» ANSYS GRANTA – baza danych materiałowych i nie tylko

ANSYS GRANTA – baza danych materiałowych i nie tylko

ANSYS GRANTA to zestaw narzędzi do szukania i wielokryterialnego porównywania materiałów z jakich chcemy zbudować swój produkt. Oprogramowanie to zostało stworzone przez prof. Michael F. Ashby. ANSYS GRANTA odznacza się niebywałą łatwością użytkowania przy niezwykle bogatej i stale rozwijanej bazie materiałów. 

GRANTA oferuje 3 poziomy produktów:

  • ANSYS GRANTA EduPack – pakiet edukacyjny dla studentów i nauczycieli akademickich,
  • ANSYS GRANTA Selector – oprogramowanie do przeszukiwania i porównywania ze sobą materiałów,
  • ANSYS GRANTA MI – pakiet do zarządzania i tworzenia baz danych materiałowych,

Produkty GRANTA pomagają w sformalizowaniu często chaotycznego procesu wyboru produktów. Użytkownikiem może być zarówno technolog, konstruktor jak i menadżer szukający oszczędności czy poprawy wydajności produktu.

Z racji specyfiki, produkty ANSYS GRANTA nie podlegają typowemu procesowi testowania oprogramowania ANSYS

ANSYS GRANTA EduPack – inżynieria materiałowa od podstaw

ANSYS GRANTA EduPack to licencja edukacyjna dla studentów i nauczycieli akademickich zajmujących się szeroko pojętą inżynierią materiałową. Jest on dostarczany w zróżnicowanych, pod względem zaawansowania. Począwszy od znaczenia składu chemicznego, przez technologie, klasy materiałów, obróbkę – studenci stopniowo nabywają wiedzy i umiejętności związanych z technologią materiałową. Dydaktycy z kolei otrzymują kompletny zestaw narzędzi do ćwiczeń i pracy naukowej. GRANTA EduPack to oprogramowanie które pomoże przyszłym inżynierom, konstruktorom, menadżerom nauczyć się porównywania i wyboru materiałów zgodnie z założonymi celami.

GRANTA EduPack stopniowo wprowadza studentów w świat inżynierii materiałowej i procesowej poprzez stopniowe udostępnianie kolejnych danych materiałowych i narzędzi. Dzięki temu wykresy jak ten poniżej (klasyczny żelozao-węgiel) jest bezpośrednio powiązany z konkretnymi przykładami. ANSYS GRANTA EduPack pozwala zmienić typowe uczenie pamięciowe w uczenie w oparciu o projekt.

ANSYS GRNATA EduPack posiada 3 zasadnicze poziomy:

  • Level 1 – wstęp do inżynierii materiałowej. Dostęp do 69 materiałów oraz 74 procesów technologicznych.
  • Level 2 – Pakiet przeznaczony dla studentów na 3 roku studiów wykonujących projekty studenckie i prace przejściowe. Dostęp do 100 materiałów oraz 116 procesów technologicznych. 
  • Level 3 – 400+ materiałów i 246 procesów. Dla studentów studiów magisterskich, doktoranckich i pracowników dydaktycznych.

Przykładowy projekt lekkiej naczepy ciężarowej

Z ANSYS GRANTA EduPack mogą skorzystać zarówno studenci typowo zainteresowani materiałoznawstwem jak i ci studiujący na wydziałach mechanicznych. To właśnie jest duża zaleta tego środowiska: bez względu czy interesuje cię tworzenie materiałów, audyty energetyczne itp. czy też chcesz wybrać optymalną technologię lub materiał dla swojego projektu – możesz to zrobić w ANSYS GRANTA EduPack. 

ANSYS GRANTA EduPack posiada bardzo bogatą bibliotekę materiałów edukacyjnych. Dzięki kształceniu na bazie projektów (project-based teaching) student stopniowo nabiera umiejętności w wyborze optymalnych rozwiązań.

Korzystając z prostych do zrozumienia materiałów, łatwo można zaprezentować praktyczną stronę inżynierii materiałowej i jakie ma ona znaczenie w procesie rozwoju produktu:

a) sztywność, twardość, waga – OK
b) niewystarczająco sztywne (potrzebny większy moduł Younga)
c) niewystarczająco mocne (potrzebna większa granica plastyczności)
d) zbyt kruche (większy krytyczny współczynnik intensywności naprężeń)
e) zbyt ciężkie (mniejsza gęstość)

ANSYS GRANTA EduPack to osobny zestaw licencji akademickich. Produkty GRANTA nie są częścią standardowych pakietów Campus, Teaching, Research, Associate. 

ANSYS GRANTA Selector – wybór optymalnego materiału

Gigantyczny wzrost ilości dostępnych materiałów i technologii powoduje, że szukanie optymalnego materiału przypomina szukanie igły w stogu siana. ANSYS GRANTA Selector umożliwia przeszukiwanie tej gigantycznej bazy materiałów w wybranej funkcji celu z uwzględnieniem całego spektrum własności materiałowych oraz wymagań producenta. Przewagą CES Selctor nad jakimkolwiek innym rozwiązaniem jest przyjazne środowisko graficzne, zabudowane solvery do prostych obliczeń mechanicznych.

Wynikiem poszukiwań optymalnej grupy materiałów są tzw. mapy (wykresy) Ashby’ego, które w przejrzysty i łątwy do zrozumienia sposób prezentują grupę „zwycięskich” materiałów. To właśnie wiedza założyciela, prof. Michael F. Ashby, jest fundamentem produktów ANSYS GRANTA.

Mapa Ashby’ego dla zadanego kryterium (masa VS koszt)

Dostępne bazy materiałów

Materials

ANSYS GRANTA Selector posiada kilka zasadniczych grup materiałów w których zawartych jest kilka globalnych katalogów danych materiałowych:

  • Metals: ASM Alloy, StahlDat, ASME BPVC, MI-21, Steelspec, Powder Metallurgy,
  • Aero: Metallic Materials Properties Development and Standardization (MMPDS), Coatings,
  • Polymers: M-Based Plastics, Prospector Plastics,
  • Composites: Mil-Handbook-17, Firehole Composites,
  • Additive Manufacturing: Senvol Database,
  • Medical: ASM Medical Materials
  • ecoInvent
  • ESDU MMDH

Dodatkowo, ANSYS GRANTA Selector to jak do tej pory jedyne źródło danych materiałowych i specyfikacji do druku 3D. W sumie możemy mieć do dyspozycji dziesiątki tysięcy danych materiałowych z pewnych źródeł.

Użytkownicy oprogramowania ANSYS mogą również skorzystać z gotowej, osobnej bazy danych materiałowych gotowych do wykorzystania w symulacji komputerowej. ANSYS GRANTA Materials Data for Simulation to baza wszystkich materiałów, których dane katalogowe pozwalają na wykonywanie na ich bazie symulacji komputerowych metodą elementów skończonych.

ANSYS GRANTA MI – zarządzanie bazami materiałów

ANSYS GRANTA Material Inteligence to platforma do zarządzania procesem wyboru materiałów na przestrzeni różnych kryteriów: dostawca, trwałość produktu, koszty dostaw, cena produkcji itd. GRANTA MI umożliwia wykorzystywanie danych zbieranych na przestrzeni całej organizacji i wykorzystanie tej wiedzy zgodnie z ustalonym procesem decyzyjnym. Pozwala to na zaoszczędzenie ogromnej ilości czasu i pieniędzy.

GRANTA MI – poziomy licencji

  • GRANTA MI Pro – stworzony stricte by ułatwić proces wyboru i dostępu do konkretnych danych materiałowych dla inżynierów symulacji i konstruktorów. Posiada predefiniowane bazy materiałowe z mozliwością dodawania własnych pozycji, ich przeszukiwania i porównywania materiałów.
  • GRNATA MI Enterprise – umożliwia tworzenia własnych struktur baz danych materiałowych w oparciu o procesy decyzyjne i biznesowe, kryteria wyboru dostawców ect.. Dodatkowo umożliwia integrację z systemami PLM, wewnętrznym oprogramowaniem danej organizacji. Implementacja tego modułu wymaga dodatkowych usług wdrożeniowych od dostawcy.

Do obu pakietów jest dostęp z poziomu przeglądarki internetowej (web based application) i oba te poziomy zapewniają tą samą korzyść: pozwala stworzyć jednorodny proces decyzyjny i źródło danych materiałowych, w którym wymagania inżynierskie są łączone z dodatkowymi wymaganiami takimi jak waga, koszt itd.

W większych firmach, duplikacja pracy związana z badaniami materiałowymi i brak łatwo dostępnych danych materiałowych, generuje gigantyczne koszty w skali roku. Platforma ANSYS GRANTA Material Inteligence pozwala uniknąć tych kosztów. Zobacz studium przypadku:

Zachęcamy również do przeczytania artykułu „The Business Case for Material Inteligence”

Dzięki przejęciu przez ANSYS firmy Granta Design mamy dostęp do gigantycznej ilości katalogowych danych materiałowych oraz bardzo dużej ilości danych gotowych do użycia w symulacji komputerowej. To jest jednak czubek góry lodowej. Kluczowe jest to jak łatwy i przejrzysty może być proces wyboru materiału dzięki narzędziom ANSYS GRANTA.

Produkty ANSYS GRANTA pozwalają na wprowadzenie powtarzalnych procedur w stosunkowo trudnym do uchwycenia procesie wyboru materiału. Dodatkowo ujednolica ten proces na przestrzeni wielu dziedzin funkcjonowania firmy: zamówienia, rozwój produktu, technologia.