Компания ANSYS разрабатывает высококачественные технологии компьютерного моделирования, которые применяются инженерами в самых разных отраслях. Программные продукты ANSYS позволяют моделировать различные физические процессы и могут быть внедрены на всех уровнях инженерной команды. Благодаря этому упрощается и ускоряется цикл разработки изделия, а также повышаются его характеристики.

В версии ANSYS 2020 R1 продолжилась интеграция технологий компьютерного моделирования и их расширение на различные этапы разработки изделий – от концептуального проектирования до виртуальных двойников, используемых в испытаниях и в эксплуатации. В каком бы месте планеты не располагались инженерные команды, работающие над глобальным проектом, платформа ANSYS Minerva облегчает взаимодействие между ними, помогая внедрять инновационные решения и сокращать затраты на разработку. ANSYS Minerva обеспечивает беспрецедентный уровень доступа к рабочим данным программных продуктов ANSYS, охватывающих самый широкий спектр различных физических областей и имеющих самую высокую точность в мире.

В версии ANSYS 2020 R1 внедрён ряд новаторских инструментов, обеспечивающих продуктивность работы, не достижимую с использованием другого программного обеспечения.

Основные улучшения в ANSYS Mechanical были направлены на работу со сложными высоконелинейными задачами, а также с моделями очень большого размера. В интерфейсе ANSYS Fluent реализованы новые рабочие процессы, которые позволят даже новичкам быстро и просто проводить расчёты сложных задач с многофазными моделями. Также стоит отметить новые динамические инструменты в ANSYS HFSS SBR+ и ANSYS Maxwell, которые существенно облегчают процесс разработки электроники и решение задач электромагнетизма.

Ниже вы найдёте чуть более подробное описание основных улучшений по ключевым продуктам ANSYS. Полный перечень расчётных возможностей доступен в брошюре 2020 R1 Capabilities (пока на английском языке, несколько позже мы выложим перевод).

Продукты для инженеров-конструкторов

• В продукте ANSYS Discovery Live проведена существенная доработка решателя для прочностного расчёта, благодаря чему стал возможен расчёт тонкостенной геометрии даже на видеокартах с ограниченными ресурсами.
• Был представлен новый решатель для стационарных расчётов потоков жидкости и газа.
• При проведении топологической оптимизации появилась возможность задавать технологические ограничения и выполнять оптимизацию по нескольким расчётным случаям.

Всё это позволяет ещё быстрее прорабатывать различные конструктивные исполнения и получать глубокое понимание особенностей работы изделия уже на ранних этапах разработки.

В продукте ANSYS Discovery AIM появилась возможность моделировать эластомерные, ортотропные и слоистые материалы.

В ANSYS Discovery SpaceClaim существенно улучшен алгоритм восстановления геометрической модели при проведении проверочного расчёта в задачах топологической оптимизации. В частности, появились настройки инструмента Autoskin, которые позволяют сохранять исходную геометрию в зонах, где были приложены граничные условия.

Аддитивное производство

В версии ANSYS 2020 R1 представлен ряд существенных улучшений во всей линейнке продуктов для моделирования процессов аддитивного производства:

• В ANSYS Additive Prep появилась возможность менять параметры лазера при создании файла для печати модели. К доступным ранее 3D-принтерам, для которых можно готовить файл для печати, добавились принтеры компании EOS.
• В Workbench Additive появилась возможность расчёта с учётом остаточных напряжений после связанного расчёта деформаций и теплопередачи в процессе аддитивного производства.
• И в ANSYS Additive Print, и в Workbench Additive внедрены рабочие процессы для моделирования отрезания поддержек.
• В Additive Print добавлена поддержка модели пластичности J2, а также учёт параметров лазера при проведении теплового расчёта.
• Проведена валидация модели материала AlSi10Mg для проведения расчётов в Additive Print и Additive Science.
• Увеличены скорость и точность расчётов в Additive Print и Additive Science.

Электромагнетизм

Основные улучшения в продуктах для расчёта электромагнитных явлений в версии ANSYS 2020 R1 отражают ключевые тренды в этой отрасли: автономные системы, связь стандарта 5G, повсеместное внедрение электроники и повышение энергоэффективности. Среди новых возможностей стоит отметить:

• ANSYS HFSS SBR+ предлагает расчёт методом головной волны (creeping wave) для анализа вариантов расположения антенн, который позволяет увеличить точность моделирования антенн, установленных на криволинейных поверхностях.
• Представлен инструмент EMI Xplorer продукта ANSYS SIwave, который позволяет оценить и устранить проблемы с электромагнитной совместимостью на уровне платы и корпуса уже на раннем этапе разработки, до проведения полномасштабного расчёта.
• В ANSYS Maxwell реализовано сопряжение с ANSYS Mechanical в гармоническом расчёте, которое позволяет увеличить расчёта оценки явлений виброакустики при разработке электропривода, трансформаторов, турбогенераторов и других электрических машин.
• В расчётной платформе ANSYS Electronics Desktop стал доступен облачный сервис ANSYS Cloud для проведения расчётов систем охлаждения электроники в продукте ANSYS Icepak. Icepak позволяет проводить стационарные и нестационарные расчёты теплового состояния различных низко- и высокочастотных электронных приборов.

Встраиваемое программное обеспечение

В продукте ANSYS SCADE версии 2020 R1 проведены доработки, облегчающие разработку и автоматическую генерацию кода для автомобильной электроники согласно требованиям стандарта ISO 26262 ASIL D. В ANSYS SCADE Suite представлен новый пользовательский интерфейс модуля «diff», доработан импорт моделей из Simulink® и добавлены инструменты для работы с несколькими ядрами и несколькими тактовыми частотами. В ANSYS SCADE Test добавлена проверка интервалов (interval checking) и ускорена проверка надёжности (robustness testing). ANSYS SCADE Vision доработаны инструменты по поиску пограничных ситуаций, востребованные при разработке программного обеспечения для автономных автомобилей.

Большинство из нововведений SCADE также будут полезны разработчикам аэрокосмической техники и изделий оборонной промышленности, так как они помогают сократить продолжительность сертификации встраиваемого программного обеспечения по стандарту DO-178C, предусматривающему самые высокие требования к безопасности. Также в версии 2020 R1 выполнен ряд улучшений инструментов, служащих для разработки программного обеспечения авионики и систем отображения информации в кабине пилотов, обеспечивающих полное соответствие требованиями стандарта ARINC 661.

Гидрогазодинамика

Доработки ANSYS Fluent в основном коснулись оптимизации взаимодействия пользователя с программой – внедряются новые шаблоны рабочих процессов. Они могут быть быстро освоены как новичками, так и опытными пользователями, и позволяют сократить время на подготовку моделей и длительность расчёта сложных задач гидрогазодинамики (CFD – computational fluid dynamics). Комбинация простых пошаговых шаблонов, технологии построения сетки Mosaic и решателей Fluent обеспечивает непревзойдённую производительность.

Оптимизация рабочего процесса затронула и расчёты многофазных потоков: теперь можно задать все параметры модели в рамках единой панели с несколькими вкладками. Это обеспечивает логичный и пошаговый процесс. На тестовой задаче смешанного потока жидкой и газовой фазы в трубопроводе новый рабочий процесс оказался на 25% быстрее.

• Добавлена модель AIAD (algebraic interface area density) для точного моделирования сложных процессов фазовых переходов.
• Добавлена детализированная электрохимическая модель для расчёта литий-ионных топливных элементов.
• До двух раз повышена скорость гармонического расчёта в ANSYS CFX, добавлена возможность задания нескольких частот.
• Выполнены улучшения в интерфейсе и быстродействии инструментов для расчёта сопряжённых задач гидрогазодинамики и механики деформируемых твёрдых тел.

Свойства материалов

Точность и полнота баз данных со свойствами материалов является одним из ключевых аспектов повышения качества, в особенности в рамках реализации концепции всеобъемлющего компьютерного моделирования, активно внедряемого на различных этапах разработки. В версии 2020 R1 в продукте ANSYS GRANTA MI были представлены улучшения, облегчающие внедрение корпоративной системы управления данными о материалах в крупных компаниях. GRANTA MI обеспечивает целостность данных, снижение рисков и облегчает внедрение инновационных решений.

Также представлен новый продукт ANSYS GRANTA MI Pro, который представляет собой облегчённую версию GRANTA MI, рассчитанную на быстрое внедрение в рамках небольших команд разработчиков. Этот продукт предоставляет пользователям CAD и CAE систем удобный доступ к справочным данным о материалах ANSYS Granta, а также позволяет добавлять перечни собственных материалов и указывать свойства, которые согласованы к применению.

База данных материалов GRANTA Materials Data for Simulation, доступная в рамках продуктов ANSYS Mechanical и ANSYS Electronics Desktop, также получила ряд дополнений и улучшений.

Оптическое моделирование

Среди улучшений ANSYS SPEOS стоит отметить следующее:

• Улучшения в рендеринге материалов с наложенной текстурой.
• Возможность связывания модели в SPEOS с CAD-пакетами и быстрого обновления геометрии.
• Расширены возможности моделирования датчиков для систем помощи водителю и автономного вождения.
• Новый модуль по импорту линз, который защищает интеллектуальные права разработчиков моделей, импортируемых в SPEOS.
• Новые инструменты, направленные на исключение технологических проблем при запуске изделия в производство.
• В SPEOS Live Preview добавлена поддержка камер, позволяющая быстро получить изображение в таком виде, в каком оно было бы сфотографировано выбранной камерой.

Инструменты расчётной платформы

Продукт ANSYS Minerva служит для управления жизненным циклом изделия с акцентом на данных компьютерного моделирования. Среди возможностей продукта: контроль версий, трёхмерная визуализация, инструменты для совместной работы, поиск данных для повторного использования. Благодаря интеграции с ресурсами для высокопроизводительных вычислений (HPC, high-performance computing) и CAE-продуктами ANSYS Minevra упрощает работу над сложными изделиями, требующими активного применения компьютерного моделирования. В новой версии представлены улучшения панели управления, работы с конфигурациями, обработки метаданных, клиентского соединения с ANSYS Workbench, инструментов для отправки моделей на расчёт и параметрических расчётов в ANSYS optiSLang.

Полупроводниковые технологии

Улучшения продуктов ANSYS для моделирования полупроводниковых приборов касаются различных аспектов целостности питания и сигналов, они расширяют сферу возможных приложений и ускоряют рабочие процессы. Новшества призваны помочь разработчикам с созданием высокопроизводительных систем на чипе, соответствующих современным требованиям в таких применениях, как системы искусственного интеллекта, связь стандарта 5G и автомобильный транспорт. Новые возможности появились в ANSYS PowerArtist , ANSYS RedHawk-SC и ANSYS Totem.

Продукты Totem и RedHawk прошли комплексную сертификацию на большинстве заводов-изготовителей полупроводниковых элементов в качестве продуктов, используемых для финального контроля перед запуском производства плавниковых транзисторов по технологическому процессу 4нм/3нм, а также корпусирования по технологии 2.5D/3D-IC.

Расчёт на прочность

В версии 2020 R1 продукт ANSYS Mechanical предоставляет пользователям ряд дополнительных возможностей по работе с очень сложными, большими и высоконелинейными моделями. Это позволяет расширить границы задач, которые можно рассчитывать с помощью ANSYS.

• В интерфейсе Mechanical был добавлен ряд инструментов, облегчающих работу с моделью: назначение поперечных сечений балочных элементов в дереве проекта, обработка результатов для моделей с армирующими элементами, импорт внешних моделей перетаскиванием на окно проекта Workbench.
• Был улучшен рабочий процесс проведения проверочного расчёта в задачах топологической оптимизации. Теперь результат расчёта (полигональная модель) и граничные условия передаются в новое окно Mechanical, где сразу можно строить сетку и проводить проверочный расчёт.
• Завершена миграция ANSYS AQWA (продукта для расчёта гидродинамических нагрузок на сооружения морского базирования и суда) в интерфейс ANSYS Mechanical. Кроме того, найденные нагрузки можно экспортировать в другие расчётные системы.
• В связи с поглощением компании LSTC введен ряд улучшений по интеграции LS-DYNA в ANSYS Mechanical.
• Повышена скорость расчёта в ANSYS Sherlock. Теперь этот продукт использует решатель ANSYS MAPDL по умолчанию. Также было доработано задание настроек расчёта и конфигурация библиотек.

Системное моделирование

В версии ANSYS 2020 R1 представлены два новых продукта для системного моделирования: ANSYS VRXPERIENCE Light Simulation и ANSYS medini analyze for Cybersecurity, а также модуль «Battery Wizard» в продукте ANSYS Twin Builder.

VRXPERIENCE Light Simulation упрощает получение фотореалистичных изображений в автомобильной отрасли. В рамках этого продукта визуальные средства разработки Autodesk VRED объединяются с физически обоснованным подходом к трассировке лучей, реализованным в ANSYS. Такой симбиоз позволяет получать высококачественные изображения как интерьера, так и экстерьера автомобилей.

ANSYS medini analyze for Cybersecurity позволяет пользователям провести анализ дерева отказов в сфере кибербезопасности и получить оценку рисков уже на ранних стадиях разработки системы. Medini analyze также поддерживает анализ безопасности заданной функциональности (SOTIF, safety of the intended functionality), актуальный для систем автономного вождения (автомобили, аэротакси и пр.).

Модуль «Battery Wizard» продукта ANSYS Twin Builder позволяет быстро построить модель топливной ячейки и собрать несколько ячеек в батарею. Модуль также упрощает создание и параметризацию моделей контроллера батареи (ECM – electronic control module).

Источник: www.ansys.com