ANSYS AIM 16 - Клуб пользователей ANSYScae-club.ru/sites/default/files/attachment/video/files/ansys_aim... · технологиях ansys, в единой и простой

© 2015 ANSYS, Inc. September 11, 20151

ANSYS AIM 16.2Обзор возможностей

Докладчик:

Дмитрий Волкинд[email protected]


Любое изделие объединяет несколько физических дисциплин


…каждый инженер будет применять моделирование

Передовые клиенты ANSYS активно внедряют моделирование в процесс разработки изделий

2005 2015 2020

1 из 22 1 из 6 все


AIM = ANSYS Immersive Multiphysics

AIM позволит каждому инженеру воспользоваться преимуществами трёхмерного междисциплинарного моделирования, основанного на технологиях ANSYS, в единой и простой для использования среде.Анализ НДС

Создание и подготовка геометрии

Параметрические исследования

Сетки для всех областей физики

Взаимодействие среды и конструкцииЭлектропроводность

Течение

Теплообмен


Новая платформа для моделирования

Простой интерфейс с глубоким погружением и направляемая работа пользователя

Различные области физики и междисциплинарные расчёты в одном окне

Автоматизация и пользовательская доработка в сочетании с простотой параметрических исследований

Можно создавать собственные шаблоны и методики

Шаблоны для междисциплинарного моделирования

Создание и изменение граничных условий прямо на модели


Направляющий графический интерфейс

Расчётные шаблоны, действующие по принципу «визардов», позволяют пользователю работать над постановкой задачи пошагово

Контекстные подсказки позволяют понять, чего не хватает в модели


Платформа Workbench 2.0

ANSYS AIM создан на платформе Workbench 2.0• В процессе работы формируется

схема проекта в традиционном представлении WB

• Возможность использования ранее созданных расширений и наработок


Создание и подготовка геометрии

Импорт из CAD-систем и в нейтральных форматах

Двунаправленная ассоциативная связь со всеми основными CAD-системами

Быстрая чистка, исправление и упрощение геометрии для расчёта

Извлечение жидкостного объёма для расчёта течения

Модель подвески, импортированная из .SAT файла

Редуктор с фотореалистичным рендерингом

Доработанная сборочная модель затвора с созданным внутренним объёмом


Робастная автоматическая генерация сетки

Автоматизированное и ручное управление густотой сетки для различных инженерных целей

Параллельное построение тетра- и гексаэдральных сеток с разрешением погранслоя• Не требуются параллельные лицензии• Inflation по умолчанию для жидкостного

объёма

Быстрая генерация качественной сетки для сложной геометрии

Тетраэдральная сетка для прочностного расчёта

Тетраэдральнаясетка для задачи электропроводности

CFD-сетка для внешней аэродинамики


Гидродинамика и теплообмен

Перепад давления в регулирующем клапане

Стационар, ламинарные и турбулентные режимы, сжимаемые и несжимаемые среды, естественная конвекция и теплообмен

Определение перепада давления, лобового сопротивления, подъёмной силы, а также силового воздействия на конструкцию

Новый решатель с рабочим названием Flux• На основе численных алгоритмов Fluent• Повышенная устойчивость• Хорошо переваривает сетки с высокими

значениями skewness

Линии тока через задний спойлер

Линии тока в поворотном затворе


МеханикаСтатический анализ деталей и сборок для определения деформаций, напряжений и параметров усталости с учётом нелинейных контактов и больших перемещений

Модальный анализ для определения собственных форм и частот

Оперативные прочностные расчёты на ранних стадиях проектирования

Статическое перемещение сборки роботизированной руки

Первые главные напряжения в сборке корпуса сцепления и рамы

Вторая форма колебаний видеокарты

Распределение коэффициента запаса по усталости для сцепного устройства

Посадка с натягом колеса вагона


Тепловые расчёты

Стационарная теплопроводность с конвективными и радиационными граничными условиями

Множество вариантов междисциплинарных расчётов: тепло-прочность, тепло-электропроводность,тепло-электропроводность-прочность

Быстрое определение теплового поля конструкции

Поле температуры жала паяльника

Поле температуры выхлопного коллектора

Поле температуры радиатора


Взаимодействие среды и конструкции

Передача силовых и тепловых нагрузок от жидкости на конструкцию

Быстрая и точная передача нормальной и касательной составляющих силового воздействия жидкости

Оценка воздействия среды как для внешних, так и для внутренних течений

Деформация солнечной батареи под действием ветровой нагрузки

Междисциплинарная модель выхлопного коллектора

Деформация затвора под воздействием потока жидкости

Сопряжённый теплообмен в T-образном тройнике


Электропроводность при постоянном токе

Поле электрического потенциала в шине

Расчёт протекания постоянного тока с граничными условиями по току и напряжению

Множество вариантов междисциплинарных расчётов: тепло-электропроводность, тепло-электропроводность-прочность

Определение распределения плотности тока, падения напряжения и потерь в электротехнических устройствах

Поля плотности тока, температуры и эквивалентных напряжений в предохранителе

Распределение температуры и плотности тока в корректоре искажений


Визуализация результатов

Интегрированная постобработка и визуализация результатов для всех областей физики

Поддержка GPU и параллельных вычислений как для качественных, так и для количественных результатов

Создание наглядных изображений для эффективного представления результатов

Распределение модуля перемещений

Вектора скорости газа

Распределение давления на изоповерхности постоянной скорости


Параметрические исследования и оптимизация

Сквозная параметризация от постановки задачи до результатов

Возможность быстрого перебора нескольких вариантов конструкции при оценке проектных решений

Оптимизация конструкции средствами DesignXplorer

Создание поверхности отклика по плану эксперимента

Быстрое вычисление множества расчётных точек

Определение чувствительности различных параметров


• Повсеместное применение

– Все поля ввода поддерживают выражения

Язык алгебраических выражений

При помощи автозаполнения и заранее созданного выражения указывается профиль скорости на входной границе


Автоматизация и пользовательская доработка

Полная поддержка журналов и скриптов на IronPython

Готовые и пользовательские шаблоны определяют процесс работы с моделью

Пользовательские расширения интерфейса для специализированных нагрузок и граничных условий

Задание специальных видов нагрузок при помощи ACT-расширений

Автоматизация сложных расчётов при помощи пользовательских шаблонов

Готовые и пользовательские шаблоны


ANSYS AIM 16.2Новые возможности и улучшения


• Сопряжённый теплообмен

• Сжимаемые течения

• Естественная конвекция

• Вычислительная устойчивость CFD-кода

• Одностороннее взаимодействие среды и конструкции

• Нелинейные контакты

• Инструменты управления нелинейным решением

• Многоцикловая усталость

• Прерывание решение

• Фотореалистичный рендеринг

• Пользовательские шаблоны

Новые возможности AIM 16.2

Сопряжённый теплообмен в T-образном тройнике

Посадка с натягомколеса вагона

Редуктор с фотореалистичным рендерингом



• Широкие возможности решения задач сопряжённого теплообмена

– Пошаговый шаблон для упрощения постановки задачи

– Гибкость численного алгоритма позволяет объединять в одной модели различные физические эффекты и типы сеток

– Поддерживаются как совпадающие, так и несовпадающие сеточные контакты

– Температурная зависимость свойств твёрдых материалов

Сопряжённый теплообмен

Распределение температуры в задаче сопряжённого теплообмена водоохлаждаемого процессора


• Продвинутые численные методы для сжимаемых течений

– Возможность моделирования дозвуковых, трансзвуковых и сверхзвуковых течений

– Специальные граничные условия для сжимаемых течений, включая смешанные до- и сверхзвуковые режимы

– Закон идеального газа для плотности

– Температурная зависимость свойств среды

– Переменные плотности и числа Маха в постпроцессоре

Сжимаемые течения

Истечение воздуха через сопло с учётом сжимаемости

Трансзвуковое обтекание профиля; показано распределение числа Маха.


• Учёт архимедовых сил

– Модель Буссинеска для несжимаемых сред

– Модель разности плотностей для газов с учётом сжимаемости

Естественная конвекция

Конвективное течение в пространстве между обогреваемым и охлаждаемым несоосными цилиндрами; показаны векторы скорости и поле температуры


• Ускорение сходимости и повышение устойчивости для задач течения

– Повышена устойчивость параллельных вычислений сопряжённого многосеточного решателя

– Расширен спектр задач, устойчиво сходящихся с настройками по умолчанию

• 850 тестовых моделей

– 95 моделей считаются быстрее

– В 7.5% случаев перестали «застревать» невязки

– На 12% больше задач сходятся, не превосходя количество итераций по умолчанию

– В среднем на 18 итераций меньше

Вычислительная устойчивость CFD-кода

AIM R16.2

AIM R16.1


• Односторонняя передача температуры и силовой нагрузки

– Пошаговый шаблон для сопряжённого теплообмена и FSI

– Быстрый и консервативный алгоритм передачи объёмного поля температуры

– Простая процедура определения областей для передачи температуры и силы

– Для передачи силы могут использоваться как стенки жидкости, так и контактные поверхности отдельных областей

Одностороннее взаимодействие среды и конструкции

Распределение эквивалентных напряжений в выпускном коллекторе под воздействием приложенных полей силы и температуры


• Контактное взаимодействие между поверхностями с их автоматическим определением

– Доступны типы контактов: frictionless, frictional, rough, bonded и no-separation contact

– Определение исходного положения контактных поверхностей и их смещения

• Для улучшения сходимости имеется возможность автоматического управления нелинейным решением

– Автоматически определяется необходимость учёта больших перемещений

Нелинейные контакты

Посадка с натягом колеса вагона; показаны эквивалентные напряжения и контактное давление


• Инструменты управления решением для нелинейного прочностного анализа

– Все значения по умолчанию -“Program controlled”

• Обеспечивается устойчивое решение в большинстве задач

– Новые настройки решателя

• Настройки метода Ньютона-Рафсона и включение больших перемещений

– Новый объект «Solution Progression»

• Настройки подшагов, управление сходимостью, подключение схемы предиктор-корректор, настройки равновесных итераций, линейного поиска и стабилизации

Инструменты управления нелинейным решением


– Пошаговый шаблон для усталостного анализа

– Симметричный, пульсирующий циклы, циклы с заданными коэффициентами асимметрии и коэффициента масштабирования нагрузки

– Теории учета средних напряжений Гудмана, Содерберга и Гербера

– Возможность построения упрощенной кривой усталости по значению предела прочности

– Результаты: ресурс, усталостное повреждение, коэффициент запаса, коэффициент двухосности напряженного состояния и эквивалентная амплитуда напряжения

Многоцикловая усталость


Ресурс шатуна


• Фотореалистичный рендеринг доступен для всех объектов:

– Геометрия, сетка и результаты

– OpenGL и GPU-ускорение

– Производительность как при стандартном отображении

– Включается в меню управления отображением:

Фотореалистичный рендеринг

Стандартное отображение

Реалистичное отображение


• Возможность остановки построения сетки или процесса счёта

– Нажатие кнопки “STOP” в процессе выполнения останавливает процесс

– Возможность постобработки частично завершённого решения

Прерывание решения

Задача “Physics” частично обновлена

Задача “Results” обновлена с использованием частично обновлённого решения

Постобработка частично заершённого решения


• ACT-расширения для создания пользовательских расчётных шаблонов

– Создание собственных меню

– На основе XML и скриптов на IronPython

– Для создания и использования расширений не требуется дополнительных лицензий

Пользовательские шаблоны

Пользовательский расчётный шаблон и меню, созданные при помощи ACT


• Интегрированные многовариантные расчёты

• Генератор интерфейсов

• Опция Multiple Physics Regions для задач прочности, теплопроводности и электропроводности

• Бета-опции активируются через Tools > Options > Appearance

• За дополнительной информацией обращайтесь к документации по бета-опциям на портале пользователей

Бета-опции в AIM 16.2


• Сводная таблица расчётных точек

– Позволяет проводить многовариантные расчёты внутри интерфейса AIM

Интегрированные многовариантные расчёты b


• Автоматический генератор интерфейсов для задач сопряжённого теплообмена

– На основании близости поверхностей

– Может быть включён как часть шаблона для сопряжённого теплообмена, либо добавлен отдельно

– Значительно упрощает подготовку задачи по сравнению с ручным созданием интерфейсов

Генератор интерфейсов b

Показана модель коллектора с автоматически созданным по критерию близости поверхностей интерфейсом


• Возможность указать отдельные физические области для прочностного, Ability to specify multiple physics regions for structural, thermal and/or electric conduction analysis

– Позволяет управлять физическими моделями в различных областях междисциплинарной модели

Опция Multiple Physics Regions b

Модель предохранителя; показаны области для расчёта электропроводности, теплопроводности и прочности

Модель предохранителя; показаны области для расчёта прочности и теплопроводности


Больше информации по ANSYS AIM:

https://support.ansys.com/AnsysCustomerPortal/en_us/Knowledge+Resource

s/Tutorials+&+Training+Materials/Training+Files/ANSYS+AIM+Training

Наши координаты

г. Екатеринбург | ул. Металлургов, 16 «Б»

т.: (343) 214-46-70 | Факс: (343) 214-46-76

www.delcam-ural.ru | www.plm-ural.ru

Благодарю за внимание!

https://support.ansys.com/AnsysCustomerPortal/en_us/Knowledge+Resources/Tutorials+&+Training+Materials/Training+Files/ANSYS+AIM+Training


Больше информации по ANSYS AIM:

https://support.ansys.com/AnsysCustomerPortal/en_us/Knowledge+Resource

s/Tutorials+&+Training+Materials/Training+Files/ANSYS+AIM+Training

Наши координаты

г. Екатеринбург | ул. Металлургов, 16 «Б»

т.: (343) 214-46-70 | Факс: (343) 214-46-76

www.delcam-ural.ru | www.plm-ural.ru

Благодарю за внимание!

https://support.ansys.com/AnsysCustomerPortal/en_us/Knowledge+Resources/Tutorials+&+Training+Materials/Training+Files/ANSYS+AIM+Training

Documents

ANSYS AIM 16 - Клуб пользователей ANSYScae-club.ru/sites/default/files/attachment/video/files/ansys_aim... · технологиях ansys, в единой и простой