Após o sucesso na utilização do Simcenter 3D Smart Virtual Sensing para prever cargas para análise de resistência e fadiga combinando teste e simulação, o fluxo de trabalho bem integrado otimizou a eficiência de toda a equipe. Essa abordagem também inspirou a possibilidade de "medir o imensurável" em uma escala maior.
Desafios na análise de durabilidade
Ao analisar danos potenciais em todos os cenários de carga possíveis para validar um projeto, é essencial obter dados precisos sobre cargas operacionais. Para aqueles que não são especialistas em análise de durabilidade, projetar e validar estruturas mecânicas sob cargas estáticas e dinâmicas pode ser desafiador, especialmente ao buscar incluir cargas operacionais no estudo.
Com o sensoriamento virtual inteligente, é possível obter cargas operacionais para análise de durabilidade. As informações resultantes sobre a vida útil restante são extremamente valiosas. Apesar das ferramentas especializadas disponíveis para análise detalhada, há também a necessidade de métodos mais simples e integrados para o dia a dia.
O velho problema
Tradicionalmente, strain gauges são instalados em protótipos para realizar testes de durabilidade e validação. O grande desafio está no fato de que danos críticos frequentemente ocorrem em áreas onde é difícil ou impossível obter medições diretas de deformação devido à limitação da geometria.
A nova abordagem
Para previsão de carga, o Simcenter 3D Smart Virtual Sensing pode usar apenas alguns strain gauges em locais de fácil acesso para prever cargas operacionais. A questão era: essa abordagem poderia ser estendida para medir cargas não mensuráveis e prever falhas estruturais?
O Simcenter 3D Smart Virtual Sensing 2412 introduziu um novo recurso – o Virtual Damage Sensor. Esse recurso permite melhorar a detecção de falhas estruturais, fornecendo uma solução prática para um problema recorrente.
Implementação da solução
Com a solução Smart Virtual Damage Sensor, é possível colocar alguns strain gauges em locais acessíveis para fornecer à ferramenta de detecção virtual inteligente os dados necessários. Isso permite a fusão de dados entre a medição física e o modelo FE, proporcionando medições em locais difíceis de medir fisicamente. Sensores virtuais oferecem resultados detalhados, incluindo deformação, estresse, velocidade e deslocamento.
Além disso, os sensores virtuais recém-adicionados integram detecção virtual com análise de durabilidade para fornecer informações importantes sobre danos, como a vida útil restante, histórico de danos acumulados e incrementos de danos. Quando combinados, esses resultados oferecem insights sobre a durabilidade da estrutura, indicando quando os danos podem ocorrer e quanto tempo útil ainda resta.
O fluxo de trabalho
O processo para implementar essa solução segue as seguintes etapas:
Etapa 1:
Use o posicionamento ideal do sensor Simcenter 3D Smart Virtual Sensing para determinar onde colocar os medidores de tensão física.
Etapa 2:
Realize testes físicos usando o Simcenter SCADAS e obtenha medições de deformação com cargas operacionais.
Etapa 3:
Preveja cargas operacionais alimentando as medições e o modelo de elementos finitos de ordem reduzida no Simcenter 3D Smart Virtual Sensing.
Etapa 4:
Conclua o estudo de durabilidade em Durabilidade especializada conectando-o aos eventos de detecção virtual inteligente.
Etapa 5:
Realize um estudo de durabilidade e descubra onde está a área de dano potencial. (As etapas 4 e 5 são uma maneira recomendada, mas opcional, de encontrar as áreas críticas).
Etapa 6:
Coloque sensores de danos virtuais na área de dano potencial e execute a solução de detecção virtual inteligente para obter informações sobre danos nos locais selecionados.
Os resultados
Com esse fluxo de trabalho, é possível obter dados sobre a vida útil restante, o histórico de danos acumulados e os incrementos de danos, permitindo uma análise mais precisa da causa raiz do dano.
Ao seguir esse processo, a análise de danos na estrutura torna-se mais eficiente e confiável. O Smart Virtual Damage Sensor é uma ferramenta valiosa para design e validação, oferecendo uma maneira prática de medir danos e avaliar a vida útil restante em locais críticos.
Além disso, ao tornar o Virtual Damage Sensor uma solução em tempo real, também é possível implementar manutenção preditiva. Isso permite identificar problemas potenciais antes que ocorram, evitando tempo de inatividade dispendioso. A otimização do agendamento de tarefas de manutenção pode reduzir grandes fatores de segurança normalmente incluídos nos piores cenários, tornando a engenharia estrutural mais precisa e econômica.
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