real: Redução do Consumo de Combustível

Inovação no desenvolvimento de produto: como criar virtualmente componentes mais leves, eficientes inovadores e com custo reduzido

Bloco do Motor (Simplificado)

Suporte

Parafusos (4x)

Estudo de Caso• Modelo do suporte de motor de caminhão

Avaliação Estrutural – Material• Componente: suporte

Ferro fundido nodular ferrítico

- Densidade = 0.0069 [g / mm^3]- Poisson = 0.275- Módulo de Young = 172 [GPa]- Escoamento = 310 MPa- Resistência = 448 Mpa

Avaliação Estrutural – Material• Componente: bloco de motor

Ferro fundido cinzento

- Densidade = 0.0070 [g / mm^3]- Poisson = 0.25- Módulo de Young = 124 [GPa]- Escoamento = 265 MPa- Resistência = 379 Mpa

Avaliação Estrutural – Carregamentos• Carregamentos de pré-tensão nos parafusos e carregamento vertical no suporte

36 kN de pre-tensão (4x)

Carregamento vertical

OtimizaçãoTopológica

Otimização Topológica• Área de design = suporte

Otimização Topológica• Controle de tamanho mínimo de membro = 10 mm

Otimização Topológica• Restrição de volume = 35%

Otimização Topológica• Objetivo = minimizar compliance (maximizar a rigidez)

Otimização Topológica• Manufatura = casting na direção X, com determinação automática de linha

de abertura

Otimização Topológica• Áreas congeladas = região de contato com os parafusos

Otimização Topológica• Resultado = novo design

Otimização Topológica• Redesign = recriar o novo modelo partindo do STL da otimização

Design Estendido STL da otimização Redesign

Avaliação de Processo

Geometria da ÁrvoreMassalote

Macho Simplificado

Sistema de canais

EnchimentoTemperatura x Velocidade do Metal

O início do enchimento parece turbulento, mas após o primeiro jato, o metal se acalma e prossegue sem mais problemas.

Propriedades MecânicasLimite de Resistência

Limite de Resistência Mínimo se encontra acima de 450 MPa, devido a presença de Perlita na Matriz.

Propriedades MecânicasLimite de Fadiga

Limite de Fadiga do Componente é da ordem de 180 a 205 MPa, sendo maior nas regiões com maior quantidade de Perlita.

TensõesA temperatura ambiente

As tensões nas faces externas são de compressão (regiões que resfriam rapidamente)

ValidaçãoFinal

Validação Final – Análise Estática• Importação das propriedades de processo para a análise estrutural

Validação Final – Análise Estática• Tensão de von Mises residual proveniente do processo

Validação Final – Análise Estática• Tensão de von Mises no carregamento vertical

Validação Final – Análise Estática• Tensão de von Mises no carregamento vertical – raio

Com Tensão Residual

218 MPa

Sem Tensão Residual

138 MPa

Validação Final – Análise de Fadiga• Curva S-N gerada automaticamente, limite de fadiga = 155.9 MPa

Validação Final – Análise de Fadiga• Resultado de fator de segurança

Com Tensão ResidualCom Propriedades

Mecânicas

2.40

Sem Tensão ResidualSem Propriedades

Mecânicas

2.05

Fluxograma de Execução

Design Estendido

STL da Otimização Topológica

Redesign CAD

Simulação de Processo

Validação Estrutural

30%Redução de Peso

Leandro Garbinleandro@virtualcae.com.br

Skype: leandro_garbinTel: 11 4229 -1349

Cel: 11 9.9698-6930www.virtualcae.com.br