Ansys представляет новый продукт для моделирования процесса формования и систему Ansys Connect в новой версии Ansys 2022 R1

Компания «КАДФЕМ Си-Ай-Эс», элитный партнер Ansys, сообщает о выходе новой версии программных продуктов Ansys 2022 R1. В ней представлен ряд крупных обновлений – начиная от нового программного продукта Ansys Forming и системы Ansys Connect, заменившей Ansys Platform, и заканчивая многочисленными усовершенствованиями, обновлениями и новыми функциями, появившимися в существующих решениях.

Прочностные решения Ansys

В Ansys 2022 R1 представлен новый продукт – Ansys Forming. Это универсальное программное обеспечение для моделирования процесса формования. Решение было создано для цифрового проектирования и проверки каждого этапа процесса формования листового металла с помощью возможностей решателя LS-DYNA.

В новой версии также повышена достоверность при сопоставлении данных физических испытаний и компьютерного моделирования с помощью Mechanical для оценки шума и вибраций NVH (Noise Vibration Harshness). Пользователи могут с легкостью импортировать данные физических испытаний и вычислять критерий модального согласия MAC для сравнения их с данными, полученными в ходе моделирования.

Расчеты акустики

В версии 2022 R1 для Ansys Sound добавлены новые возможности. Среди них –  использование полноценной функции частотного отклика FRF (Frequency Response Function), отображение цветовой карты громкости по стандарту ISO 532-1 и показателей тональности. Это позволяет:

• Снизить шумовое загрязнение с помощью показателей тональности. Их можно рассчитать в порядке отображения с возможностью переключения порядковых уровней. 
• Новая функция FRF дает возможность исследовать передаточную функцию системы за счет оценки частотной характеристики и минимизации влияния шума на условный приемник. 
• Добавлена возможность отображения громкости звука по стандарту ISO 532-1 в виде цветовой карты для снижения шумового загрязнения. 

Аддитивные технологии

Ansys 2022 R1 продолжает расширять функционал Ansys Additive, оптимизируя рабочие процессы проектирования, моделирования и производства. Пользователи Ansys Mechanical теперь могут определить и минимизировать риск ошибок построения и обеспечить высокое качество деталей с помощью моделирования процессов плавления в слое металлического порошка (PBF), направленного подвода энергии (DED) и впрыска связующего при печати металлом (Metal Binder Jetting). Среди других обновлений:

• Существенно упрощены расчетные процессы DED. Моделирование процесса DED позволяет прогнозировать искажения формы и значения внутренних напряжений в конструкции на макроуровне в результате теплового воздействия для предотвращения сбоев печати, а также предоставляет технические данные для улучшения конструкций при аддитивном производстве. 
• Улучшено моделирование процесса плавления в слое металлического порошка (PBF). Деформации при моделировании схемы сканирования лазером (Scan Pattern) рассчитываются в 2 раза быстрее. Также расширена библиотека материалов. 
• Повышение скорости работы. Поддерживаются многопоточные решатели и мультиплатформенный помощник для Additive. Также усовершенствованы решатели MAPDL, добавлен более простой и плавный переход от продуктов Ansys Additive к оболочкам Workbench и Mechanical.
• Расширены возможности для процесса Metal Binder Jetting (Beta). Доступно прогнозирование больших деформаций и усадки в процессе спекания.

Материалы

В Ansys Materials 2022 R1 расширены возможности предоставления данных и инструментов в области технологий 5G, электроники и электрификации. В Ansys Granta MI™ появились возможности машинного обучения для интеллектуального аддитивного производства. В результате сокращается производство образцов и определение характеристик аддитивных материалов, раньше выполнявшееся методом проб и ошибок.

• Радиоинженеры, разработчики электрических машин и инженеры по теплотехнике, использующие инструменты Ansys Electronics Desktop, теперь могут получить доступ к Granta MI для своих основных решателей с доступом к более чем 7200 электромагнитных материалов. Это позволит выполнять более быстрое и точное моделирование электромагнитных явлений.
• Возможности машинного обучения в Granta MI™ позволяют оптимизировать параметры процесса с целевыми критериями, визуализировать данные и обучение с повышенным вниманием к разреженным и зашумленным данным.
• Появилась возможность оценить воздействие материала на окружающую среду, используя исчерпывающие данные об экологичности, с помощью инструмента MaterialUniverse™. Он содержит актуальные данные об эко-проектировании для всех конструкционных материалов.

Значительно расширилась библиотека данных для нелинейных моделей полимеров – теперь в ней представлено более 105 000 моделей материалов для полимеров.

Вычислительная гидродинамика

В новой версии появились улучшения гидродинамических решений Ansys, ускоряющие построение сетки, настройку модели и расчет:

• Специальный инструментарий для аэрокосмической отрасли в Ansys Fluent облегчает моделирование внешней аэродинамики с помощью встроенных передовых методов, оптимизированных настроек решателя, параметрических возможностей и многого другого.
• Новый решатель Multi-GPU Fluent (бета-версия) ускоряет моделирование стационарных процессов: результаты показывают, что 4 высокопроизводительных GPU обеспечивают производительность выше, чем 1000 CPU.
• Для моделирования акустических явлений в Ansys Fluent стали доступны новая модель пористой среды, проведение сложного расчета с созданием прослушиваемого звука и выполнение дискретного преобразования Фурье непосредственно в процессе расчета.
• Гибридная технология построения сетки Ansys TurboGrid автоматизирует создание сетки для сложной проточной части турбомашин.
• Ускорение расчетов в Ansys Rocky за счет сокращения вычислений в областях с низким уровнем взаимодействия частиц с помощью возможностей динамического домена.
• Приближение Эйлера для двухфазных смесей в Ansys Forte, используемое для моделирования жидкостей и двухфазных смесей, обеспечивает быстрое и точное моделирование насосов и клапанов.

Электромагнитные расчеты

Решения Ansys 2022 R1 для моделирования электроники предлагают продвинутые технологии для проектирования печатных плат, 3D корпусов ИС, ЭМИ/ЭМС, тепловых, кабельных и электромеханических систем, а также усовершенствования в моделировании систем 5G, автономных систем и электрификации. Среди них:

• Представленная в HFSS SBR+ модель шероховатости поверхности обеспечивает эффективный метод моделирования диффузного отражения от шероховатых поверхностей, например, от асфальта или бетона. В результате повышается реалистичность результатов моделирования работы автомобильного радара.
• Анонсирована возможность прогнозирования потерь в многожильных проводах на основе двусторонней связи с тепловыми решателями в Workbench и Ansys Electronics Desktop. 
• SIwave теперь умеет считывать температурные градиенты из Icepak и стал первым продуктом с функцией моделирования переменного тока, включая определение SYZ параметров, сканирование импеданса и перекрестных помех. Это позволяет оценивать влияние температуры на целостность сигнала.
• Icepak теперь поддерживает двустороннюю связь с RedHawk для импорта моделей CTM и экспорта коэффициентов теплоотдачи для более точного анализа теплового режима микросхем и корпусов.
• В Motor-CAD теперь можно быстро рассчитать виброакустические параметры электрической машины, оценить результаты на ранних стадиях проектирования и включить эти расчеты как часть оценки различных физик проекта с помощью Motor-CAD. Это помогает избежать проблем с вибрациями и шумом на более поздних стадиях разработки, когда возрастает стоимость изменений.
• Внедрение возможности совместного схемного анализа переходных процессов в EMA3D и Nexxim позволяет моделировать сложные устройства и системы на схемном уровне и сократить время моделирования более чем в десять раз.
• Новая возможность моделирования пробоя диэлектрика в EMA3D Charge позволит инженерам в аэрокосмической отрасли оценить конструкции с потенциальным риском пробоя диэлектрика, а инженерам в радиоэлектронике – риск пробоя диэлектрика между проводниками печатной платы. Этот функционал будет полезен для проектирования космических аппаратов, солнечных батарей, высоковольтных изоляторов, кабелей и разъемов.
• Автоматизированная дискретная оптимизация Nuhertz FilterSolutions позволяет улучшать конструкции планарных фильтров исходя из стандартной стоимости компонентов, имеющихся у поставщиков. Разработчики, использующие стандартные компоненты, смогут синтезировать и оптимизировать фильтры, а также выполнять анализ их стоимости.

Многодисциплинарные расчеты

В версии Ansys 2022 R1 появились новые возможности для моделирования взаимодействия жидкостей и твердых тел (FSI), термоэлетрических и других многодисциплинарных расчетов, проводимых с помощью System Coupling. Основные улучшения релиза включают: 

• Новый метод экстраполяции, улучшающий перенос данных на непересекающиеся области. 
• Улучшения интерполяции данных для ускорения совместных расчетов с меньшими затратами оперативной памяти. 
• Новый вид представления графиков и помощники для перезапуска расчетов. 
•  
• Новая версия API 2.0 позволяет открыть возможности объемной интерполяции, обмена комплексными данными результатов моделирования и дополнительными атрибутами между объектами, использующими этот интерфейс API.

Решения для проектирования

Ansys 2022 R1 расширяет Live-физику Ansys Discovery в области управления тепловым состоянием за счет добавления возможности расчетов взаимодействия жидкостей и твердых тел. Новый быстрый решатель позволяет проводить моделирование теплообменников, устройств жидкостного охлаждения и выхлопных систем значительно проще и до 50 раз быстрее. Это позволяет тестировать больше вариантов конструкции для всестороннего анализа и обоснованных решений. 

В релизе 2022 R1 также добавлен ряд ключевых функций для инженеров-расчетчиков, использующих Discovery в качестве инструмента подготовки моделей: возможность моделирования балок и оболочек, изоляции гибких кабелей и поддержка малых единиц измерения. Усовершенствования производительности для пользовательского интерфейса Discovery обеспечили больше возможностей автоматизации для бесшовного связанного рабочего процесса от проектирования в CAD до получения результатов численного моделирования.

Сред ключевых обновлений:

• Быстрое и простое управление тепловым режимом. Связанный тепловой анализ для жидкости и твердого тела для Live-физики позволяет оценивать температурное состояние при любом расчетном сценарии.
• Поддержка балок и оболочек, изоляции гибких кабелей и малых единиц измерения позволяет Discovery работать с большим разнообразием различных геометрических объектов в различных условиях эксплуатации.
• Расширенное отслеживание истории, улучшенная поддержка шарнирных и сферических соединений, а также новые возможности постобработки, такие как локальные мониторы сечений и интерактивные датчики, ускоряют процесс моделирования от настройки до результатов.
• Возможность расчета сжимаемых потоков как для Live, так и при более точном моделировании, свойства материалов, зависящие от температуры и 1D-пружины расширяют масштаб и глубину возможностей моделирования Discovery.

Ansys Connect (ранее – все платформенные решения Ansys)

В версии 2022 R1 набор решений Ansys Connect заменяет Ansys Platform и включает Ansys Minerva, Ansys optiSLang, Ansys Granta (Granta MI Enterprise, Granta MI Pro и Selector), а также Ansys ModelCenter. Ansys Connect позволяет создавать цифровую нить, связывая различные инструменты численного моделирования как друг с другом, так и с другими продуктами экосистемы на разных стадиях жизненного цикла активов. Среди них – CAD-системы, системы управления требованиями, среды проектирования архитектуры систем и другими. Ключевые обновления включают:

• Новые коннекторы в Ansys optiSLang, доступные для LS-Dyna, SpaceClaim, Nastran и ModelCenter. Кроме того, новые алгоритмы оптимизации от Probaligence, основанные на AI/ML, реализуют обновленные оркестрованные и оптимизированные расчетные процессы. 
• Ansys Minerva позволяет создавать приложения на основе автоматизированных расчетных процессов, делая их доступными для начинающих пользователей и сокращая тем самым экспертные требования для проведения высококлассного численного моделирования. 
• Новый инструмент Ansys ModelCenter улучшает связь между моделью архитектуры системы и системой управления требованиями для построения более точных численных моделей.

Цифровые двойники

Новая версия Ansys Twin Builder повышает уровень достоверности инструментов предиктивной аналитики до 98% за счет комбинирования информации от физических и виртуальных датчиков. Новые возможности позволяют ускорить установку и настройку цифрового двойника, облегчают множество рабочих процессов, а также упрощают взаимодействие с моделью через Web-приложение.

Простой экспорт и установка Цифрового двойника

• Twin Deployer с инструментами гибридной аналитики: калибровка и доводка параметров расчетной модели путем комбинирования данных с физических и виртуальных датчиков и сравнения реальных данных с результатами численного моделирования. Инструменты онлайн-калибровки позволяют перекалибровать цифровые двойники без создания новой модели.
• Возможность разработать прототип простого Web-приложения путем экспорта из интерфейса Twin Deployer.
• Twin SDK теперь поддерживает State-Saving, позволяя производить рестарт расчета, а также дает возможность использовать сценарии «что, если».

Улучшения в технологии ROM (Reduce Order Model)

• Более точный контроль и наложение ограничений на выходные параметры ROM-модели для проверки того, что они не выходят за допустимые физические пределы.
• Доступен новый, более эффективный решатель Dynamic ROM Builder – до 10 раз быстрее по сравнению с предыдущими релизами.

Улучшения Modelica

• Conditional Connector и поддержка параметров позволяют с легкостью кастомизировать компоненты, используя условных операторов и параметры для повторного применения одних и тех же моделей в разных сценариях.
• Улучшения в процессах и инструментах создания, редактирования, добавления аннотаций и клонирования неоткомпилированных моделей.

Встроенное программное обеспечение

В новой версии Ansys продолжает наращивать передовые возможности для поддержки международных стандартов безопасности и совместимости встроенного программного обеспечения в сфере аэрокосмической и оборонной (DO-178C, ARINC 661, FACE), автомобильной промышленности (ISO 26262, AUTOSAR) и производстве (IEC 62508, EN 50128). 

Более того, благодаря уникальной технологии измерения покрытия тестов происходит ускорение верификации и валидации программного обеспечения. 

Среди новых возможностей: 

• Новый визуальный стиль и улучшения пользовательского интерфейса в SCADE Suite. Также среди новых возможностей – Digital Verifier и расширенная поддержка AUTOSAR Classic. 
• В SCADE Display добавлены рекомендации по сертификации системы отображения информации в кабине пилота по стандарту DO-178C и библиотека графических эффектов SCADE Display. 
• Пакет SCADE Architect и Avionics теперь имеет полную поддержку моделирования FACE 3.1 с улучшенным пользовательским интерфейсом в браузере. 

В пакетах SCADE Test и SCADE Lifecycle реализованы функции измерения покрытия тестов и элемента соединения ALM Gateway. 

Анализ безопасности

В Ansys medini analyze 2022R1 появились новые функции, обеспечивающие еще более эффективное комплексное применение методов анализа безопасности, надежности и кибербезопасности. Обновленный инструментарий позволяет проводить работы в соответствии с последними обновлениями отраслевых стандартов. 

• Аэрокосмическая отрасль – полное соответствие анализа деревьев отказов стандарту ARP4761(A) в сочетании с доработками, повышающими удобство использования. 
• Автомобилестроение – анализ автомобильной кибербезопасности в соответствии с последним обновлением стандарта ISO 21434. 
• DSM (Digital Safety Manager) – информационные панели проектов могут отображать настраиваемые ключевые показатели эффективности (автоматически получаемые из текущих данных проекта), позволяющие отслеживать ход выполнения работ по обеспечению безопасности.

Моделирование автономных транспортных средств

В версии 2022 R1 по-прежнему используется открытая архитектура с возможностью подключения физических датчиков Ansys к сторонним симуляторам вождения, таким как IPG Automotive CarMaker или Carla, а также добавлен ряд новых возможностей для задания датчиков. Обновления позволят быстро и легко проверять и верифицировать ADAS/AV системы, включая восприятие датчиков (радара, лидара и камеры), с помощью выбранного инструмента моделирования вождения. Новые функции для радаров и лидаров позволяют верифицировать большие и сложные датчики, независимо от ограничений графического процессора.

Новые возможности совместного моделирования с IPG Automotive CarMaker позволяют автопроизводителям и поставщикам обеспечивать безопасность работы систем помощи водителю и автономных транспортных средств за счет проверки алгоритмов восприятия, объединения и управления с использованием физического моделирования датчиков Ansys (камера, радар, лидар) в синхронизации со средой виртуального тестирования IPG CarMaker. 

С новыми функциями для моделирования радаров и лидаров объем памяти GPU больше не является ограничением при моделировании больших и сложных датчиков. AVxcelerate автоматически адаптируется к доступным ресурсам. Кроме того, модель радара Ansys в реальном времени теперь учитывает шероховатость подстилающей поверхности.

Оптическое моделирование

Программный продукт Ansys Speos продолжает расширять инновационные возможности, позволяя разработчикам выполнять точное и высокопроизводительное оптическое моделирование. Новая версия 2022 R1 несет в себе мощные возможности, которые ускоряют расчеты, повышают точность моделирования и расширяют возможности взаимодействия с другими продуктами Ansys.

Улучшения производительности

• LightField – новый формат файлов Ansys, облегчающий хранение и обмен промежуточными результатами моделирования субструктур оптической системы с целью сокращения времени моделирования и обеспечения обмена данными между поставщиками и их клиентами. Это способствует повышению производительности и выполнению требований защиты интеллектуальной собственности.
• Parameter Manager предлагает расширенный набор параметров для оптимизации более широкого набора конструкций в Speos, включая световоды и проекционные линзы.
• Возможности подключаемых модулей свойств поверхности позволяют создавать пользовательские модели оптических поверхностей, написанные на C++ или Python. Новые модели дают возможность использовать описание материалов сторонних производителей и данные, поступающие из других инструментов Ansys, таких как Lumerical FDTD.
• Другие улучшения производительности, включая улучшения менеджера предустановок, пользовательского интерфейса и ускоренный импорт проектов CATIA.

Поддержка GPU

• Speos теперь осуществляет вычисления на графических процессорах, обеспечивая значительное повышение производительности моделирования (контрольные показатели демонстрируют ускорение в среднем от 140 до 260 раз) без потери точности и с беспрецедентным соотношением производительности и стоимости.
• Speos Live Preview – предварительный просмотр с ускорением на GPU, обеспечивающий 100% достоверность результатов моделирования, которые соответствуют результатам, полученным с помощью Speos CPU, теперь доступен для Speos, встроенного в NX.

Датчики для автономного вождения

• Новая постобработка для лучшего моделирования динамических эффектов окружающей среды и размытости изображения движущегося объекта.

Интеграция продуктов Ansys 

• Модели функционально-градиентных материалов для учета влияния неоднородностей на коэффициент преломления и поглощение.
• Теперь в Speos можно моделировать аэрооптические эффекты и учитывать аберрацию турбулентных потоков сжимаемой среды вблизи проекционной или входной апертуры.
• Интеграция с Ansys Mechanical позволяет моделировать влияние механической деформации на оптические свойства.
• Новые функции повышения производительности для Ansys Cloud, включая гибкую очередность задач и возможность регулирования количества ядер.

Фотоника

Компания Ansys продолжает расширять сферу применения программных продуктов Ansys Lumerical для решения задач фотоники, предлагая новые мощные возможности, позволяющие увеличить точность и производительность расчётов. Также в новом релизе 2022 R1 расширяются возможности интеграции с другими продуктами Ansys.

Интеграция с сервисами Ansys Cloud HPC 

• Теперь Lumerical интегрирован с мощным облачным сервисом Ansys Cloud.
• Возможность отправки больших моделей и вариаций параметров в Ansys Cloud непосредственно из инструментов Lumerical.
• Доступ к высокопроизводительному облачному оборудованию HPC, цены по требованию и полностью безопасные рабочие процессы.

Интеграция с Ansys Speos и Ansys optiSLang

• Возможность создания модели поверхности для Speos (BSDF и дифракционные решетки) позволяет учитывать эффекты визуального восприятия с помощью Speos Human Vision (доступна бета-версия).
• Обновления для поддержки рабочих процессов optiSLang, включая расширенную оптимизацию Lumerical STACK для приложений для отображения (доступна бета-версия).

Фотонные интегральные схемы

• Поддержка проектирования пользовательских активных компонентов ФИС с помощью Layer Builder.
• Новая улучшенная поддержка моделей фотонных устройств Lumerical INTERCONNECT и Verilog-A в Lumerical CML Compiler. 
• Более удобная работа с Lumerical CML Compiler: новые команды для простого развертывания отдельных шаблонов и проверки статуса сборки элементов в библиотеке.

Интеграция с Virtuoso Layout 

• Прямая передача данных макета между Virtuoso и FDTD/MODE, позволяющая напрямую извлекать параметры и оптимизировать p-ячейки.