Wprowadzone zmiany w produktach Ansys 2021 R2 dają możliwość badania wczesnych etapów projektowania produktu i złożonej inżynierii systemowej, od nanometrowej skali projektowania chipów do poziomu misji w środowiskach operacyjnych lotniczych i obronnych. Wiodące w branży rozwiązania symulacyjne zapewniają otwarte podejście, które usprawnia inżynierię dzięki uproszczonemu przepływowi pracy, zintegrowanemu systemowi zarządzania danymi i łatwemu dostępowi do mocy obliczeniowej o wysokiej wydajności (HPC) za pośrednictwem chmury.
Co nowego w mechanice?
Nowa wersja ANSYS Mechanical 2021R2 wprowadza szereg nowych możliwości w zakresie analiz mechanicznych. Wśród nich na wyróżnienie zasługują:
Resource Prediction
Możliwość sprawdzenia przybliżonej ilości pamięci RAM potrzebnej do przeprowadzenia przygotowanej symulacji. Opcja ta dostępna jest w przypadku analiz Static Structural (Direct i Iterative solver) oraz dla analizy modalnej (Direct solver). Narzędzie to może okazać się pomocne przy wyborze odpowiedniego solvera dla naszej symulacji.
Material Designer
W najnowszej wersji znacznie rozszerzono funkcjonalność tego narzędzia. Możliwy jest teraz bezpośredni export przygotowanych modeli RVE do systemu zawierającego analizę Static Structural.
Dodatkowo rozbudowane zostało sformułowanie samego materiału (rozszerzenie dostępnych do wyboru opcji), pojawiła się również możliwość połączenia kilku przygotowanych modeli materiałowych w jedną komórkę Engineering Data.
Meshing
W przypadku spoin, możliwe jest teraz zamodelowanie ich za pomocą elementów 1D (Beam) oraz automatyczne wygenerowanie Named Selection zawierającego obszary wpływu ciepła (Heat Affected Zone).
Pojawiło się narzędzie Pull, pozwalające na ekstrudowanie oraz obrót przygotowanej siatki. Za jego pomocą możliwe jest również utworzenie elementów powłokowych na wybranych przez użytkownika powierzchniach.
Narzędzie Feature Detection pozwala teraz na automatyczne wykrywanie cech geometrycznych na podstawie określonych kryteriów i generację odpowiadającym im Named Selection.
Późniejsze wykorzystanie ich w narzędziu Washer Control oraz Deviation Control może w pozytywny sposób wpłynąć na czas konieczny do przygotowania modelu.
Shape Optimization
W module tym wprowadzone zostały usprawnienia pozwalające na sprawniejsze osiąganie zbieżnego rozwiązania, ulepszono zarządzanie geometriami posiadającymi cienkie ścianki oraz poprawiono dystrybucję węzłów.
Accelerated Animation
Pojawiła się nowa opcja zmiany sposobu generowania animacji. Wykorzystanie nowego podejścia pozwala w wielu przypadkach na zmniejszenie wykorzystywanych zasobów komputera oraz na zmniejszenie czasu przygotowania (znaczna różnica
w przypadku symulacji z elementami typu SPH).
Flexible Probes
Zmieniony został mechanizm odpowiadający za umiejscowienie obiektów typu „Probes”, w rezultacie wprowadzone sondy nie są teraz automatycznie usuwane podczas zmiany skali deformacji i w odpowiedni sposób podążają za modelem.
PyAnsys
Oficjalnie wydane zostało rozszerzenie pozwala na bezpośrednie wykorzystywanie połączenia pomiędzy językami programowania pythonem i MAPDL-em. Otwiera to wiele nowych możliwości, między innymi:
- współpraca MAPDL i Numpy/Scipy w tej samej analizie,
- Machine Learning na wynikach z MAPDLa, przy wykorzystaniu TensorFlow,
- wykorzystanie APDLMath jako super liniowego pakietu algebry z wiersza poleceń Pythona.
Co nowego w przepływach?
Nowa wersja ANSYS Fluent 2021 R2 wprowadza szereg zmian w graficznym interfejsie Fluent’a, usprawniających oraz umilających pracę związaną z pre- i post-processingiem. Wśród nich wyróżnić możemy realistyczny rendering ciał stałych, poprawione oświetlenie czy funkcja probe (wyświetlanie wartości uzyskanych z symulacji we wskazanym myszką miejscu). Ponadto wiele procesów zostało zoptymalizowanych, co znacznie skróciło czas pracy w samym Fluencie, m.in. czas wczytywania dużych plików case.
Kolejną dużą nowością w przypadku tworzenia siatek przy użyciu Fluenta jest m.in. możliwość ustawiania periodycznych warunków brzegowych przed generowaniem siatki powierzchniowej oraz proste tworzenie 2 wymiarowych szyków liniowych siatki czy import zewnętrznej geometrii jako Body of Influence.
Rozwinięte zostały również poszczególne moduły służące do modelowania spalania (np. symulacja sekwencji zapłonu), modułów bateryjnych oraz ogniw paliwowych (materiałowe bazy danych możliwe do dodania przez użytkownika). Sporo zmian wprowadzono w obszarze opływów zewnętrznych (dysocjacja oraz jonizacja gazów w symulacji modeli naddźwiękowych)
W przypadku modeli wielofazowych, zoptymalizowany został czas bez strat na jakości wyników. Dla modelu DPM dodane zostały nowe udogodnienia takie jak „lokalne układy odniesienia”, wtrysk z powierzchni perforowanej czy objętościowa inicjalizacja cząstek względem danej domeny lub wskazanego obszaru.
Dla zagadnień związanych z wbudowanym FSI dodano możliwość wykorzystania wyrażeń opartych na węzłach do definicji warunków brzegowych czy tłumienie Rayleigha.
Co nowego w elektromagnetyzmie?
ANSYS Icepak
W nowym wydaniu Icepaka wprowadzono szereg zmian i usprawnień związanych z poprawą wydajności solvera oraz warunków brzegowych. Zoptymalizowano także algorytm tworzenia siatki –obserwujemy znaczące skrócenie czasu zarówno inicjalizacji modelu jak i generowania siatki. 2021 R2 to także długo wyczekiwana funkcja Joule Heating dostępna wcześniej tylko w klasycznej wersji Icepaka – użytkownik ma możliwość wyznaczenia strat Joule’a wywołanych przepływem prądu bezpośrednio w Icepaku (program w trakcie obliczeń zmienia wartość konduktywności materiału). Podobnie jak w poprzednich wydaniach inkrement licencji Icepak lub Electronics Enterprise pozwala na uruchomienie obliczeń mechanicznych wewnątrz interfejsu AEDT – na dzień dzisiejszy w Mechanical AEDT dostępna jest analiza termiczna, modalna a od 2021 R2 wprowadzono funkcję beta pozwalającą na wykonywanie obliczeń odkształceń i naprężeń wywołanych zmianą temperatury.
ANSYS Maxwell
W nowej wersji Maxwella zrobiono ukłon w kierunku użytkowników zajmujących się analizami maszyn elektrycznych w 2D, wprowadzając wsparcie dla skosu w kształcie litery V oraz dowolnego definiowanego przez użytkownika. Obecnie w Maxwellu możemy modelować maszyny elektryczne ze skosem ciągłym, dyskretnym (schodkowym), V-kształtnym oraz zdefiniowanym przez użytkownika, a także wyświetlać wartości polowe dla dowolnego segmentu skosu.
Nowy Maxwell to również zoptymalizowane algorytmy obliczeniowe (ustawienia automatyczne, DDM, OpenMP, MPI), możliwość wyznaczania demagnetyzacji magnesów na skutek zmiany temperatury oraz nowy warunek impedancji w solverze Magnetic Transient 3D (dostępny wcześniej w EddyCurrent). 2021 R2 wprowadza szereg usprawnień dotyczących analiz NVH, a także rozszerza dostępne wymuszenia i wyniki w solverze A-Phi (m.in. wyznaczanie wartości średniej strat przydatnych w trakcie wykonywania analiz sprzężonych).
ANSYS HFSS
Mesh Fusion – rewolucyjna technologia oparta o komponenty 3D w HFSS na dobre zadomowiła się w programie pozwalając użytkownikom na rozwiązywanie zagadnień o dużych różnicach w rozmiarze w ramach jednego projektu np. płytka PCB + komora bezodbiciowa (różne metody siatkowania dla każdego z komponentów). W wersji 2021 R2 wprowadzono szereg zmian w tym także dodatkowy typ analizy (HFSS with Hybrid and Arrays), nowy algorytm siatkowania Phi Plus Mesher w HFSS 3D Layout usprawniający siatkowanie połączeń i struktur warstwowych takich jak układy scalonych. SBR+ umożliwia modelowanie dielektryków w 3D – wcześniej używaliśmy warunku brzegowego layer impedance w obiekcie shellowym do reprezentacji grubości dielektryka – w nowej wersji wspieramy obiekty solidowe w SBR+ przy jednoczesnej możliwości obserwacji zmiany kierunku rozchodzenia się fali obiekcie wykonanym z materiału dielektrycznego. W ANSYS 2021 R2 wprowadzono także kilka funkcji beta w tym między innymi: usprawnienia w zakresie modelowania kabli, wsparcie portu modal w solverze transient, a także wyznaczania punktu DC w HFSS 3D w oparciu o rozwiązanie z Q3D (wcześniej funkcja ta została zaprezentowana dla solvera HFSS 3D Layout).
ANSYS SIwave
ANSYS rozwija i wprowadza nowe usprawnienia w programach do analiz płytek PCB – należą do nich m.in. narzędzie SI Xplorer do wstępnych analiz layoutu w locie (pre-layout), które pozwala na optymalizację przelotek, grubości ścieżek, własności materiałowych. DDR Wizzard (nadal w wersji beta) od ANSYS 2021 R2 pozwala na dalszą automatyzację w zakresie symulacji DDRów – możliwe jst użycie idealnych źródeł lub VRM w miejsce modeli Ibis. Narzędzie w sposób automatyczny generuje obwód zarówno dla nadajnika, jak i odbiornika. Kolejne usprawnienie to możliwość definicji w SIwave parametrów zależnych od temperatury – możemy ustawić temperaturę globalną dla PCB i uwzględnić wpływ temperatury na parametry macierzy S,Y,Z, rezonansu, wartości pola bliskiego i dalekiego. Nowa wersja to także możliwość sprzężenia wyników z SIwave z nowym AEDT Icepakiem, dzięki czemu nie musimy instalować klasycznego Icepaka, aby mieć możliwość bezpośredniej symulacji termicznej z SIwave.
