Три примера проектирования в ANSYS Discovery Live: от горных лыж до капсулы Hyperloop
Не так давно на рынке программных продуктов для проектирования появилась технология интуитивного моделирования в реальном времени — ANSYS Discovery Live. Новинку анонсировала компания ANSYS, Inc., крупнейший разработчик передовых инструментов для решения инженерных задач с использованием технологий численного моделирования.
В семейство ANSYS Discovery входят продукты ANSYS Discovery SpaceClaim, ANSYS Discovery AIM и Discovery Live. С появлением данной линейки у инженеров появилась возможность анализировать различные варианты конструкции в реальном времени. Главные отличительные черты линейки — простота интерфейса и высокая скорость расчетов.
В ANSYS Discovery Live результаты расчета можно получить через несколько секунд после импорта геометрии. Высокопроизводительные вычислительные ресурсы не нужны — все расчеты производятся на графической карте с тысячами ядер, работающих в параллельном режиме.
Решение ANSYS Discovery Live позволяет проводить предварительный анализ и виртуальное испытание продукта с учетом его гидрогазодинамических, тепловых, механических и частотных характеристик.
Предлагаем вашему вниманию три примера решения задач с помощью ANSYS Discovery Live в разных отраслях передового производства.
Компания Rossignol
Rossignol, французский производитель высококлассного снаряжения для зимних видов спорта, испытал новую технологию в самый разгар лыжного сезона2018 еще до официального релиза ANSYS Discovery Live.
При создании новых продуктов инженеры Rossignol работают в тесном контакте со спортсменами, дизайнерами, специалистами по маркетингу и другими профессионалами. Выход продукта на рынок привязан к началу лыжного сезона и требует в максимально сжатые сроки доводить продукцию от идеи до прототипа и начинать тестирование перед массовым производством. Discovery позволяет команде в режиме мозгового штурма анализировать характеристики горных лыж, вносить изменения по форме и материалам и обсуждать нововведения прямо во время моделирования. Весь процесс стал более слаженным и занимает меньше времени. В моделировании участвует каждый член команды. ANSYS Discovery Live для Rossignol служит языком общения инженеров и лыжников и позволяет в режиме реального времени обмениваться данными о поведении того или иного спортивного изделия.
«У нас каждый участвует в создании инноваций, — отмечает Николя Пюже (Nicolas Puget), ведущий специалист по исследованиям и инновациям в Rossignol. — Rossignol уже 18 лет использует ANSYS для моделирования лыж и креплений, применяемых в крупнейших лыжных соревнованиях по всему миру. Чтобы создавать производительное и надежное лыжное снаряжение и быстро выводить его на рынок, нужны технологии, которые ускорят разработку продуктов без ущерба для их качества. Этим требованиям отвечает ANSYS. Нам была предоставлена возможность протестировать Discovery Live и увидеть все преимущества, которые получили наши инженеры, технические специалисты, дизайнеры и маркетологи. Мы продолжим использовать эту потрясающую технологию численного моделирования в реальном времени для разработки, проектирования и производства спортивного снаряжения».
Компания Wibotic
Тем временем в другой части мира, в Сиэтле, компания Wibotic на своем опыте убедилась в важности численного моделирования в реальном времени для анализа проектных решений. Wibotic создает инженерные решения для «умной» беспроводной зарядки дронов, роботов и подводных беспилотных аппаратов. Рассеивание тепла, которое в большом количестве выделяется при зарядке, представляет собой сложную инженерную задачу. Использование ANSYS Discovery позволило выполнять больше конструктивных решений за тот же промежуток времени и тем самым сократило затраты на прототипирование и ускорило выход продукта на рынок. Повысилась эффективность совместной работы инженеров: благодаря интерактивным возможностям Discovery они могли наблюдать, как численное моделирование совершенствует процесс проектирования продукта.
«С ANSYS Discovery проектирование стало очень быстрым. За 10 минут я могу построить совершенно новую модель и проанализировать параметры теплообмена и течения жидкостей и газов. А в оставшееся время можно решать другие задачи, такие как юзабилити, эстетика и технологичность продукта», — заявляет Чейзен Смит (Chasen Smith), ведущий инженермеханик в Wibotic.
Простой интерфейс ANSYS Discovery позволил инженерам Rossignol и Wibotic моделировать физические процессы без особого труда и специальной подготовки, а высокая скорость работы приложения обеспечила эффективный интерактивный анализ разных проектов. Традиционно моделирование используется для проектирования турбин и ракет. Оказалось, что оно столь же эффективно для проектирования лыж и зарядных устройств. Моделирование полезно для каждого инженера, для каждого продукта.
Интересно, как радикально меняется разработка продукта в случае применения интуитивного моделирования в режиме реального времени. Для создания инноваций не требуется уничтожать дорогостоящие прототипы или переделывать сложные многодневные расчеты. Любую ошибку можно исправить за считанные секунды, просто нажав на кнопку отмены.
Компания HyperXite
HyperXite, команда студентов Калифорнийского университета в Ирвайне, использовала ANSYS Discovery Live с целью создания конструкции пассажирской капсулы для высокоскоростной транспортной системы Hyperloop в соревновании SpaceX 2018 года. Также компания HyperXite стала финалистом конкурса по инженерному проектированию в ANSYS Discovery Live в 2018 году.
В ходе проектирования капсулы конструкторы и расчетчики бесконечно согласовывали модель друг с другом. Расчетчики готовили численную модель, задавали граничные условия, строили сетку, а затем в течение долгого времени старались решить поставленную задачу. Времени уходило еще больше, если сетку требовалось отредактировать. При обнаружении потенциальной проблемы расчетчики возвращали модель конструктору для ее исправления. Далее цикл повторялся. Иногда расчетчики сами вносили изменения в CADмодель, но это не отменяло необходимость выполнения всех действий по постановке задачи. Проектировщики и расчетчики HyperXite пытались найти решение, которое помогло бы сократить продолжительность итераций.
Команда инженеров по механике установила, что с помощью Discovery Live можно оперативно выявлять слабые места различных конструкций. Инженеры изменяли геометрию в Discovery Live, чтобы предотвратить ошибки проектирования. Специалисты предсказали, как поведет себя конструкция обтекателя (наружной оболочки) на высоких скоростях в тоннеле SpaceX. Постановка и решение каждой задачи занимали около 15 мин. После сбора необходимых данных команда отправила готовый проект инженерам по моделированию для более тщательного анализа поведения обтекателя на высоких скоростях. По подсчетам инженеров HyperXite, использование Discovery Live ускорило оптимизацию конструкции обтекателя как минимум на 10 ч. Инженеры по динамике использовали Discovery Live для того, чтобы определить, как конструкция выдерживает вертикальную нагрузку в 1500 Н, вызванную работой пневматической подвески приводного колеса. Обычно такой расчет занимает от 30 до 60 мин, включая постановку и решение задачи, однако инженеры HyperXite сделали это за 15 мин.
ANSYS Discovery Live создан для тех, кто не хочет тратить много времени на моделирование, а предпочитает сосредоточиться на конструктивных особенностях и физике продукта. Удобство использования, скорость работы и интерактивность — главные критерии, на которые ориентируется инженер при выборе Discovery Live для анализа разных вариантов продукта.
Проектирование и анализ конструкции — это «живой» процесс, в котором инженер может на ходу менять условия задачи, не останавливая и не перезапуская расчет. Подбор физических параметров, редактирование геометрии и настройка вывода результатов — всё происходит в режиме реального времени.
Официальный дистрибьютор ANSYS в России — CADFEM CIS, элитный партнер и центр компетенции ANSYS с офисами по всей России. Компания обеспечивает внедрение программных продуктов многодисциплинарной линейки ANSYS, а также консультирует и обучает пользователей, оказывает техническую поддержку и делится знаниями и ноухау.
ANSYS Discovery
Моделируйте со скоростью мысли
Получите свой подарок
Ноутбук с графической картой
Графическая карта
2-х дневный тренинг
Представляем вашему вниманию новые инструменты компьютерного моделирования и инженерных расчетов. Быстрый и простой инженерный анализ стал доступен каждому. Интуитивно понятный интерфейс продуктов Discovery обеспечивает эффективную оценку технических концепций и тем самым позволяет оптимизировать расходы еще на стадии проектирования.
Продукты ANSYS Discovery
Больше о продукте
Discovery SpaceClaim
Программное обеспечение для 3D-проектирования, реверс-инжиниринга и 3D-печати
Больше о продукте
Discovery Live
Трехмерные инженерные расчеты в режиме реального времени для эффективного анализа продукта
Больше о продукте
Discovery AIM
Инструмент для инженерных расчетов с пошаговым руководством и средствами оптимизации
Заинтересовали продукты?
Пакеты программ
Годовая лицензия на пакетные продукты Discovery – это максимально гибкое и выгодное предложение
Essentials Bundle
Создание и редактирование геометрии в Discovery SpaceClaim
3D-моделирование деталей, сборок и чертежей
Обработка и воссоздание CAD- или STL- геометрии
Standard Bundle
Essentials Bundle +
Интерактивное моделирование в Discovery Live
Быстрые упрощенные прочностной, гидравлический, тепловой и модальный расчет любой 3D-геометрии
Ultimate Bundle
Standart Bundle +
Многодисциплинарные инженерные расчеты
Детализированные прочностные, гидравлические, тепловые и электромагнитные расчеты с использованием флагманских решателей ANSYS
Робастное проектирование и оптимизация, ведение журналов
Создание сценариев, выражений, поддержка расширений для пользовательского интерфейса, командных вставок
Настраиваемые шаблоны и подсказки
Брошюра ANSYS Discovery
В брошюре Вы найдете общую информацию о модулях ANSYS Discovery, возможностях продуктов и классах решаемых задач.
ANSYS Discovery Live
Discovery Live удобен в использовании и позволяет выполнять компьютерные расчеты в режиме реального времени. Совмещайте анализ и проектирование. Выполняйте интерактивные расчеты, оперативно отслеживайте изменения и получайте актуальные данные.
Интерактивная геометрия
Представьте, что можно произвести те или иные изменения непосредственно в 3D-модели и сразу узнать результат этих изменений. Больше не потребуется модификация компонентов, перестроение конечно-элементной сетки или выполнение повторных вычислений. Discovery Live моментально пересчитает все выходные параметры в рамках одного расчета.
Интерактивная физика
Узнайте, что произойдет при внезапном увеличении нагрузки, изменении материала или падении до нуля начальной скорости. Тестируйте разные физические параметры на одной модели, не меняя конфигурацию оборудования.
Интерактивные результаты
Discovery Live – это моментальное решение любой задачи. Только Discovery Live при моделировании течений позволяет оперативно скорректировать местоположение, интенсивность и объем потока частиц, затем переключиться на общий вид и выявить в модели точки максимального давления.
Заинтересовал продукт?
Что такое Discovery Live?
Discovery Live в разы удобнее других инструментов моделирования. Узнайте, как Discovery Live меняет процесс проектирования.
Экономия времени с Discovery Live
Хотите выполнять расчеты со скоростью мысли? Задайте несколько простых параметров, и Discovery Live мгновенно запустит процесс моделирования.
Бизнес-преимущества Discovery Live
Узнайте, как Discovery Live помогает улучшить продукт и увеличить прибыль.
Интерактивная геометрия
Узнайте, как с помощью интерактивной геометрии Discovery Live получить актуальную информацию о характеристиках продукта.
Интерактивная физика
Discovery Live позволяет с легкостью менять входные параметры и физику компонентов и оперативно отслеживать изменения.
Интерактивные результаты
Discovery Live: отслеживайте в реальном режиме только интересующие вас параметры.
Заинтересовало предложение?
Цены и условия
Версия для студентов
Получение актуальных результатов моделирования на этапе проектирования
Выполнение расчета конструкции, теплового расчета, поиска собственных частот и форм колебаний, анализа внутренних и внешних течений
Изменение конфигурации любым CAD-инструментом или создание новых моделей
Получение актуальных данных по мере изменения физических или входных параметров, изменение конфигурации
Использование возможностей графического процессора
Период использования — на время обучения
Цена: Бесплатно
Опытная эксплуатация
Получение актуальных результатов моделирования на этапе проектирования
Выполнение расчета конструкции, теплового расчета, поиска собственных частот и форм колебаний, анализа внутренних и внешних течений
Изменение конфигурации любым CAD-инструментом или создание новых моделей
Получение актуальных данных по мере изменения физических или входных параметров, изменение конфигурации
Использование возможностей графического процессора
Период использования — на 15 дней
Цена: Бесплатно
Коммерческая версия
Получение актуальных результатов моделирования на этапе проектирования
Выполнение расчета конструкции, теплового расчета, поиска собственных частот и форм колебаний, анализа внутренних и внешних течений
Изменение конфигурации любым CAD-инструментом или создание новых моделей
Получение актуальных данных по мере изменения физических или входных параметров, изменение конфигурации
Использование возможностей графического процессора
Цена: от $2,995.00
Брошюра ANSYS Discovery
В брошюре Вы найдете общую информацию о модулях ANSYS Discovery, возможностях продуктов и классах решаемых задач.
Открываем новые возможности ANSYS Discovery 2020 R1
Артем Аведьян,
к.т.н., заместитель генерального директора, АО «КАДФЕМ Си-Ай-Эс»
Этой статьей мы начинаем серию публикаций, посвященных ANSYS Discovery — новому на рынке САПР решению, нацеленному на повышение эффективности работы инженеров-конструкторов, решающих задачи с применением интегрированных инструментов CAD и CAE.
История
История ANSYS Discovery началась 7 сентября 2017 года, когда корпорация ANSYS, Inc. анонсировала новый продукт и разместила его ознакомительную версию в сети Интернет для свободного скачивания. После этого в январе 2018 года был выпущен первый официальный релиз ANSYS Discovery. Вначале некоторые специалисты в области CAE восприняли этот продукт скептически, так как он показался им «примитивным» и «неточным», а CAD-сообщество его практически не заметило. И вот теперь, два года спустя, пришло время рассказать о том, как развивался ANSYS Discovery, как завоевывал свое «место под солнцем», что сейчас представляет собой этот продукт и какие новые функциональные возможности предлагает ANSYS в выпущенном 28 января 2020 года релизе Discovery 2020 R1.
Зачем нужен ANSYS Discovery
Чтобы объяснить назначение продукта, ответим на ряд вопросов. Что такое ANSYS Discovery? Кому и для чего он нужен? Сразу следует отметить, что ANSYS Discovery — это не известный всем «большой» ANSYS, не традиционная CAD-система и даже не их гибрид. Также важно понимать, что целевая аудитория, на которую изначально рассчитан Discovery, — это специалисты конструкторских бюро, а не расчетных подразделений. Концепция продукта Discovery подразумевает, что пользователи не должны задумываться о построении расчетной сетки — это происходит автоматически и незаметно для пользователя, который на 100% сосредоточен на решении своей инженерной задачи. Основное назначение ANSYS Discovery — это быстрый поиск рациональных вариантов конструкции среди множества альтернативных конструктивно-компоновочных решений с учетом свойств материалов и сред, законов физики и геометрических ограничений, автоматически вычисляемых на графическом процессоре в реальном времени, с динамической визуализацией результатов на 3D-модели.
Функциональные возможности
ANSYS Discovery представлен тремя основными продуктами: Discovery SpaceClaim (3D-моделирование с прямым редактированием геометрии), Discovery Live (экспресс-оценка инженерных концепций с вычислениями на GPU в реальном времени) и Discovery AIM (многодисциплинарные задачи и оптимизация), которые дополняются специализированными приложениями. Для удобства лицензирования продукты сгруппированы в три пакета: Essentials (включает Discovery SpaceClaim), Standard (включает Discovery SpaceClaim и Discovery Live) и Ultimate (включает Discovery SpaceClaim, Discovery Live, Discovery AIM и шаблоны обмена данными). Также на базе функционала ANSYS Discovery Live построен продукт PTC Creo Simulation Live — совместная разработка ANSYS, Inc. и PTC, Inc. Структура и взаимосвязи пакетов и приложений ANSYS Discovery показаны на рис. 1. Рассмотрим функциональные возможности перечисленных решений более подробно.
Рис. 1. Структура и взаимосвязи пакетов и приложений ANSYS Discovery
ANSYS Discovery SpaceClaim представляет собой универсальную CAD-систему, которая включает следующие функции: возможности 3D-моделирования с прямым редактированием геометрии; интерфейсы импорта и экспорта геометрических данных в различных форматах; инструменты реверс-инжиниринга и автоматического преобразования стереолитографических (STL) моделей в поверхности и твердые тела; анализ и восстановление «грязной» или поврежденной геометрии; построение разверток изделий из листового материала; создание деталей и сборок, параметрических 2D-эскизов и чертежных видов на основе проекций и сечений 3D-модели; автоматизация рутинных процедур и управление геометрическими моделями с использованием скриптов Python и многое другое.
Discovery SpaceClaim базируется на функционале системы 3D-моделирования SpaceClaim, вошедшей в 2014 году в портфолио решений корпорации ANSYS после поглощения компании SpaceClaim Corp. Продукт выпускается на русском языке. Пример пользовательского интерфейса Discovery SpaceClaim показан на рис. 2.
Рис. 2. Русскоязычный интерфейс ANSYS Discovery SpaceClaim
Большой набор геометрических интерфейсов (более 30 форматов импорта/экспорта — табл. 1), развитые инструменты восстановления и редактирования 2D- и 3D-моделей, широкие возможности работы с твердотельной, поверхностной и сеточной геометрией, векторными и растровыми изображениями позволяют использовать Discovery SpaceClaim не только как инструмент подготовки геометрии к расчетам, но и в качестве универсального транслятора данных между различными CAD/CAE/PLM-системами с исправлением ошибок геометрии. Базовый функционал импорта/экспорта Discovery SpaceClaim может быть дополнен модулем STL Prep for 3D Printing, который позволяет выполнять подготовку геометрических моделей и их оптимизацию для последующей 3D-печати по технологии аддитивного производства, приложениями KeyShot HD/Pro — для создания фотореалистичных изображений и анимаций на основе 3D-модели, а также модулем Algoryx Momentum — для анализа динамики твердых тел.
Таблица 1. Интерфейсы импорта/экспорта данных ANSYS Discovery SpaceClaim
Формат данных
Расширение файла
Импорт (открытие)
Экспорт (сохранение)