ANSYS, Inc. и Инженерная школа Свенсона разрабатывают ЕРС для аддитивного производства

15.06.2016. Два независимых проекта Питтсбургского Университета в области аддитивных технологий получили гранты от Национального инновационного института аддитивного производства (NAMMI — America Makes) в объеме 1,7 млн. долларов. Координатором программы выступает кафедра Инженерной школы Свенсона Питтсбургского Университета, которая на данный момент участвует в исследовательских проектах по разработке новых производственных технологий с суммарным объемом в 2,3 млн. долларов.

Один из проектов с названием «Интегрированная среда разработки для аддитивного производства» выполняется в кооперации с такими технологическими лидерами как, Aerotech , ANSYS, Honeywell и др. Руководит проектом Др. Альберт То – ассистент-профессор машиностроения и материаловедения Питтсбургского Университета.

Аддитивное производство (АП) позволяет создавать изделия со сложной геометрией и топологией, недоступной для традиционных средств производства. При этом современные CAD/CAE пакеты обладают существенными ограничениями при моделировании объектов АП, как на уровне многоуровневой вариативной геометрии, так и на уровне математических моделей, описывающих сложные физико-химические процессы, происходящих в материалах.

Другой очевидной проблемой для инженерного анализа является анизотропия механических свойств АП-материалов и отсутствие надежных баз данных по динамическим свойствам аддитивных сплавов, связанных наличием дефектов на микроуровне.

Разрабатываемые интегрированные инструменты проектирования для АП индустрии позволят промышленности сократить время разработки и выхода на рынок, а также снизить стоимость производства нового продукта.

https://www.americamakes.us/news-events/industry-news/item/896-the-university-of-pittsburgh-and-ansys-develop-new-computing-tools-to-push-the-boundaries-of-additive-manufacturing

Денис Хитрых, директор «СимуЛабс», Москва.
KhitrykhDP2

Вертикальное приложение на базе платформы ANSYS для расчетного сопровождения при проектировании малых БПЛА

Специалисты Центра исследований и разработок SimuLabs4D компании КАДФЕМ работают над автоматизированным приложением по расчету компоновки малых беспилотных летательных аппаратов, подбору винтомоторной группы, оценке аэродинамических характеристик и моделированию динамики полета.

Предполагается создание приложения на базе платформы ANSYS, объединяющее в себя аналитические методы, оптимизационные алгоритмы, численное моделирование и моделирование на уровне системы.

Уникальной особенностью приложения является полная автоматизация всех расчетных процессов и работа в «одном окне» в рамках специального пользовательского интерфейса, в котором инженер вводит информацию о требованиях, предъявляемых к БПЛА и на выходе получает необходимую информацию о компоновке (параметризированная 3D модель), параметрах рабочих режимов (режимы работы ВМГ, пространственное положение БПЛА и его органов управления) и результаты «виртуального эксперимента» (дальность, время полета).

БПЛА1

Приглашаем к сотрудничеству все заинтересованные компании для совместной разработки и верификации применяемых расчетных технологий.

copterFWПо всем вопросам, пишите в форму обратной связи на странице SimuLabs4D

Обратная связь SimuLabs4D

 

Что же такое Единая Расчетная Среда?

Что же такое Единая Расчетная Среда?

В ранее опубликованных материалах мы часто упоминаем концепцию единой расчетной среды (ЕРС) как наиболее совершенный и многоуровневый подход по применению технологий численного моделирования. Так что же это такое? Программа, решатель, или что-то иное?

В нашем понимании ЕРС – это собирательный образ, экосистема, заключающая в себе все расчетные процессы, сквозные, сопряженные и параллельные, соответствующие всем этапам проектирования с применением максимально возможной их автоматизации.

Таким образом, конечный облик ЕРС  зависит от профиля деятельности компании и ее масштабов, а также от степени наукоемкости проектируемых ей изделий. ЕРС может быть как расчетным аналогом системы жизненного цикла изделия, так и просто автоматизированным руководством для конструкторов (РДК).

Ключевыми аспектами организации ЕРС являются методология применения расчетных технологий, адаптация расчетных комплексов и их интеграция в единую среду.

схема

Методология. Как известно, существуют определенные правила, общепринятые или корпоративные инструкции, регламентирующие постановку определенного класса расчетных задач. Они описывают применимость решателей, физических и математических моделей, выбор граничных условий, требования к геометрическим моделям исследуемых объектов и т. п. Данные правила верифицированы и откалиброваны так, что их соблюдение при выполнении расчетов обеспечивает получение достоверного результата с определенной удовлетворительной степенью погрешности. Свод этих правил и формирует методологию применения расчетных технологий.

Адаптация. В зависимости от сложности физического процесса решаемой задачи, методология применения расчетных технологий может потребовать от инженера большого объема работ по постановке расчета (препроцессинг) и обработке результатов (постпроцессинг). Для более эффективного применения расчетных технологий целесообразно автоматизировать данные процессы, тем самым сокращая время на выполнение расчетной задачи. Автоматизация существующей методологии применения расчетных технологий заключается в адаптации имеющихся расчетных инструментов (программ, макросов, процедур), а также в создании дополнительного вспомогательного программного обеспечения.

Интеграция. Автоматизированная методология позволяет выстраивать автоматизированные сквозные расчетные процессы – от стадии препроцессинга до постпроцессинга и расширять их, вовлекая ранние и поздние этапы проектирования. Таким образом, появляется возможность выстроить такой расчетный процесс, который позволяет спроектировать изделие с «чистого листа» в одном окне, тем самым исключив возможность совершения конструкторской ошибки на этапе эскизного проектирования, и дает возможность получить непосредственные эксплуатационные характеристики прототипа на этапе формирования конструкторской документации.

Создание интегрирующей оболочки позволяет объединить несколько параллельных расчетных процессов, протекающих при проектировании изделии, например, в случае расчетов многокомпонентного изделия или изделия, требующего выполнения многодисциплинарных расчетов.

Читать далее

С наступающим 2016 годом и Рождеством!

SimuLabs4D-CADFEM-card-1920Дорогие друзья и коллеги!

Пусть наступающий 2016 год принесёт Вам новые знания, открытия и новые цели.
Дерзайте и стремитесь к новым горизонтам и новым измерениям!

Коллектив R&D Центра КАДФЕМ – SimuLabs4D.

Итоги первого года работы R&D Центра SimuLabs4D

Приблизительно год назад в компании КАДФЕМ (Москва) образовался Центр исследований и разработок SimuLabs4D. Днем рождения Центра можно считать дату успешной реализации первого демонстратора технологии ANSYS ACT для интеграции сторонних решателей в единый расчетный процесс в ANSYS Workbench.  После этого мы сконцентрировались на проработке различных вариантов адаптированных и автоматизированных модулей ANSYS с интеграцией уникальных расчетных методик и кодов, предназначенных для решения  комплексных отраслевых расчетных задач.

За первый год существования Центра нами были проработаны и реализованы множество вариантов концепций Единой расчетной среды (ЕРС) на базе платформы ANSYS для различных отраслей промышленности.

Кроме самих концепций, которые опирались на текущие и развивающиеся возможности ANSYS, были разработаны несколько проектов-демонстраторов уникальных ЕРС и выполнено несколько успешных коммерческих проектов для наших клиентов.

Наши концепции и реализованные проекты были продемонстрированы на тематических конференциях как зарубежом (TechNet Alliance Spring Meeting 2015, ANSYS Conference & CADFEM Users’ Meeting 2015), так и у нас в стране (Международная конференция пользователей ANSYS/CADFEM 2015, Всероссийская НТК «Авиадвигатели ХХI века» 2015). Они были положительно приняты экспертным сообществом и по итогам конференций мы получили очень много отзывов и предложений по дальнейшему развитию данного направления – адаптации, автоматизации и интеграции расчетных процессов в рамках ЕРС.

Дебют секции "Автоматизация" на ACUM 2015 в Москве

Дебют секции «Автоматизация» на ACUM 2015 в Москве

Стенд КАДФЕМ - SimuLabs4D на ACUM 2015 в Бремене, Германия.

Стенд КАДФЕМ — SimuLabs4D на ACUM 2015 в Бремене, Германия.

В ближайшее время мы начнем публиковать основные тезисы и описание особенностей реализации тех или иных концепций ЕРС на примере задач из авиакосмической и энергетической отраслей.

Различные аспекты концепции Simulation Driven Product Development с учетом возможностей современных CAE-технологий

Исследования и разработки в области применения технологий численного моделирования как ключевой фактор повышения эффективности внедрения расчетных комплексов на предприятии и реализации концепции SDPD.

Рост потребностей и эволюция возможностей

Технологии численного моделирования (Computer Aided Engineering или CAE-технологии) сегодня являются важнейшим инструментом при проектировании наукоемких и инновационных изделий. Программные комплексы, выполняющие численное моделирование (CAE-комплексы – системы инженерного анализа), в большинстве своем универсальны и пригодны для решения широкого спектра задач. При этом, каждая задача является по-своему уникальной и требует индивидуального подхода к ее решению, а также определенных навыков от инженера.

Обладая лишь базовыми знаниями о численном моделировании, при выполнении расчетных работ затруднительно использовать CAE-технологии с высокой эффективностью.

Сегодня перед инженерами стоят не разрозненные технические, а связанные многодисциплинарные конструкторские задачи, которые требуют глобальных решений. Это возможно только при полном понимании возможностей и ограничений программных комплексов численного моделирования и расчетных методик.

Возможности CAE-комплексов непрерывно растут, также как и потребности инженеров – вместе с ростом производительности вычислительных ресурсов. Инженеры постепенно переходят от однофизичных расчетов, решающих узкоспециализированные задачи, к многодисциплинарным расчетам, позволяющим проводить моделирование поведения конкретной детали или узла конструкции с учетом реальных условий эксплуатации.

Но этим возможности CAE-комплексов не ограничиваются. Согласно концепции Simulation Driven Product Development (SDPD – Разработка изделий на основе численного моделирования), дальнейшее развитие технологий численного моделирования нацелено на широкое использование CAE-комплексов на всех этапах проектировочных работ.

Рисунок 1 - Эффективность инвестиций, вложенных в CAE-технологии на предприятии.

Рисунок 1 — Эффективность инвестиций, вложенных в CAE-технологии на предприятии.

Как известно, на ранних стадиях проектирования используются различные упрощенные инженерные или аналитические расчетные методики для формирования первичного облика изделия, а также для проведения первичной оптимизации. На этих этапах применение полнофункциональных CAE-комплексов может быть избыточно и нецелесообразно. Таким образом, в рамках концепции SDPD можно говорить, что CAE-комплексы эволюционируют в т. н. Единую расчетную среду (ЕРС).

ЕРС позволяет объединить все расчетные методики, алгоритмы и программное обеспечение, а также реализовать единый сквозной расчетный процесс, соответствующий всем этапам проектирования: от концептуальной проработки изделия до оценки эксплуатационных характеристик прототипа.

Читать далее