#亮點7#ANSYSAIM和workbench新品亮點

2016-10-22 by:CAE仿真在線來源:互聯網

當今仿真市場充斥著很多單物理場應用軟件,每種軟件都要求用戶精通用戶界面、工作流程和數值方法才能獲得可靠結果。很多客戶希望減少所需的用戶界面數量,以方便地執行單物理場和多物理場仿真的幾何結構準備、網格剖分、前處理、求解、后處理和優化。最小化用戶界面數,不僅能夠降低部署成本,而且還可提高工程生產效率。

技術說明

AIM是一種集成式3D工程仿真解決方案,可在現代化的單一用戶環境中整合多個物理場。AIM的仿真價值超越了單物理場應用,能夠在直觀的沉浸式用戶環境中提供全系列的物理仿真,而且隨時可在多個工程部門中部署。AIM在單個集成環境內提供幾何導入、前處理、網格剖分、求解以及后處理功能,這樣能提高單物理場和多物理場仿真的生產效率并減少部署成本。

F1賽車的外部流仿真;幾何結構導入、流量抽取、流體網格剖分、物理場建立、求解以及后處理都在單個窗口環境中

直觀的用戶體驗,供所有用戶訪問

負責處理時間緊張的產品設計驗證任務的工程師都希望能夠了解整個設計空間,這通常包含多個物理場的影響。這些用戶需要獲得快速的仿真結果反饋,以優化或選擇設計理念。這類客戶所需的仿真工具應該具備直觀、易學和易用的特點,并可支持多物理場的快速設計探索。

技術說明

AIM包含統一的沉浸式仿真環境,可降低單物理場和多物理場仿真的準入門檻。AIM含有向導式的仿真模板和基于任務的工作流程,使非專家級用戶能夠快速掌握軟件并獲得有意義的多物理場及其仿真結果。AIM用戶環境對專家級用戶來說同樣具有吸引力,可為他們提供相應的工具來編寫腳本以及自定義和修改用戶環境,以便自動執行復雜仿真工作流程。對于這兩類用戶來說,完整的仿真驅動產品開發功能可以幫他們實現單物理場和多物理場仿真的快速設計探索。

通過仿真模板創建一個從幾何結構導入到結果后處理在內的基于任務的蝶形閥流體結構交互仿真工作流程

仿真工作流程的自動化與定制化

設計工程師需要功能強大、簡單直觀的仿真工具來處理所有必要的物理量。然而,非專家級用戶常常無法熟練掌握高端仿真工具的使用。對于擁有大型設計團隊的客戶來說,需要由CAE方法團隊來定義仿真最佳實踐并提供仿真工作流程的專業性指導。這些客戶需要快速、簡便地定制仿真工作流程,以便自動執行工程最佳實踐,并為非專家級用戶提供定制的仿真工作流程。

技術說明

AIM初始版本包含由IronPython(Python編程語言的一種開源實現方案)實現的本地日志與腳本功能。用戶可利用本地日志與腳本來記錄、定制和重演所有仿真步驟。AIM的這項功能對于負責仿真部署和管理的CAE方法團隊來說尤其具有吸引力。借助腳本功能,客戶可通過創建定制模板來實現工程最佳實踐的自動化,為設計工程師提供仿真驅動產品開發功能。AIM還能針對所有輸入模型使用強大的表達式語言,從而進一步實現定制化,通過表達式定義復雜的邊界條件。AIM用戶界面也可通過用戶自定義擴展來進一步實現定制化。AIM的主要區別在于相同的定制工具、表達式語言和腳本語法可用在SDPD的各個方面,這樣能實現協作并提高生產效率。

通過AIM的本地Python日志和腳本功能記錄、自定義和重用仿真數據

高性能仿真

強大計算資源的廣泛使用需要同樣強大且針對并行架構優化的軟件資源提供支持。客戶希望充分利用CPU和GPU硬件加速功能以在要求的時間內獲得仿真結果,進而最大化并行計算投資回報率。

技術說明

AIM仿真技術的各個方面旨在充分利用當今并行計算架構優勢。網格生成和求解可以利用多個CPU內核,AIM中的所有物理求解器都默認使用兩個并行內核(與現在的MAPDL求解器工作方式類似)。AIM還包含由GPU和CPU進行加速的流體和結構后處理。

重要的物理功能

負責處理時間緊張的產品設計驗證任務的設計工程師都希望能夠了解整個設計空間,這通常包含多個物理場的影響。這些用戶需要獲得快速的仿真結果反饋,以優化或選擇設計理念。這些用戶在比較研究兩個或更多設計選項時,通常不會用到旗艦求解器產品中提供的所有高級物理功能。他們需要一套簡化的物理功能集來進行比較研究以及探索設計空間。

技術說明

AIM初始版本可支持最常用的基本物理功能,實現穩態流體流動、靜態和模態結構分析、穩態熱學和直流電導仿真。此外,AIM還支持多物理場耦合,包括單向流固耦合、熱-應力、熱-電以及熱-電-應力耦合。AIM為設計工程師提供一種可行的單物理場和多物理場仿真產品。

快速綜合的設計探索

為了真正利用仿真技術來驅動設計,工程師需要了解輸入參數與性能之間的相關性和敏感性。他們需采用不同工具對設計進行參數升級和持續升級,以探索和了解整個設計空間。客戶需要專門用于盡可能高效探索設計空間的工具,還需要圖表和算法來協助他們解讀數據并找到最佳設計方案。進行優化后,有些用戶還利用六西格瑪分析來驗證設計是否能夠滿足質量要求。

我們假設工程師不具備統計方法學或計算機科學博士學位,因此工具必須易于使用和解讀,無需腳本編寫或其它更高級技能。

技術說明

AIM許可證允許訪問DesignXplorer,以執行關聯、試驗設計、優化和穩健設計仿真。AIM中的模型輸入和輸出值可實現參數化,并包含在設計點或優化研究中。AIM能從AIM窗口內方便地在保留的設計點之間切換,以快速方便地進行對比研究。

針對ANSYS客戶的集成平臺

真正的虛擬原型設計經常需要涉及不止一種物理場。在大多數情況下,想要獲得最佳設計方案需要耦合多個求解器(例如HFSS、Fluent和Mechanical)。有時甚至需要將來自不同廠商的工具結合起來使用。以往通常要么購買昂貴的第三方集成軟件,要么自己編寫腳本將所有工具組合到一起。一般來說,即使采用了昂貴的第三方軟件,在這個過程中也需要通過腳本編寫來調用每個工具。

ANSYS的愿景是成為能夠支持拖放式仿真流程的多物理場生態系統,從而可以很方便地實現文件傳輸和載荷傳遞等工作。當然,Workbench最初是以ANSYS工具集成平臺的形式出現,不過隨著集成合作伙伴的數量不斷增加(將會有更多合作伙伴上線)以及與外部模型相連接,越來越多的客戶將會把ANSYS Workbench用作仿真中樞。

技術說明

? 查閱采用ANSYS Workbench完成的多物理場論文,包括采用第三方合作伙伴工具(例如N-Code)完成的論文您會發現很多實例甚至視頻都展示了易于使用的拖放功能使,使得多物理場變得如此強大。

在求解后的不同設計點(保留設計點)方案之間輕松切換

用戶進行參數研究時需要在設計點之間方便地進行切換,從而更加科學地研究每個設計方案。

技術說明

? 我們在16.0版本中添加了相應功能,使其能夠保留設計點數據,并讓任何保留的設計點成為“當前”設計點,進而實現設計點之間的切換。此外,您還可將保留的設計點導出,用于單獨的Workbench仿真。

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