В многочисленных статья моих коллег уже отмечен невероятно широкий спектр новых инструментов и возможностей ANSYS 17.0. Речь идет об изменениях, благодаря которым использование технологий ANSYS позволяет сделать действительно существенный шаг в характеристиках продукта, анализе и продуктивности инженерной работы.

Новые инструменты и возможности впечатляют сами по себе. Однако они не развивались изолированно. Они появились как часть единой стратегии, целью которой является предоставление интегрированной технологии, изменяющей ваш опыт и предлагающей эффективные решения основных задач, стоящих при создании вашего продукта.

Я подумал, что в этой статье было бы уместно рассмотреть десять основных инструментов и возможностей, которые в целом повлияли на моделирование в аэрокосмической инженерии. Следует отметить, что принятый порядок не отражает важность или значимость рассматриваемых инструментов, а лишь соответствует группировке по отраслям инженерии.

Одной из основных тенденций, оказывающей влияние на авиационную отрасль в последние годы, является повышение цен на топливо, которое ужимает резервы авиакомпаний. Даже при том, что на сегодняшний день цены на нефть находятся на таком низком уровне, который не наблюдался на протяжении многих лет, многолетняя устойчивая тенденция на повышение цены всё равно привела к тому, что авиакомпании не спешат отказываться от старых самолётов со сроком службы 25 лет и более. Это значит, что авиакомпании до сих пор крайне озабочены мероприятиями, уменьшающими стоимость полета. Так какие возможности ANSYS 17.0 помогут в решении этой проблемы?

Во-первых, мы обеспечили повышение скорости расчётов на уровне системного моделирования. Во-вторых, мы обеспечили поддержку библиотек Modelica. Что это значит для пользователя? Для того, чтобы спроектировать действительно эффективный летательный аппарат, необходимо моделировать его как целостную систему, а не оптимизировать отдельные компоненты. В противном случае собранная из отдельных элементов система не будет оптимальной. Эти два улучшения позволяют авиационным инженерам увеличить эффективность при анализе систем.

Для получения более эффективной конструкции летательного аппарата вам также необходимо уменьшить ее вес. Это значит, что необходимо глубокое понимание поведения современных материалов (например, композиционных) и новых производственных технологий, таких как 3D-печать. Оба этих аспекта основываются на возможности точно и быстро выполнять расчёты для авиационных конструкций. Наша третья новая возможность – существенное улучшение в параллельном масштабировании в задачах механики твёрдого тела.

Модель колеса турбины с 2 миллиардами (!) степеней свободы

Четвертая новая возможность – моделирование процесса отверждения композиционных материалов, что позволяет инженерам понимать влияние производственного процесса на окончательную форму детали. Эти расчёты крайне важны с экономической точки зрения. Недавно мы провели вебинар на эту тему совместно с Aviation Week.

Пятая возможность заключается в существенном улучшении рабочего процесса ANSYS CFD. Даже небольшие изменения в аэродинамических характеристиках могут иметь существенное влияние на стоимость жизненного цикла воздушного судна. CFD (вычислительная гидродинамика) на сегодняшний день является одной из основ проектирования летательного аппарата. CFD анализ  больших и сложных систем стал быстрее, точнее и эффективнее не только благодаря усовершенствованному рабочему процессу, но также благодаря упомянутому выше параллельному масштабированию. Это и есть шестая возможность – лучшее и более быстрое гидродинамическое моделирование. Мы побили мировой рекорд по параллельному масштабированию!

Конечно, большое влияние на топливную эффективность и экологичность летательного аппарата оказывают улучшения силовой установки. Даже при поверхностном ознакомлении с публикациями передовых журналов и конференций становится ясно, что ANSYS является ключевым компонентом процесса проектирования в передовых двигателестроительных компаниях. В версии ANSYS 17.0 предоставлен широкий набор улучшений для турбомашиностроения. Говоря о седьмой и восьмой возможности, я упомяну об улучшении скорости и точности моделирования процесса горения, а также о резком повышении скорости расчётов лопаточных аппаратов.

Мы знаем, что авиапромышленность беспокоится не только о том, как предоставить наиболее эффективный летательный аппарат, но и об обеспечении безопасности пассажиров. Этот вопрос является критическим и стоит на первом плане у авиаинженеров. В конце 2014 года Федеральное авиационное управление США обновило нормы для обледенения по части крупных переохлажденных капель. Несколькими месяцами позже, в начале 2015 года, компания ANSYS приобрела активы компании Newmerical Technologies International и их передовые инструменты моделирования процесса обледенения. Я рад сказать, что под девятым номером в списке новых возможностей ANSYS 17.0 идёт интегрированный в ANSYS Workbench модуль для расчёта процесса обледенения летательного аппарата и его двигателя.

И, наконец, наше десятое усовершенствование. Заголовки новостей о  истребителе F-35 продолжают напоминать нам о том, что проверка и тестирование управляющего программного обеспечения продолжают быть важным шагом в процессе проектирования самолёта. ANSYS 17.0 включает в себя ряд готовых шаблонов для различных стандартов программного обеспечения, что упрощает работу по автоматизированному созданию встраиваемого программного обеспечения с повышенными требованиями к безопасности.

Об авторе:

Роберт Харвуд
Директор по международному сотрудничеству с производственными предприятиями в сфере авиакосмической и оборонной техники.

Роб получил степень PhD в инженерии в 1998 году и с тех пор работал над использованием моделирования в промышленном проектировании для широкого спектра направлений, уделяя особое внимание авиакосмической и оборонной промышленности. Роб работает в ANSYS уже 15 лет.

Источник: http://www.ansys-blog.com/10-new-advancements-in-aerospace-simulation-with-ansys-17-0/
Автор: Robert Harwood