開物仿真云平臺
關注創建者：匿名 創建時間：2021-08-26
開物仿真云平臺的實例教程
首先，向大家介紹一個好用的平臺：開物仿真云平臺，無需安裝軟件，在網頁上就能進行仿真。小編本次的workbench仿真也是在這個平臺上做的喲：
以下是正文：
由于全球范圍內的技術進步（例如，深海中的壓力測量，高動態應用，在極端溫度下使用），致力于壓力測量技術的設計部門每天都面臨著新的挑戰。為了滿足這些要求，許多部門都會使用FEM軟件模擬了機械領域中的復雜組件。
有限元模擬是基于有限元方法，并以此為依據設計組件，例如換能器外殼被分成較小的元素，在軟件計算過程中，這些元素隨后被疊加到整個系統中。一旦設置了所有邊界條件（例如軸承，壓力），有限元軟件便會計算并模擬整個外殼的測量結果。為了說明結果，結果云圖會將組件拆分為不同的顏色：
例如，如果存在壓力，則紅色/黃色區域表示高壓力區域，而藍色/綠色區域表示較小的壓力區域。根據仿真結果，可以在設計階段的早期檢測并優化可能的機械弱點。
根據不同的應用，換能器必須能夠承受數百萬個壓力脈沖。為了保證這樣的負載，必須對換能器進行耐久性測試，根據要求可能要花費幾個月的時間。使用FEM進行優化可以減少原型數量，從而大大降低實驗成本和其他開發工作量。此外，通過使用該軟件，內部產品知識得到了擴展，并導致產品的不斷改進。
通過仿真，還可以更好地了解部件在負載條件下的行為，并盡可能接近實際情況，這意味著可以通過新創新的解決方案以最佳方式實現不斷增長的客戶需求。
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荷蘭公司Van Oord正與美國公司Ansys合作，加快環境可持續性，同時加快海上風電行業新的基礎設計。
Van Oord表示，設計地基通常需要工程師投入大量時間開發大量復雜的動力分析有限元模型。
為了加速和優化模擬過程，Van Oord的工程團隊目前正與Ansys的合作伙伴Infinite simulation Systems合作，利用Ansys Mechanical和Ansys Cloud。
合作伙伴表示，這些技術促進了設計優化，縮短了產品開發時間，并提高了下一代海上風力渦輪機的效率。
他們表示:“利用Mechanical和Ansys Cloud，使Van Oord工程師能夠在Cloud上快速運行5倍以上的設計迭代，以預測先進的風力渦輪機基礎的性能，并加強制造過程，同時降低項目風險，加快供應鏈談判。”
“因此，需要在多個昂貴的工作站上運行一周的模擬現在可以通宵運行，節省了7倍的時間，同時大大降低了生產延遲的風險，”他們補充說。
Van Oord的工程專家Ralph Luiken說:“Van Oord的工程師使用Ansys Cloud來推動新產品的創新，解決不斷增加的機械模型，這些模型可能具有超過550萬個自由度，180萬個節點和55萬個元件。
“過去，這些大型模型每個需要運行150小時，然而，使用Ansys Cloud，我們的團隊將每次模擬的運行時間減少到不到24小時。
“這大大加快了產品開發，使我們能夠加快與基礎鋼供應商的談判，加快向全球客戶交貨的速度?！?/span>
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從有限元分析（FEA）獲得可靠的結果可能非常耗時。 結構分析通常涉及可以使用殼單元進行模擬的薄壁結構。
這通常意味著從CAD零件文件的實體創建曲面。如果存在較厚的區域，則薄板會在接縫處形成Ts或半徑，則可能需要混合網格。創建混合網格意味著將要網格化的部分切成殼，創建曲面，然后在連接實體和殼元素時管理接觸集。這很費時間。
對于沒有壓力分析背景的人來說，可能很想簡單地使用自動實體網格。這僅需要很少的預處理，也許只需刪除一些小的特征即可。借助現代的網格劃分算法和FEA求解器，對于許多零件而言，仿真導致增加計算時間這個問題不是主要矛盾。僅僅節省兩分鐘的求解時間幾乎不能證明對于一個花費數小時或數天來創建一個復雜的混合網格是有增益的。
結果不可靠
但是，薄壁部件的實心網格的結果可能不可靠。傳統觀點認為，要獲得可靠的結果，就需要通過實體厚度的幾個實體元素。如果網格足夠細到可以模擬薄壁零件，則可能會導致很長的求解時間。
貫穿實體厚度對多個實體元素的要求實際上僅適用于一階元素。這些元素在其頂點處僅具有節點，并且在它們之間線性地插入應力和應變。
現代的FEA軟件通常不使用一階元素?，F在，二階元素已成為標準。它們具有中間節點，并使用一階多項式插值應力和應變。使用二階元素可以通過薄壁結構的厚度使用單個元素獲得非常好的結果。通常也可以接受兩個或三個的長寬比，這意味著對于1mm的壁厚，通常可以接受2-3mm的網眼尺寸。
薄殼高階單元的精度可以通過對一個簡單的板進行建模來證明，該板的兩端均具有彈性支撐，并且載荷均勻地引起彎曲。
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英國-美國-瑞典-加入了推廣風力船技術的眾多其他國家的聯盟，包括位于漢普郡的模擬驅動海洋工程咨詢公司BAR Technologies，總部位于明尼阿波利斯的嘉吉公司，它有一系列的利益，包括航運，瑞典雅拉海事技術公司在海事領域開發和實施減排技術。
新產品被亞拉海洋技術公司(簡稱“WindWings”)命名為BARTech WindWings，后者將為全球船東提供它的產品組合，為全球各地的客戶提供采購、施工、安裝、服務和培訓。確保技術的可用性，以滿足全球航運業的需要。
這一過程將包括為嘉吉船舶進行首次商業改裝的WindWings，預計將于2022年交付。這三個項目合作伙伴定期與DNV級協會進行對話，并已經通過了嚴格的危險車間，以證明產品的安全性和有效性，確保在原則上獲得批準方面取得重大進展。
據稱，該技術通過將風力推進與路線優化相結合，可以為散貨船、油輪和其他大型船舶提供“最多”30%的燃料消耗減少。該產品的特點是巨大的實心翼帆，高度可達45米，安裝在散裝貨船的甲板上，利用風力。這個原始尺寸將是三種規格中的一種。
根據協議條款，Yara和BAR Tech將把WindWings出售給更廣泛的航運行業，BAR Tech保留繼續創新和建立額外的WindWings產品的義務。BAR Technologies的首席執行官約翰·庫珀說:
“Yara Marine在為商業航運運營商提供新的減排技術方面一直表現出其能力和奉獻精神，貫穿整個價值鏈，這使他們成為該項目的天然合作伙伴。
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匹茲堡、AMD和Ansys正在合作，通過大幅改善建模運行時間，幫助各行各業的工程組織促進新產品設計。由第三代AMD EPYC處理器驅動的數據中心使工程師能夠以前所未有的速度生產卓越的設計——提供高質量的產品，以快速應對新的市場機會。
工程師面臨著越來越大的壓力，要求他們更快地完成設計周期。然而，很大一部分工程模擬需要通宵運行。這些模擬工作負載不斷增加的復雜性增加了對高性能計算(HPC)資源的需求，這越來越依賴于更多的性能并行處理和處理器架構能力。通過內部測試，AMD證明其新型EPYC 75F3處理器可以將Ansys模擬運行時間減少到原來的兩倍。
amd新型EPYC 75F3處理器加速了Ansys仿真，包括Ansys LS-DYNA進行的耐撞性仿真。
從使用Ansys的計算流體動力學軟件來提高燃氣輪機的能源效率，到使用Ansys的顯式動力學軟件來提高汽車的安全性，AMD的EPYC處理器使工程團隊能夠執行計算要求極高的應用程序，并快速設計出尖端產品。預計Ansys模擬很快將在即將到來的美國能源部的百億億次超級計算機上運行得更快，這臺超級計算機將由惠普企業公司(HPE)建造，由橡樹嶺國家實驗室的Frontier和勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的El Capitan使用。集成AMD EPYC處理器生產高保真模型。這將讓工程師們了解自動駕駛汽車、飛機和醫療設備等產品在數百萬現實操作場景中的實際表現。
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有限元分析（FEA）的未來
從文明之初到今天，這個世界上的人都一直在試圖理解這個世界。
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優化電動汽車的結構性能以提高效率和安全性
迅速增長的全球電動汽車（EV）市場預計到2027年將達到8028億美元。在電池和高壓電子設備的驅動下，電動汽車的運行和維護成本往往低于傳統汽車，幾乎不會產生空氣污染。
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每個行業的工程師都將有限元分析（FEA）集成到設計周期中，以確保其產品安全，具有成本效益并且可以快速推向市場。 但是，分析并不像將CAD模型放入任何FEA包中那樣簡單。
今天有比以往更多的軟件選項。
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