Szimulációt minden mérnök asztalára!
Az ANSYS 2018 tavaszán piacra bocsátott Discovery tervezői szoftvercsalád egy éves pályafutása alatt már eddig is falakat döntött le, és ez a folyamat nem látszik lassulni.

 

A család leginnovatívabb darabja egyértelműen a Discovery Live. A teljes mértékben GPU-ra épülő szimuláció egyedülállóan hatékony parallelizációs képességek kialakítását és ennek érdekében, új numerikus motorok létrehozását igényelte. A szoftver a GPU magjait használja, így egy 4GB-os Nvidia videókártya és 8GB RAM szerepel minimális hardver szükségletként, amely tapasztalataink szerint elég is az akadálytalan működéshez. A szimulációk során alkalmazott numerikus felbontás finomsága a GPU kapacitásától függ.

Az eredmény egy eddig elképzelhetetlen gyorsasággal dolgozó szimulációs eszköz. A numerikus felbontás kialakításába, vagyis a háló generálást a szoftver a felhasználó számára észrevétlenül, teljesen automatikus módon végzi. Egyszerűen „csak” futni kezd a szimuláció, melynek során egy csúszkával állíthatjuk be, a nagyobb sebesség és a nagyobb felbontás nekünk tetsző relációját.

Néhány egérkattintással kiválaszthatjuk a vizsgálandó fizikai folyamatot. A peremfeltételek és az eredmények megjelenítésének módja másodpercek alatt beállíthatók, és a szimuláció azonnal futni kezd a szemünk láttára. Elvégezhetünk szilárdságtani, lengéstani, hőtani, belső vagy külső áramlási szimulációkat. Az áramlásmodellek a nagyörvény szimuláció módszer alkalmazása révén bepillantást engednek a turbulens áramlások időben változó, gomolygó szerkezetébe.

A geometriai módosításokat a megoldás azonnal követi, például mechanikai elemzés esetében 1-2 másodpercen belül megjelenik a feszültségállapot a módosított modell felületén. A GPU technológiának köszönhetően soha nem látott sebességgel végezhető el a topológiai optimálás: a mechanikai megoldó a megadott terhelések elviselésére alkalmas könnyített szerkezetet képes előállítani egy egyszerű kiinduló modellből.

 

 

A modelleredmények ellenőrzése céljából végzett összehasonlító vizsgálatok alapján, jellemzően 10-15%-os hibahatáron belül tartható az eredmények pontossága, cserébe a gyorsaságért, amelyet jellemezve túlzás nélkül mondható, hogy a szimuláció bizonyos esetekben annyi percet vesz igénybe, ahány napot eddig igényeltek a hasonló jellegű CPU alapú modellek. Kollégáink, Dr. Kristóf Gergely és Papp Bálint városi környezet átszellőzését vizsgáló tudományos cikkében mélyebben olvashatunk a témáról.

A Discovery Live mai formájában a megjelenítési, kiértékelési módok széles skáláját nyújtja, amelyek között a felhasználó oda-vissza válthat tetszése szerint. Sőt, a modellezett fizikai folyamat ugyanilyen egyszerűen kapcsolható. Vizsgálhatjuk tehát ugyanazt a modellt mechanikai szempontból, pillanatok alatt adhatunk rá nyomó, csavaró erőket, forgatónyomatékot, vagy hőt.

Végezhetünk topológia optimalizálást, ahol a megadott terhelésre a Discovery Live percek alatt, a szemünk láttára számolja ki, hogy az adott geometria mely részei azok, amelyek elhagyhatók a kívánt terhelés elviselése mellett. Segítségével a végletekig kikönnyíthetünk különféle tartószerkezeteket.

 

 

Majd egy kattintással megnézhetjük, hogy fog viselkedni ugyanez egy áramlási térben. Egy zárt házban elhelyezett áramköri lap esetében például egy helyen tesztelhetjük a várható mechanikus viselkedést, modális analízist végezhetünk, majd azonnal áttérhetünk az aktív hűtés modellezésére akár swirl inlet-et megadva bemeneti peremfeltételként. A tervező „végigrepülhet” a vizsgált térben az áramvonalak között, közelről szemlélve az apróbb részleteket. Ha az áramlás és a hő okozta eredő feszültségre vagyunk kíváncsiak, és mindezt kiegészítenénk egy vibrációs analízissel, lépjünk tovább a csomag másik tagjára.

A nagy pontosságú kapcsolt szimulációkhoz

Ugyanezen az alapgondolaton haladva kerül elénk az asztalra a csomag másik tagja, a Discovery AIM. A név a találó angol ANSYS Integrated Multiphisics rövidítése. Túllépve a Discovery Live egyszerűsített numerikus rácsozatából adódó korlátokat, nagy pontosságú, több fizikai hatást lefedő szimulációs elemzéseket tesz lehetővé, akár a szimulációban kevésbé jártas felhasználó részére is, mindössze egy-két napos betanulás után.

Vezetett, automatizált, személyre, termékre, munkafolyamatra szabható kezelőfelületével átjárást enged a mechanikai, hőtani, áramlástani, vagy elektromágneses jelenségek területei között, melyek akár kapcsolt szimulációként is futtathatók. Például az áramlási-hőtani- mechanikai, vagy elektromágneses-hőtani-áramlástani hatások együttes vizsgálatával komplex tervezési kérdésekre kaphatunk választ.

A szoftver egyik csodája a Physics Aware Meshing, amely a numerikus háló finomságát a fizikai folyamatra jellemző méretváltozásokhoz – például határrétegekhez – igazítja, ezzel segítve a felhasználót a megfelelő hálóstruktúra előállításában. Az ANSYS AIM segítségével magabiztosan kezelhet dinamikus kontaktokat, vibrációt, konjugált hőátvitelt, hangsebesség feletti áramlásokat és számtalan más jelenséget a tervező.

 

 

Az előző mondat utolsó szava nem elírás. Itt valóban egy olyan eszközről van szó, amely az ANSYS eddigi csúcs szoftvereitől megszokott pontosságot és minőséget nyújtja úgy, hogy a gép előtt nem egy analízis szakember ül. Az AIM alapkonfigurációja a CPU 4 magján futtatja a számításokat igen jó paralellizálással.  Ez szükség szerint és pénztárca függvényében növelhető akár 32 768 magig.

Az idei év újdonsága, hogy az ANSYS immár felhőben is képes biztosítani HPC (High Performance Computing) lehetőséget. A szolgáltatás várhatóan még az idén az AIM tekintetében is elérhető lesz. Ez azt jelenti, hogy a felhasználónak csupán egy laptoppal kell rendelkeznie, az időszakosan felmerülő szimulációs feladatok elvégzéséhez akár óriási gépkapacitást is igénybe vehet, ha az adott projekt költségvetése megengedi.  

A Discovery tervezői szimulációs szoftvercsomag tud magyarul és mind gépigényében, mind árában jól illeszkedik a magyar kis- és középvállalatok lehetőségeihez. A Discovery kompatibilis bármely CAD formátummal, és természetesen az ANSYS termékek felhasználói számára megszokott Workbench munkakörnyezettel. Használatával jelentősen csökken a már meglévő Fluent, vagy Mechanical licencek terheltsége, így a tervezési folyamat nagyobb mértékben – és a tervezés korábbi fázisától kezdve – támogatható a szimulációs módszerekkel.

 

 

Kiválóan alkalmas szemléltetési célokra, így segíti a bonyolult műszaki folyamatok megértését a menedzsment, vagy a többi szakmai terület képviselői számára. Bonyolult megfontolások ismertetése helyett a tervezőmérnök mindenki számára érthető módon lesz képes megjeleníteni gondolatait. Sőt, a modellen helyben végrehajtott azonnali módosítások várható eredményeit is képes valós időben megmutatni egy ötletbörze során.

„Aki nem hiszi, járjon utána!”

A klasszikus népmesei befejező mondat itt valódi utánajárási lehetőséget rejt. A CFD.HU Kft. rendszeresen szervez ingyenesen látogatható workshopokat budapesti irodájában, és az ország számos részén. Jelentkezni a CFD.HU honlapján, vagy telefonon lehet.

Nagy kihívás a magyar cégeknek a kibertámadások kivédése
A magyar informatikai szakemberek 67 százaléka az ügyféladatok védelmét tartja a vállalatok előtt álló legkritikusabb kihívásnak - derül ki a Panda Security felméréséből, amely arra is rámutatott: az elmúlt egy évben a válaszadó cégek 60 százalékát érte eredményes kibertámadás.
Kibervédelem ipari méretekben
A vállalatok több mint 80 százaléka az IIoT-technológiák bevezetésekor nem dolgozott még ki formális intézkedési tervet a kiberbiztonsági helyzetek hatékony kezeléséhez.
Új korszak a gyártásban
A mobilitás kiaknázása az automatizálás következő lépcsőfokát jelenti az ipar 4.0 megoldások terén. Az autonóm módon navigáló robotok gyorsak, pontosak és akár egy repülőgépet is elvisznek a hátukon.
Gyűjtögető kiberbűnözők a gyárban
Az ipari környezetek eredményes védelméhez a vállalatoknak nemcsak saját adataik, hálózatuk és rendszereik, hanem teljes IIoT-ökoszisztémájuk kiberbiztonságáról gondoskodniuk kell.
Hét kérdés 3D nyomtatás előtt - technológia és az alapanyag kiválasztása
Manapság számtalan, különféle 3D nyomtatási technológia és alapanyag közül választhatunk, és az eljárások száma idővel csak nőni fog.