Блог

Идеальный инструмент опережающего моделирования для инженеров-конструкторов

Рейтинг:  5 / 5

Звезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активна
 

ANSYS Идеальный инструмент опережающего моделирования для инженеров-конструкторов

Несколько дней назад кто-то спросил меня о том, подходят ли флагманские продукты ANSYS для «среднестатистических» инженеров, в частности, для инженеров-конструкторов, с целью выполнения опережающего физического моделирования. Я считаю, что данный вопрос было бы правильнее поставить иначе, а именно: «Какие именно из продуктов ANSYS ориентированы на инженеров-конструкторов и почему?».

 Чаще всего инженеры-конструкторы довольно близко знакомы с инструментами 3D-моделирования, которые являются отправной точкой для проведения расчётов в процессе разработки продукта. Основными вопросами для конструкторов является собственно разработка конструкции, технологические вопросы, создание конструкторской документации и т.д. Обычно им не хватает времени или имеющегося опыта для освоения полного спектра возможностей таких расчётных инструментов, как ANSYS Mechanical или CFD.

В результате, инженеры-конструкторы либо полагаются на других в проведении расчетов (что может привести к дорогостоящим задержкам), либо вовсе не используют инструменты для физического моделирования, что ограничивает понимание конструкции и лишает механизмов для её совершенствования. В какой-то мере, разработчики программного обеспечения уже осознали наличие этой проблемы и попытались решить её путем внедрения расчетных модулей в CAD-пакеты.

Главным недостатком такого подхода является то, что расчетные модули CAD-пакетов имеют ограниченные возможности в сравнении со специализированными расчетными пакетами, такими как ANSYS. Ещё один недостаток состоит в том, что процесс расчета зачастую ограничен спецификой архитектуры CAD-пакета, заточенного в основном под разработку
3D-моделей, конструкторской документации и чертежей. В идеальном случае инженер-конструктор должен иметь доступ к сложной расчетной технологии, представленной в виде простого для использования пакета, пригодного для решения задач сразу из нескольких инженерных дисциплин.

 

ANSYS SpaceClaim – популярный инструмент для работы с геометрией, который в данном примере используется для непосредственного изменения угла присоединения входного патрубка расходомера и создания соответствующей расчётной области жидкой среды

 

С учетом вышесказанного, можно выделить три основных преимущества, которые делают ANSYS AIM идеальным расчетным инструментом для инженеров-конструкторов и содействуют внедрению расчётных технологий на ранних стадиях проектирования.

Простота в использовании

Во-первых, ANSYS AIM был создан специально для инженеров-конструкторов. Алгоритмы работы пользователя и весь процесс создания модели и проведения расчёта были оптимизированы для того, чтобы пошагового провести инженера-конструктора по всем этапам работы с вводом минимально необходимого объёма данных, и в условиях минимального объёма обучения и отсутствия предыдущего опыта. Например, не нужно иметь глубоких познаний в настройках создания сетки, поскольку ANSYS AIM использует генератор сетки, который автоматически с минимальным количеством исходных данных создает качественную сетку с настройками, учитывающими особенности физики решаемых задач. Конечно же, также доступны интуитивно понятные инструменты для настройки сетки, которые инженер может применять по желанию и по мере накопления опыта.

 

ANSYS Рабочий процесс в AIM направляет действия пользователя и является специфичным для физики решаемых задач, что позволяет создавать сетки, подобные к показанным на рисунке, – учитывающие различную кривизну граней и прочие особенности модели

 

За счет того, что в AIM используются те же решатели, что и во флагманских продуктах ANSYS, вы получаете такой же уровень точности результатов, как если бы вы проводили тот же расчёт в традиционных модулях ANSYS. Отличие состоит в том, что для инженера-конструктора выполнить тот или иной расчёт в AIM гораздо проще, чем в традиционных модулях.

Связанные расчёты в рамках единого пользовательского интерфейса

Вторым существенным преимуществом AIM является то, что он позволяет решать задачи из различных расчетных дисциплин в рамках единого интерфейса. Несмотря на разнообразие задач, которые могут возникнуть у инженера (расчёт на прочность, газодинамика, теплообмен или электромагнетизм), он может решать их по отдельности или же в комплексе (в виде связанного расчёта), ограничиваясь использованием одного расчетного пакета. Это предоставляет инженеру-конструктору доступ к различным физическим задачам и освобождает его от необходимости овладевать новыми расчетными пакетами для каждой дисциплины. Так как элементы интерфейса AIM для различных дисциплин очень схожи, а в целом AIM очень прост в освоении (многие пользователи говорят об освоении AIM всего за несколько часов), понимание процесса расчёта в рамках одной физической дисциплины существенно сокращает длительность освоения других расчётов. Следующим шагом для инженера-конструктора является связывание двух расчетов путем использования результатов одного расчёта в качестве граничных условий для второго. Так, например, можно определить температурные напряжения в стенках трубы, возникающих вследствие теплового нагружения от перемешивающихся внутри трубы горячих и холодных потоков.

 

ANSYS AIM перекрывает широкий спектр решаемых физических задач, включая связанные расчёты. В данном расчёте на стенках трубы приложены температуры, полученные в результате расчёта потока жидкости. На рисунке показаны напряжения от этой тепловой нагрузки

 

Цена вопроса

Третье существенное преимущество AIM лежит в финансовой плоскости. AIM предоставляет вам доступ к расчётам нескольких типов физических задач по цене одного пакета, и это само по себе является очень существенным фактором. Безусловно, флагманские продукты ANSYS располагают более полным спектром возможностей, которые не доступны в AIM. Однако в работе инженера-конструктора зачастую как раз и встречаются задачи, которые требуют базовых расчетных инструментов, но охватывающих несколько областей физики. Весьма нерационально вкладывать ресурсы в приобретение и изучение различных пакетов для каждого типа расчётов по отдельности, если есть возможность получить все необходимое в одном пакете AIM. И вдобавок к этому, как уже было сказано ранее, пользователи, как правило, изучают AIM быстро и самостоятельно, что также сокращает стоимость владения за счёт исключения дополнительных тренингов и занятий.

Я также рекомендую вам ознакомиться с кратким обзором AIM из популярной серии видеороликов «ANSYS in Action». В этом видео сделан акцент на использовании нескольких типов физического моделирования, доступных в AIM, применительно к одной и той же геометрической модели. Кроме того, вы можете попробовать AIM самостоятельно, запросив пробную версию, и лично убедиться в простоте и мощности этого инструмента.

Краткий обзор AIM из популярной серии видеороликов «ANSYS in Action»

Источник: www.ansys-blog.com
Автор: John Graham

Понравился материал? Подпишитесь, чтобы быть в курсе событий

Facebook

Linkedin

Софт Инжиниринг Групп