Az eCon Engineering a műszaki szimulációk több területén nyújt szolgáltatásokat, rendelkezünk tapasztalatokkal a FEM (finite element method – végeselemes módszer), CFD (computational fluid dynamics – áramlástani számítások), MBS (multibody simulation – többtestdinamikai számítások) és a rendszerszimulációs megoldásokkal kapcsolatban is. A legtöbb feladatunk hatékonyan elvégezhető az általunk használt, kereskedelmi forgalomban kapható szoftvereszközökkel. Azonban szükség esetén, ha a probléma természete megkívánja, a lejátszódó mechanikai jelenségek részletes megértésén és modellezésén alapuló, egyedi megoldásokat is képesek vagyunk kifejleszteni. Ezek specifikusan az ügyfél adott problémájára koncentrálhatnak, és pontosabb, valamint hatékonyabb szimulációkat biztosíthatnak az ilyen különleges esetekben.

Egy példa a hasonló kutatás-fejlesztési feladatokra a következőkben ismertetett, vasúti felsővezetékek hatékony szimulációjára kifejlesztett céleszköz.

Projekt összefoglaló

Villamos vontatás esetén a mozdonyok energiaellátását az áramszedő és a felsővezeték rendszer biztosítja. Ilyenkor a vezetékben terjedő mechanikai lökéshullámok befolyásolhatják az áramszedés minőségét. Ez a probléma bő fél évszázada ismert a szakirodalomban, azonban a jelenség pontos szimulációja, előrejelzése a mai napig kihívást jelent – és egyre fontosabb feladat a vontatási sebesség növekedése miatt. A sebesség mellett az európai vasúti rendszerek szabad átjárhatósága szempontjából is van jelentősége a témának, szükség van dinamikai számításokra. A jelenleg legelterjedtebb megoldások a problémát a végeselemes (FEM) és többtestdinamikai szimulációs (MBS) módszer kombinálásával kezelik – előbbivel a felsővezetéket, utóbbival az áramszedőt lehet hatékonyan leírni, azok nagyban eltérő tulajdonságai miatt, azonban ezen rendszerek összekötése nem triviális.

Jelen kutatás-fejlesztési projekt célja a jelenség pontosabb megértése, ami által hatékonyabb számítási módszert lehet kidolgozni. A felsővezeték modellezése van előtérben, amit előfeszített húrok rendszereként lehet modellezni – ezek hatékony kezelése kihívást jelent a kereskedelmi forgalomban kapható általános rendeltetésű szimulációs szoftverek számára, így a pontosság és teljesítmény rovására megy.

Első részprojekt

A projekt első szakaszában egyes jellemző üzemállapotokhoz tartozó egyszerűsített mechanikai modellek kerülnek vizsgálatra. Ezek a hullámegyenlettel írhatóak le, jelen esetben a számítások során a közismertebb Fourier-féle (álló hullám) megoldás helyett a D’Alembert-féle (haladó hullám) megoldás kerül alkalmazásra. Ennek segítségével jelen egyszerű esetek analitikusan is megoldhatóak, ami a későbbi numerikus megoldás helyességének vizsgálata (validálása) miatt fontos lépés.

Második részprojekt

Egy ilyen numerikus módszer kerül kifejlesztésre a projekt második szakaszában. A mechanikai – matematikai háttér részletes kidolgozása után a koncepció működőképességének igazolása egy Python alapú egyszerű implementációval történik. Ennek ellenőrzése egy több lépésből álló folyamat: az eredmények összehasonlításra kerülnek az analitikus számításokkal, kereskedelmi forgalomban kapható eszközök közölt eredményeivel és a releváns EN 50318 szabványban leírt kritériumokkal is.

Amennyiben kérdése merül fel a mérnöki szimulációkkal, az Ansys termékeivel vagy az eCon Engineering szolgáltatásaival kapcsolatban, keressen minket a sales@econengineering.com e-mail címen, vagy a +36 1 279 0320-as telefonszámon.