NX Motion Simulation: Mekanizma Hareket Analizi UNIGRAPHICS NX yazılımının modüllerinden biri olan NX Motion Simulation, NX Dijital Ürün Tasarımı ailesinin mühendislik bileşenlerinden birisidir. Motion Simulation sayesinde, parçaların ve montajların fonksiyonel davranışları, parçalar imal edilmeden tahmin edilebilir ve incelenebilir. NX Motion Simulation modülü ile, NX ortamında ya da başka bir CAD programında yaratılmış CAD datası üzerinden dinamik analiz, statik analiz ya da kinematik hareketlerin analizi yapmak mümkündür. Bu analizler sonucu parçaların hareketi görsel olarak incelenebileceği gibi, hareketler sonucu oluşan hız, zaman, ivme grafikleri de mühendislik hesaplarında kullanılmak üzere elde edilebilir. Mafsallar, yaylar, sönümleyiciler, hareket sürücüleri, uygulanmış kuvvetler ve kontaklar sayesinde oluşturulan bu simülasyon ne kadar erken yapılırsa, tasarımcı hatanın farkına o kadar erken varacağı için hatadan dolayı oluşacak maliyet azaltılmış olacaktır. Ayrıca, Motion Simulation sayesinde tasarımla ilgili kararlar verirken, tasarımcı "şunu yapsam nasıl olur?" türünden soruları kolaylıkla sorarak alternatif tasarımları da dikkate alabilir. Tüm bu alternatifler, nihai ürünün kendisinden beklenen özellikleri daha iyi yerine getirebilmesini sağlayacaktır. Şekil 1: Dyson DC15 Elektrikli Süpürge tasarımı esnasında süpürgenin serbest düşme hareketinin görsel olarak incelenmesi.
NX Motion Simulation, tasarımcılara ve mühendislere anlaması ve kullanımı kolay, çok kompleks montajların ve ürünlerin hareketlerinin bile modellenebileceği bir araç seti sunmaktadır. Tüm geometrik modeller desteklendiği için, basit bir eskiz (sketch) çalışması da, binlerce parçadan oluşan bir montaj da hareketi tanımlamak amacıyla kullanılabilir. Geometrik öğeler farklı CAD sistemlerinden alınabileceği gibi, JT ya da diğer çeviriciler yardımıyla da aktarılabilir. Kullanıcılar birden fazla tasarım alternatifini NX arabirimini terketmeden eşzamanlı olarak değerlendirebilir. NX Motion Simulation çoklu parçaların statik dengedeki ve dinamik haldeki analizlerini yapabilmektedir. NX Design ailesi ile tümleşik olarak çalışabilir, ve gerektiğinde buradaki tasarım komutlarına kolayca geçiş yapabilir. Şekil 2: Süpürgenin kayarak düşme hareketinin grafiksel olarak incelenmesi: Mavi eğri: original hatalı tasarımın yer değiştirme zaman grafiği Kırmızı eğri: Revizyon sonrası yer değiştirme zaman grafiği
Simülasyon Yetenekleri Hareket eden cisimler ya da linkler, CAD datası üzerinden ya da NX Motion Simulation modelinin içerisinden tanımlanır. Bu linkler, geometrik cisimler ile ilişkisini korur, kullanıcı isterse katı modelden otomatik olarak alınmış olan kütle değerine müdahale edebilir. Kullanılan geometrik cisim tipleri ile ilgili bir sınırlama yoktur: noktalar, eğriler, yüzeyler, katılar, bileşenler ya da montajlar (ya da bunların kombinasyonları) kullanılabilir. Hareket modelleme araçları arasında çoklu mekanik mafsallar, sınırlayıcılar, yaylar, sönümleyiciler, 2D ve 3D kontaklar bulunmaktadır. Hareketi sürmek için, hareket sürücüleri, uygulanan kuvvetler, torklar ya da yerçekimi kullanılabilir. Analiz esnasında katı/katı etkileşimi tanımlanabilir. Hareket sürücüleri, yükler ya da bir cismin yerdeğiştirmesi NX altındaki fonksiyon yaratıcı (function builder) sayesinde kolayca tanımlanabilir. Grafik araçları fonksiyonel tanımlar ya da zaman tablolarını kullanabilir. Fonksiyonlar ve grafiksel sonuçlar ayrı bir dosyada (.afu) saklanırlar, bu sayede fonksiyon tanımları farklı simülasyonlarda tekrar kullanılabilir. Sonuçlar gerçek zamanlı şekilde hesaplanır. Girişim analizi, grafikler, video çıktısı, animasyon ve hesap tablosu (Excel) elde edilebilir, yapısal analiz için kuvvet aktarımı yapılabilir.
NX Entegrasyonu Şekil 3: ATV tipi bir aracın süspansiyon sisteminin modellenmesi Montaj modülünde tanımlanmış olan bileşen ilişkileri (mate) doğrudan hareket analizine aktarılabilir. NX Motion içerisinde montaj pozisyonları ya da cisimlerin oryantasyonları doğrudan değiştirilebilir. Pozisyonlar, kütlesel özellikler gibi tüm hareket verileri CAD verisi ile ilişkisel olarak tanımlıdır, CAD modelinde değişiklik olduğu zaman motion modülündeki öğeler anında güncellenir. CAD modelindeki parametrelere müdahale etmeksizin, motion modülü içerisinde parçanın geometrik boyutlarına müdahale etmek mümkündür. Analiz sonucunda bu parametrelerin uygun olduğu sonucuna varılırsa, bu parametreler CAD modeline tek komutla aktarılabilir. Endüstri standardı ADAMS ve RecurDyn çözücülerinden birini ya da her ikisini kullanabilir.
Şekil 4: Küresel mafsallar yardımıyla pompa mekanizmasının modellenmesi Boğaziçi Yazılım A.Ş. nin Türkiye Distribütörlü ğünü yaptığı hemen hemen bütün üretim sektörüne hitap eden Unigraphics NX CAD/CAM/CAE yazılımı komple bir çözüm olarak sunulmaktadır. Firmamız 1991 yılında üretim sektörüne değişik yazılım çözümleri sunmak için girmiş ve 50 ye yakın çalışanı ile hizmetine devam etmektedir. NX, dünyada 42.000 in üzerindeki firma, 3.1 milyonun üzerinde kullanıcı ile dünyada bir numaralı CAD/CAM/CAE yazılımıdır.