Công nghệ mô phỏng kỹ thuật đang ngày càng trở nên quan trọng trong quy trình thiết kế và phát triển sản phẩm. Trong đó, phân tích phần tử hữu hạn (FEA) là một phương pháp phổ biến được sử dụng để dự đoán ứng suất và biến dạng của các cấu trúc và hệ thống phức tạp dưới tác động của các lực và điều kiện khác nhau.
Hiện nay, việc triển khai FEA truyền thống thường đòi hỏi đầu tư đáng kể vào phần cứng và phần mềm chuyên dụng, gây khó khăn cho người sử dụng, đặc biệt là với đối tượng là sinh viên, học viên. Sự xuất hiện của các nền tảng mô phỏng kỹ thuật dựa trên đám mây đã mang đến một giải pháp hiệu quả, giúp khắc phục những hạn chế này.
Đó là một dịch vụ cho phép người dùng truy cập và sử dụng phần mềm mô phỏng kỹ thuật thông qua Internet. Thay vì cài đặt phần mềm trên máy tính cá nhân, người dùng có thể truy cập nền tảng từ bất kỳ đâu, bất kỳ lúc nào, chỉ cần có kết nối Internet.
Lợi ích của nền tảng mô phỏng kỹ thuật dựa trên đám mây trong phân tích FEA:
- Đã loại bỏ nhu cầu đầu tư vào phần cứng và phần mềm đắt tiền.
- Truy cập và sử dụng phần mềm từ mọi nơi, mọi lúc.
- Dễ dàng nâng cấp tài nguyên tính toán để đáp ứng nhu cầu mô phỏng.
- Chia sẻ dự án và kết quả mô phỏng với đồng nghiệp và đối tác một cách dễ dàng.
Một số nền tảng mô phỏng kỹ thuật dựa trên đám mây phổ biến hiện nay:
- Autodesk Fusion: Nền tảng mô phỏng kỹ thuật đa năng, cung cấp FEA, tối ưu hóa cấu trúc và các công cụ mô phỏng khác.
- Ansys Cloud: Dịch vụ đám mây của Ansys, cho phép người dùng truy cập các công cụ mô phỏng mạnh mẽ của Ansys.
- COMSOL Multiphysics: Nền tảng mô phỏng đa vật lý, cung cấp khả năng mô phỏng FEA tiên tiến.
Ứng dụng của nền tảng mô phỏng kỹ thuật dựa trên đám mây trong phân tích FEA:
- Phân tích ứng suất và biến dạng: Đánh giá độ bền và độ ổn định của các cấu trúc.
- Phân tích nhiệt: Mô phỏng sự truyền nhiệt và phân bố nhiệt độ trong các hệ thống.
- Phân tích động lực học: Nghiên cứu chuyển động và rung động của các cấu trúc.
Nổi bật về tính năng dễ sử dụng trong các nền tảng trên là SimScale, đây là nền tảng mô phỏng kỹ thuật đa năng, cung cấp FEA, CFD và các công cụ mô phỏng khác. Dưới đây là một số hình ảnh về ứng dụng SimScale trong phân tích tuyến tính tĩnh cần trục.
Hình 1. Vị trí đặt giàng buộc và tải trọng trên mô hình
Hình 2. Giá trị lực tác dụng
Hình 3. Các thông số cơ bản về vật liệu
Hình 4. Chia lưới cấu trúc
a
b
Hình 5. Kết quả phân tích ứng suất (a) và biến dạng (b)
Với những lợi ích vượt trội, nền tảng mô phỏng kỹ thuật dựa trên đám mây đang dần trở thành xu hướng tất yếu trong lĩnh vực phân tích kỹ thuật. Việc ứng dụng công nghệ này sẽ giúp các doanh nghiệp nâng cao năng lực cạnh tranh, rút ngắn thời gian thiết kế và phát triển sản phẩm, đồng thời tối ưu hóa chi phí sản xuất.
