Ansys: soluzioni avanzate per la simulazione

Pubblicato il 29 febbraio 2016

ANSYS 17.0, la nuova generazione di soluzioni avanzate per la simulazione, prepara il campo per i passi successivi nella progettazione e sviluppo di nuovi prodotti industriali, consentendo la realizzazione di prodotti che vanno dai dispositivi smart ai veicoli autonomi, a macchine con una maggiore efficienza energetica. La release offre produttività, visione e prestazioni di prodotto dieci volte superiori rispetto alle precedenti.

La simulazione è stata identificata come uno dei pilastri della prossima rivoluzione industriale, nota come Industry 4.0. Con l’avvento dell’Internet of Things i prodotti stanno diventando più intelligenti, i materiali – sempre più innovativi – consentono costruzioni più leggere, resistenti e sostenibili, e la produzione additiva (o stampa 3D) permette agli utenti di stampare tutto ciò che è possibile immaginare. Sfruttare appieno la potenzialità di questi trend non sarebbe possibile senza la possibilità che gli strumenti di simulazione offrono di esplorare virtualmente la grande quantità di opzioni oggi disponibili, per giungere alla progettazione di prodotti di successo.

ANSYS 17.0 offre soluzioni più veloci che facilitano il lavoro di ingegneri e progettisti, consentendo loro di prendere decisioni più consapevoli e tempestive nel ciclo di sviluppo del prodotto. Questo permette inoltre alle aziende di innovare in tempi brevi e immettere più rapidamente i prodotti sul mercato, rendendo al contempo più produttivo il proprio patrimonio ingegneristico.

Grazie a una più stretta integrazione tra semiconduttori e soluzioni di simulazione elettronica, ANSYS 17.0 offre un completo flusso di lavoro di progettazione chip-package-system. Le nuove funzionalità per l’analisi termica automatizzata e l’analisi strutturale integrata offrono una soluzione di simulazione chip-aware e system-aware senza pari, consentendo ai clienti di commercializzare dispositivi ad alta densità di potenza più piccoli e in tempi rapidi. Con l’avvento dell’Internet of Things, sempre più prodotti e ingegneri si affideranno a queste funzionalità.

Nella suite di simulazione della dinamica dei fluidi, ANSYS mantiene saldamente la propria leadership tecnologica con importanti progressi nella modellazione fisica, e introduce innovazioni attraverso tutto il flusso di lavoro e la progettazione dell’ambiente d’uso, per accelerare i tempi fino all’85% senza compromettere la precisione dei risultati. I miglioramenti portati al workflow e al meshing consentono agli utenti meno esperti di diventare rapidamente produttivi, mentre nuovi strumenti e opzioni estendono la portata dell’applicazione per gli utenti più esperti..

Il pre-processing – ovvero la realizzazione di simulazioni – con ANSYS 17.0 è migliorato anch’esso di un ordine di grandezza. Utilizzando gli strumenti di modellazione diretta di ANSYS 17.0 infatti, gli utenti possono preparare la loro geometria per l’analisi veloce rispetto al tradizionale computer-aided design (CAD). I tempi di caricamento e salvataggio di modelli complessi, così come le prestazioni delle normali funzioni di editing geometrico, sono aumentati fino a 100 volte.

Gli strumenti di geometria di ANSYS 17.0 vantano inoltre una più stretta integrazione con ANSYS Workbench e migliorano notevolmente la produttività per la modellazione di fabbricati e strutture in materiale composito. Anche il pre-processing dei fluidi nei sistemi complessi risulta notevolmente migliorato. Inoltre, grazie ad ANSYS 17.0, il processo di preparazione e meshing dei modelli con centinaia di parti diventa notevolmente più rapido, passando da una durata di giorni a una di ore.

ANSYS 17.0 consente agli ingegneri di essere più produttivi per quanto riguarda sviluppo, collaudo e certificazione del software embedded. Le nuove soluzioni verticali specifiche di settore traggono il massimo beneficio dall’apertura e dalla flessibilità della piattaforma facilitando le interazioni con gli OEM e con i fornitori, rispettando standard di settore quali ARINC 661/664, FACE e AUTOSAR.

ANSYS 17.0 offre una conoscenza più approfondita delle prestazioni del prodotto nel mondo reale, con miglioramenti quali simulazioni più fedeli e un post-processing ottimizzato. Ad esempio, con i circuiti stampati gli ingegneri possono importare velocemente la geometria ECAD ed eseguire analisi termo-strutturali accoppiate con integrità di potenza e analisi di raffreddamento elettronico, utili a prevedere con precisione stress, deformazione e fatica. Queste funzionalità consentono agli ingegneri di progettare il layout delle schede di circuito e delineare strategie di gestione termica per componenti elettronici più affidabili. Come risultato, board e layout complessi possono essere impostati e risolti in pochi minuti.

Data la sempre maggiore complessità dei prodotti, la capacità di simulare interi sistemi offre un vantaggio significativo per i produttori. Utilizzando la piattaforma di simulazione ANSYS 17.0, gli ingegneri possono non solo simulare modelli fisici, ma anche prendere in considerazione la progettazione di sistemi e modelli di software embedded. Questo consente di simulare sistemi virtuali, nonché eseguire test e prototipazione, riducendo al contempo tempi e costi di sviluppo del prodotto.

In questa versione, ANSYS introduce il supporto nativo per il linguaggio di modellazione del sistema industry-standard Modelica, che consente l’accesso a centinaia di altri modelli di componenti meccanici e fluidi in aggiunta alla sua ricca libreria per l’elettronica di potenza. Al tempo stesso, i progressi nella piattaforma offrono maggiore comprensione per le prestazioni del sistema nel mondo reale, consentendo ai risultati 3-D high-fidelity di essere integrati in modelli system-level.

ANSYS 17.0 amplia notevolmente le funzionalità di simulazione del funzionamento delle turbine, con l’obiettivo di produrre risultati precisi in tempi più brevi, grazie a una più ampia gamma di condizioni operative. Gli ingegneri possono risolvere configurazioni transient blade row (TBR) calcolando anche solo una pala per fila anziché l’intero rotore, riducendo di 10 volte i tempi della soluzione e riducendo significativamente le risorse di calcolo richieste. Questi miglioramenti sono davvero importanti, se si considera che il 99% dell’elettricità mondiale è prodotto per mezzo di turbine.

La nuova release offre miglioramenti delle prestazioni per tutte le sue linee di prodotto, in particolare per quanto riguarda l’high performance computing (HPC). ANSYS 17.0 dispone infatti delle più moderne architetture HPC dei solutori, che sfruttano sofisticate tecnologie di processore. Le aziende possono sfruttare questa potenzialità con la maggior parte delle configurazioni IT – dai desktop agli ambienti cloud – per ottenere ancora più rapidamente i risultati di una simulazione.

Vi è una grande richiesta a livello globale di sviluppare macchine più efficienti, ma l’ostacolo a questa evoluzione è rappresentato dalle ingenti risorse di calcolo necessarie per simulare una macchina elettrica. Analisi complete del campo elettromagnetico transitorio di una macchina elettrica possono richiedere due o più settimane per essere completate. I progressi in temini di HPC nella suite ANSYS 17.0 per l’elettromagnetica offrono velocità di calcolo senza precedenti per una simulazione completa del campo elettromagnetico transitorio, indispensabile per la progettazione di un motore elettrico.

Le simulazioni dei comportamenti critici del transitorio che prima richiedevano settimane a causa dei tempi tecnici di calcolo, possono ora essere completati in ore, nelle fasi iniziali di progettazione, riducendo il rischio di ritardi di progettazione o di modifiche di progetto in fase avanzata.

Le soluzioni ANSYS relative ai fluidi hanno superato il precedente record mondiale di simulazione, scalando a 129.000 core di elaborazione in esecuzione al 90% di efficienza, realizzando un miglioramento di dieci volte nel corso degli ultimi due anni. Anche le prestazioni HPC delle strutture della suite sono notevolmente migliorate e sono ora in grado di scalare fino a 1000 core. Le simulazioni strutturali che in precedenza venivano eseguite durante la notte, possono ora essere completate in un’ora, consentendo agli ingegneri di esplorare un numero maggiore di variazioni 10x e ottenere la migliore progettazione in tempi rapidissimi.

 

pb



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