3D проектирование

Ansys 2021 R2 расширяет возможности моделирования и упрощает процесс использования продуктов для специалистов любого уровня подготовки. Рабочие процессы создания и доработки геометрии Ansys Discovery и обновлённый пользовательский интерфейс Discovery Live точно не оставят вас равнодушными. Поддержка ассоциативных CAD-интерфейсов, отслеживание истории изменений и подключение к Ansys Workbench делает Discovery идеальным инструментом для доработки и подготовки геометрии в линейке продуктов Ansys.

Ключевые улучшения:

• Расширение области применимости: идеализированный скользящий контакт для расчётов в реальном времени и модель пористой среды для уточнённых расчётов позволяют быстро и удобно моделированить сборки с шарнирами и, например, течения в фильтрах.
• Подключение к Ansys Workbench: Подготовка расчётной геометрии в Discovery, назначение материалов и предварительное моделирование с последующим переходом в Ansys Mechanical и/или Ansys Fluent.
• Ассоциативные CAD интерфейсы, отслеживание истории изменений, а также создание эскизов с учётом ограничений автоматизируют процесс подготовки геометрии в Discovery и обеспечивают плавный рабочий процесс от подготовки расчётной геометрии до непосредственного моделирования и анализа результатов в любом приложении, подключенном к Workbench.
• Улучшения рабочего процесса: сохранение видов (сцен), отключение физических условий, а также связь с Ansys Granta Selector и Ansys Granta MI ускоряют и автоматизируют процесс моделирования.

Прочность

Релиз Ansys 2021 R2 расширяет возможности прочностных расчётов, повышая эффективность работы, в то время как удобство обеспечивает интерфейс Ansys Workbench.

Ключевые улучшения:

• Внутри Ansys Workbench настроена интеграция Ansys Sherlock с Ansys LS-DYNA, позволяющая удобно передавать сетки для динамических анализов
• Расширены возможности LS-DYNA в Ansys Mechanical для применения технологий SPH и ALE
• Значительно расширены возможности программирования пользовательских инструментов на языке Python. К примеру, теперь доступна запись действий пользователя в командах Python, а также новый объект дерева проекта, содержащий написанный код.

Гидрогазодинамика

Новый релиз включает в себя обновления рабочего процесса и углубляет возможности моделирования:

• Точный и вычислительно эффективный расчёт движения сыпучих сред за счёт подключения метода дискретных элементов, реализованного в Ansys Rocky, к прочностным и гидрогазодинамическим расчётам.
• Новая схема вычисления источников от химических реакций в решателе на основе плотности позволяет на порядок увеличить скорость сходимости итераций при расчётах сверх- и гиперзвуковых течений .
• Неравновесная термодинамическая модель, основанная на поступательной и колебательной температурах газа, теперь позволяет для задания теплоёмкости помимо кинетической теории использовать коэффициенты в формате NASA-9. Кроме того, модель совместима со специалзированными граничными условиями для разреженных течений с переходными значениями числа Кнудсена.
• Для моделирования термозащитных покрытий появилось две новых модели абляции - упрощённая эмпирическая модель Вилле и подробная модель, учитывающая тепломассоперенос и химические реакции на поверхности. Примечательно, что обе модели обеспечивают возможность учёта изменения формы поверхности через динамическое деформирование сетки.
• Усовершенствован процесс настройки автоматической адаптации сетки для моделирования процессов горения и многофазных задач, позволяющий сократить количество ячеек до 70%.
• Новая слабосвязанная постановка позволяет значительно сократить время счёта нестационарных задач с теплопередачей в газовой среде и твёрдом теле.
• В области моделирования горения появилась возможность определения ламинарной скорости пламени на основе решения задачи о противоточном деформируемом пламени перемешанных компонентов, что позволяет, в частности, моделировать явление бедного срыва.
• В CFX доработаны специализированные неотражающие граничные условия для расчётов лопаточных машин.
• В Ansys Chemkin-Pro появился новый многофазный реактор, расширяющий возможности моделирования химических превращений в жидкостях.

Аддитивное производство

Обновление Ansys 2021 R2 значительно увеличивает точность и снижает время моделирования процессов аддитивного производства.

Ключевые улучшения:

• Добавлена возможность создания переменной толщины слоёв, что, при одинаковом количестве элементов, позволяет сократить время решения.
• Обновление настроек сетки по умолчанию способствует повышению устойчивости решения.

Акустика

В Ansys 2021 R2 появились новые возможности моделирования виброакустических эффектов: в акустических задачах теперь можно использовать больше моделей материалов и проводить больше видов связанных расчётов, в том числе:

• При проведении виртуальных испытаний на автомобильный шум, вибрацию и жесткость можно передавать данные из расчётов динамики многотельных систем в Ansys Motion в гармонический анализ. Передача данных настраивается перетаскиванием мышью в схеме проекта Workbench.
• Возможность генерации переменных во времени источников широкополосного шума на основе данных измерений.
• Возможность оценки АЧХ системы от источника до приёмника.
• Нововведения в Ansys LS-DYNA и нестационарном решателе Ansys Mechanical позволили учитывать в акустических расчётах стекловату и аналогичные звукоизоляционные материалы.

Электроника и электромеханика

Новый релиз Ansys 2021 R2 предлагает ряд важных нововведений для задач проектирования трёхмерных интегральных схем, автономных и электрических транспортных средств, а также устройств 5G:

• Выпущена студенческая версия Ansys Electronics Desktop.
• Новая технология HFSS Phi Plus значительно ускоряет процесс построения сетки и расширяет возможности моделирования трёхмерных интегральных схем, включая схемы с распайкой выводов
• Метод трассировки лучей SBR+ в Ansys HFSS теперь позволяет моделировать объёмные диэлектрики, например, автомобильный бампер или радом антенны.
• Новое приложение для предварительного анализа разводки печатных плат SI Xplorer позволяет задавать структуру слоёв и переходные отверстия в едином удобном интерфейсе.
• Инструмент mesh subgrid в модуле EMA3D Cable позволяет задавать локальный размер ячеек в выбранных областях.
• Модуль расчёта джоулева тепловыделения в Ansys Icepak (в интерфейсе AEDT) позволяет в связанной постановке определять поля температуры и плотности тока при постоянном или переменном возбуждении, при этом тепловая модель пониженного порядка упрощает постановку задачи с варьируемым расходом охлаждающей среды.
• Новая технология построения сетки для CAD-объектов в Icepak обеспечивает ускорение процесса на порядки. Кроме того, многократно ускорены процессы загрузки входных данных и инициализации решателя.
• Нововведения решателя A-Ф в Ansys Maxwell расширяют возможности анализа электромагнитной совместимости токонесущих шин, силовой электроники и печатных плат.
• Улучшения модели скоса пазов в Ansys Maxwell 2D, сочетающей скорость двумерных расчётов с точностью трёхмерных, позволяют задавать V-образные и произвольные профили скоса и обеспечивают ускорение вычислений с распределённой памятью.
• Нововведения в области междисциплинарного моделирования расширяют возможности расчёта шумовых характеристик электрических машин и позволяют учитывать влияние температуры на размагничивание постоянных магнитов.
• Представлен новый программный продукт Ansys Nuhertz Filter Solutions для проектирования, синтеза и оптимизации электронных фильтров, интегрированный с Ansys HFSS

Материалы

2021 R2 значительно ускоряет процессы проектирования и моделирования за счёт быстрого доступа к достоверной базе материалов. Нововведения в версии 2021 R2:

• Благодаря полной интеграции программных модулей Granta в Ansys Discovery появилась удобная возможность использования достоверных свойств материалов из встроенной или собственной библиотеки на этапе предварительных расчётов.
• Использование расширенной библиотеки материалов для моделирования (Materials Data for Simulation, MDS), а также собственных данных испытаний образцов аддитивного производства, сохранённых в Granta MI, обеспечивает более точные результаты в области топологической оптимизации и генеративного дизайна.
• Минимализация дублирования данных о материалах благодаря использованию таблиц данных от поставщиков материалов (Supplier Data Sheets, SDS).
• Доступ к передовым разработкам из Granta EduPack для студентов технических специальностей.
• Обновлённая база данных о материалах в 2021 R2 для различных отраслей производства: разработка автономных и электрических транспортных средств, гражданской и военной аэрокосмической промышленности, а также медицинского оборудования.

Моделирование автономных транспортных средств

В Ansys 2021 R2 усовершенствована открытая архитектура решений для автономных транспортных средств (АТС), появилась возможность подключения физических моделей датчиков к симуляторам вождения от сторонних разработчиков. Также в новой версии Ansys представлены новые возможности моделирования датчиков и компонентов, расширена встроенная библиотека компонентов. Теперь можно быстро и удобно проводить проверку конфигурации датчиков АТС, включая функции обнаружения и автономного вождения, в любом выбранном вами симуляторе.

Расширены возможности:

• анализа для подготовки к сертификационным испытаниям фар
• параметризации моделей и конфигурации автомобилей
• моделирования многорежимных систем радаров (анализ микро-эффектов Доплера)

Добавлены новые сценарии NCAP для автономного экстренного торможения (AEB) и систем удержания автомобиля на полосе движения (LSS), что позволяет отрабатывать их на основе физического моделирования в условиях дневного и ночного вождения. Новые API для управления моделированием датчиков и доступа к их необработанным выходным данным повышают эффективность работы за счёт поддержки ваших собственных средств обработки или инженерных инструментов.

Цифровой двойник изделия

В Ansys 2021 R2 значительно расширен функционал Twin Deployer, появились новые возможности в области моделей пониженного порядка (ROM), добавлена интеграция с Rockwell Studio 5000 и Microsoft Azure, а также расширена поддержка PTC ThingWorx и библиотек Modelica.

Ключевые улучшения:

• При работае с библиотеками Modelica упрощен процесс доработки существующих моделей и шаблонов, появилась возможность компиляции FMU под архитектуру Win32, и стало удобнее упаковывать составные модели с автоматическим разрешением зависимостей.
• При создании стационарных моделей пониженного порядка в качестве входных данных теперь можно использовать пространственные поля, а в качестве выходных - назначать значения переменных в выбранных точках пространства.
• На этапах экспорта, развёртывания и использования цифровых двойников также внедрён ряд улучшений. Twin Deployer теперь позволяет отображать трёхмерные поля для моделей пониженного порядка в процессе счёта и создавать пользовательские библиотеки из часто используемых компонентов собственной разработки. Расширенная экосистема теперь поддерживает партнёрские платформы Microsoft Azure Digital Twins и Rockwell Studio 5000 для экспорта двойников, а также позволяет разворачивать агентские модули PTC ThingWorx под ОС Linux.

Критичное по безопасности встроенное ПО

В версии 2021 R2 инструменты для встроенного ПО позволяют ещё глубже оптимизировать процесс его разработки и повысить уровень коммуникации между разработчиками.

Среди важных нововведений можно отметить:

• Специально настроенная версия модуля ARINC 661 Cockpit Display System (CDS) Server с библиотекой устройств отображения информации прошла сертификацию на соответствие техническому стандарту FACE, что позволяет быстрее создавать и развёртывать бортовые информационные системы и другие виды бортового оборудования для обеспечения управляемого полёта, а также системы для решения целевых задач нового поколения.
• Упрощённый рабочий процесс по проектированию и верификации встроенного ПО для автомобилей с расширенной поддержкой стандартов AUTOSAR, A-SPICE и ISO 26262.
• Уникальное сертифицированное решение для тестирования встроенного ПО систем отображения информации, охватывающее весь процесс верификации и валидации: исполнение тестов в виртуальной среде, автоматизированное сравнение изображений, автоматизированное определение степени покрытия модели и генерацию тестовой программы, имитирующей целевую среду исполнения.
• Благодаря новым сертификатам соответствия, компания Ansys теперь может выступать в роли "единого окна" для сертификации критического по безопасности встроенного ПО в любых отраслях промышленности и при самых высоких требованиям к классу безопасности стандартов DO-178C, ISO 26262, IEC 61508 и EN 50128.

Анализ функциональной безопасности

Ansys medini версии 2021 R2 позволяет более эффективно применять методы анализа функциональной безопасности, надёжности и кибербезопасности в интеграции с наиболее распространёнными инженерными инструментами.

• Новое приложение Ansys Digital Safety Manager позволяет централизованно управлять планированием деятельности по обеспечению функциональной безопасности.
• Новый инструмент построения блок-схем расчёта надёжности позволяет проводить расчёты надежности систем и преобразовывать блок-схему в дерево отказов.
• Сеть отказов теперь позволяет вычислять интенсивность отказов для каждой неисправности, а также учитывать условные вероятности при передаче интенсивности отказов.
• Добавлен новый режим моделирования, позволяющий анализировать выполнение требований кибербезопасности согласно ISO 21434.

Междисциплинарное моделирование

Специализированный модуль для организации междисциплинарных расчётов System Coupling в версии Ansys 2021 R2 получил следующие улучшения:

• Оптимизация для задач с однонаправленной передачей полей и упрощение процедуры проведения связанных стационарных и нестационарных расчётов в Mechanical
• Расширенные возможности использования выражений внутри модуля
• Повышение общей производительности при передаче полей из 3D в 3D и из 3D в 2D до 20% при одновременном снижении потребляемой памяти (в отдельных случаях - двукратном). За счёт распараллеливания этого процесса можно добиться ускорения до 100 раз.

Расчётная платформа

В Ansys 2021 R2 программные модули, составляющие расчётную платформу, были улучшены для более тесной интеграции расчётных пакетов и повышения удобства работы пользователя.

• optiSLang теперь можно использовать в интерфейсе Electronics Desktop, привычном для пользователей электромагнитных продуктов. Интеграция с Ansys Workbench также доработана, и теперь позволяет переходить от проекта Workbench в проект optiSLang. Помимо улучшений в области интеграции в optiSLang появились новые методы построения мета-моделей (в том числе на основе машинного обучения), а также возможность публикации расчётных цепочек в виде веб-приложений.
• Новые удобные информационные панели в Ansys Minerva позволяют более эффективно обмениваться информацией при групповой работе.
• Расчёты в облаке Ansys Cloud теперь доступны для LS-Dyna, как для версии от LSTC, так и для версии от Ansys. Кроме этой интеграции в Ansys Cloud произошли улучшения в области удобства управления файлами (автосохранение, копирование, перемещение и др.), безопасности (многофакторная аутентификация) и мониторинга (админиистраторам видна аналитика).

Лицензирование

В новой версии изменения коснулись и системы лицензирования. Вот некоторые из них:

• Новая лицензия Discovery Modeling позволяет использовать SpaceClaim, DesignModeler или Discovery в режиме работы с геометрией. Примечательно, что новую лицензию можно получить, обменяв лицензии SpaceClaim или DesignModeler без доплаты.
• Лицензия CFD Enterprise теперь включает все программные модули Chemkin - в новой версии их список пополнился Chemkin-Pro (основной модуль для расчёта сетей химических реакторов), Reaction Workbench (модуль для редуцирования кинетических механизмов) и Energico (модуль для построения эквивалентных реакторных сетей на основе трёхмерных расчётов).
• optiSLang теперь имеет два уровня лицензий - Premium и Enterprise, отличающихся возможностями создания веб-приложений и мета-моделей, а также учёта отклонений формы изделия, полученных при помощи 3D-сканирования.
• Лицензии HPC теперь используются более экономно при многовариантных расчётах - при параллельном обновлении расчётных точек первая из них больше не требует лицензии. Кроме того, лицензии на оптимизатор optiSLang теперь также позволяют параллельно обновлять несколько расчётных точек в количестве 3n+1 (для n лицензий Premium) или 7n+1 (для n лицензий Enterprise).
• В конце 2021 года для клиентов станет доступен портал управления лицензиями с разграничением прав доступа. Портал позволит любому утверждённому пользователю, например, скачивать лицензионные ключи, не привлекая ИТ-службу.