Ключевые возможности обновленных продуктов многодисциплинарной линейки Ansys и тенденции технологий Индустрии 4.0 обсудили эксперты в рамках ежегодного Форума Ansys 2020 R1, организованного АО «КАДФЕМ Си-Ай-Эс», элитным партнером компании Ansys. В этом году мероприятие впервые прошло в онлайн-формате, собрав более 900 слушателей из разных регионов страны и отраслей российской промышленности. За два дня прозвучало более 30 докладов, посвященных разным направлениям – от механики деформируемого твердого тела и гидрогазодинамики до создания цифровых двойников и проектирования высокоскоростных сетей 5G.
Представители компании также сообщили, что по итогам 2019 года АО «КАДФЕМ Си-Ай-Эс» сохранила статус Элитного партнера Ansys. Сегодня среди всех партнеров и дистрибьюторов Ansys, которых в мире насчитывается более 2000, такой статус имеют лишь 24 компании.
Управление данными о материалах, многодисциплинарные расчеты для транспортных средств и интеграция расчетных процессов
Одной из главных тем прошедшего Форума стали приобретения, сделанные Ansys в прошлом году. Среди них – Granta Design, ведущий поставщик материаловедческих технологий для математического моделирования. Сегодня решения для работы с материалами активно применяются компаниями из таких отраслей, как авиакосмос и военная промышленность (Airbus, Boeing, NASA, Lockheed Martin, GE Aviations), энергетика, автомобильная промышленность (Jaguar, Land Rover), бытовая техника (Amazon, Philips, Samsung), производство материалов, медицина. Приобретение Granta Design позволило дополнить линейку продуктов Ansys комплексными решениями для управления информацией о материалах.
В частности, эксперты КАДФЕМ рассказали о новом продукте Granta MI PRO. Это система управления информацией о материалах, которая обеспечивает согласованность данных, позволяет быстро находить нужные данные, выбирать и сравнивать материалы. В результате предприятие экономит средства, исключая испытания одних и тех же материалов, а также время, затрачиваемое на переназначение свойств материалов в CAE-системах при передаче из CAD, при этом повышается корректность данных.
Эксперт также продемонстрировал решение для систематического обоснованного выбора материалов – CES Selector. Он включает базы данных, содержащие несколько тысяч материалов, информацию о свойствах и многое другое – например, более 100 000 записей о различных марках полимеров и эластомеров от более чем 900 производителей, содержащие физико-механические и технологические свойства.
Другое приобретение компании Ansys, о котором шла речь в рамках Форума – Livermore Software Technology Corporation (LSTC), ведущий разработчик решателя LS-DYNA для анализа высоконелинейных динамических процессов. Этот программный продукт используется в таких сферах, как автомобильная промышленность, оборонно-промышленный комплекс, энергетика, технологические процессы, биология и медицина. Сделка стоимостью $775 млн позволила Ansys дополнить свой портфель решением LS-DYNA, широко применяемым для проведения многодисциплинарных расчетов при проектировании транспортных средств. Оно позволяет с точностью прогнозировать их поведение и воздействие на пассажиров при столкновении, рассчитать общую конструкцию и все компоненты в единой модели.
Эксперты КАДФЕМ рассказали о результатах еще одного поглощения – компании Dynardo, ведущего поставщика технологий интеграции процессов и оптимизации конструкций. Приобретение предоставило пользователям Ansys доступ к решению optiSLang для интеграции расчетных процессов и многокритериальной оптимизации. Это ПО особенно востребовано в таких областях производства, как автомобилестроение, авиация и космос, энергетика и бытовая электроника, поскольку оно позволяет повысить эффективность виртуального прототипирования за счет автоматизации CAE-расчетов и тесной интеграции программного комплекса optiSLang с решателями и расчетной средой Ansys.
Ansys для организации бизнес-процессов и 3D-конструирования
В рамках Форума также были представлены новые программные продукты Ansys. Одно из них – Ansys Minerva, платформа на базе Web и PLM-технологий для организации взаимодействия на предприятии, заменившее Ansys EKM. Она разработана на базе PLM-решения ARAS Innovator и построена по принципу SOA (модельно-ориентированная сервис-ориентированная архитектура) для совместного использования многодисциплинарных расчетов, анализа данных, встраивания численного моделирования в жизненный цикл изделия. С ее помощью инженеры могут обмениваться информацией в рамках существующего бизнес-процесса, извлекать атрибуты из моделей, визуализировать модели из графического интерфейса ПО в браузере, работать с данными. Сегодня Ansys Minerva применяется для проектирования автономных систем, аддитивных технологий, создания цифровых двойников, системного проектирования на основе численных моделей, обеспечения цифровой безопасности.
В рамках Форума отдельное внимание было уделено программному комплексу Ansys Discovery для 3D-конструирования, предварительного анализа и исследования конструкций. Он позволяет повысить эффективность работы инженеров-конструкторов, решающих задачи с применением интегрированных инструментов CAD и CAE. Ansys Discovery позволяет осуществлять быстрый поиск рациональных вариантов конструкции среди множества альтернатив с учетом свойств материалов и сред, законов физики и геометрических ограничений. Эксперты КАДФЕМ подробно рассказали о трех решениях линейки:
- Ansys Discovery SpaceClaim – универсальная CAD-система для 3D-моделирования с прямым редактированием геометрии.
- Ansys Discovery AIM для решения многодисциплинарных задач и оптимизации.
- Ansys Discovery Live для экспресс-оценки инженерных концепций с вычислениями на GPU в реальном времени.
Специалисты рассказали еще об одном программном продукте – бессеточном CFD-решателе Particleworks, применяемом в таких сферах, как автомобильная и химическая промышленность, гражданское строительство, производство материалов, энергетика, товары народного потребления. Он основан на MPS (Moving Particle Simulation) – методе моделирования движущихся частиц, который позволяет рассчитать течения со свободной поверхностью. Particleworks используется для выполнения таких сложных расчетов жидкости, как моделирование потоков со свободной поверхностью, брызгообразования, проектирования систем смазки, изучения колебания жидкости и пр. В 2019 году была реализована связка решателя Particleworks с программными продуктами Ansys Fluent и Ansys Mechanical. Благодаря интеграции в Ansys Workbench, результаты из Fluent могут быть конвертированы и переданы в Particleworks для учета эффектов от несущей среды при рассмотрении многофазных течений, результаты из Particleworks (давление и коэффициент теплоотдачи) автоматически отображаются как граничное условие в ANSYS Mechanical.
Продвинутые технологии: создание цифровых двойников, применение аддитивного производства, проектирование сетей 5G
Не остались в стороне и темы, связанные с применением передовых технологий Индустрии 4.0. Так, представители ООО «Фабрика Цифровой Трансформации», дочерней компании «КАДФЕМ Си-Ай-Эс», рассказали о способах создания цифровых двойников реальных физических объектов в Ansys Twin Builder 2020 R1 и их использовании при эксплуатации. Цифровой двойник на основе моделирования представляет собой интегрированную многодоменную системную модель, включающую в себя данные о накопленном опыте эксплуатации устройства. Он позволяет разрабатывать и оптимизировать системы, переходить к предиктивному обслуживанию и увеличивать эффективность управления производственными мощностями. Twin Builder позволяет осуществлять предиктивное обслуживание систем (за счет развертывания и подсоединения цифрового двойника к платформам Промышленного Интернета вещей и получения от него данных в режиме реального времени), системную валидацию и оптимизацию и системное моделирование.
Еще одна популярная тема, о которой шла речь на Форуме – развертывание инфраструктуры 5G, одной из ключевых технологий цифровизации. Эксперт КАДФЕМ продемонстрировал, как линейка Ansys HFSS позволяет разрабатывать оборудование стандарта 5G: полупроводники, печатные платы и упаковку ИС, антенны, решетки и ВЧ-тракт, а также моделировать авторадары. Кроме того, он также затронул тему моделирования систем ADAS/AV с помощью комплексной масштабируемой платформы Ansys VRXPERIENCE Driving Simulator. Она применяется для быстрого создания виртуального мира из HD-карт с помощью симуляции дорожного движения и позволяет легко генерировать сценарии. В процессе непрерывного моделирования реализована поддержка отраслевых стандартов и рабочего процесса разработки системы. Платформа позволяет запускать асинхронное или внешне синхронизированное моделирование в режиме реального времени.
В рамках Форума эксперты также обсудили улучшения и нововведения в линейках Ansys для прочностных и гидродинамических расчетов, решения высокочастотных и низкочастотных задач в области электромагнетизма, а также моделирование сыпучих сред методом дискретных элементов. Также были затронуты такие темы, как особенности современных технологий моделирования и расчета сложных термогидравлических систем в системе Flownex® SE, новые функции встраиваемого ПО (SCADE, medina analyze) и возможности Ansys SPEOS для оптических расчетов, возможности аддитивного производства.
«Прежде каждый год мы проводили два крупных мероприятия – Аnsys Форум и Конференцию пользователей CADFEM/Ansys. В этом году с учетом сложившихся обстоятельств, связанных с эпидемией коронавируса, мы впервые решили опробовать новый современный online-формат проведения весеннего Ansys Форума, а паузу между двумя ключевыми мероприятиями заполнить серией отраслевых и специализированных online-семинаров, посвященных практическому применению многодисциплинарной линейки ПО Ansys. Эффект от нового формата: более 900 участников Форума. Мы очень довольны таким результатом. Событие получилось масштабным. Было ярко и оживлённо. Наши специалисты представили более 30 интересных докладов по всей линейке ПО Ansys, а также доклады по таким смежным продуктам, тесно интегрированным с решателями Ansys, как Particleworks и Flownex SE», – прокомментировал результаты Форума R&D Директор «КАДФЕМ Си-Ай-Эс» Денис Хитрых.