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Una donna che guarda la simulazione CFD integrata in Simcenter CAD su un paio di schermi.

Simcenter

Simulazione CFD integrata nel CAD

Simulazione fluidodinamica computazionale (CFD) nella progettazione assistita da computer (CAD) per progettisti e analisti.

Abbrevia i tempi di sviluppo

Esegui simulazioni CFD in una fase preliminare utilizzando un software CFD completamente integrato nel CAD per progettisti e analisti. Elimina le tipiche incombenze del flusso di lavoro di analisi per abbreviare lo sviluppo utilizzando la simulazione del flusso di fluidi e del trasferimento di calore sulla geometria CAD nativa di NX, Solid Edge, CATIA e Creo.

Funzionalità della simulazione CFD integrata nel CAD

Simulazione CFD nell'interfaccia CAD

La simulazione CFD completamente integrata nel CAD consente ai progettisti di condurre simulazioni del flusso dei fluidi e valutare il trasferimento di calore nell'ambiente di progettazione CAD, con un'interfaccia intuitiva e utilizzando direttamente la geometria CAD. In questo modo si eliminano i tempi di conversione dei dati CAD, si elimina la semplificazione della geometria o la preparazione per le fasi CFD e si consente agli ingegneri di condurre più studi di progettazione e di valutare i risultati. I progettisti possono quindi concentrarsi su come le modifiche alla geometria o alle condizioni al contorno operative influenzano le prestazioni. Poiché i risultati della simulazione sono disponibili nelle prime fasi dello sviluppo, è possibile prendere decisioni informate.

Simulazione CAD in fase di creazione

Frontloading della simulazione CFD

Il frontloading della simulazione è il processo di spostamento della simulazione nelle fasi iniziali dello sviluppo, dove può influire maggiormente sulle prestazioni di progettazione, contribuire a ridurre i costi nella prototipazione ed evitare rielaborazioni di progettazione in fase avanzata. Il frontloading della simulazione CFD si riferisce alla pratica di spostare la simulazione fluidodinamica computazionale all'inizio del processo di progettazione e di essere messa nelle mani di ingegneri progettisti. Questa democratizzazione della simulazione CFD utilizzando la CFD integrata nel CAD significa che i progettisti possono valutare il flusso del fluido e le prestazioni termiche, esaminare le tendenze ed eliminare le opzioni di progettazione meno desiderabili per migliorare la progettazione del prodotto. Il frontloading della CFD come metodologia può abbreviare lo sviluppo complessivo rendendo il processo di simulazione più veloce di molti ordini di grandezza. Consente agli ingegneri di ottimizzare le prestazioni e l'affidabilità del prodotto e di ridurre i costi fisici di prototipazione e sviluppo.

Diagramma di flusso che mostra i metodi, i processi e le soluzioni informatiche nella fase iniziale di sviluppo

Esperienza utente della CFD per i progettisti

Per integrare la CFD nell'ambiente di progettazione CAD, deve essere intuitiva per gli ingegneri meccanici e progettisti che utilizzano regolarmente il CAD. Sia che si utilizzi la simulazione CFD regolarmente o raramente, è utile disporre di un ambiente intuitivo e familiare, menu, selezioni e passaggi logici del flusso di lavoro. È molto vantaggioso utilizzare una soluzione che combini pre-processing, configurazione della simulazione CFD, monitoraggio della soluzione e post-processing e valutazione dei risultati, il tutto all'interno dell'ambiente di progettazione CAD. Per consentire facilità d'uso e coerenza, l'automazione intelligente è un fattore chiave per i progettisti. Questo può assumere la forma di procedure guidate di analisi per guidare gli utenti nella configurazione della simulazione, il mesh automatico e il feedback in tempo reale sullo stato di avanzamento della soluzione di simulazione. I progettisti possono realizzare valore in risultati rapidi e chiari sotto forma di grafici, tabelle e report, generandoli così semplici senza passaggi aggiuntivi.

Immagine del software Simcenter.

Meshing automatizzato per la CFD integrata nel CAD

Il pre-processing intelligente e l'automazione possono aiutare gli ingegneri progettisti e gli analisti a essere più produttivi con uno strumento CFD integrato nel CAD. Il lavoro in ambiente CAD, il rapido rilevamento automatico delle perdite, i metodi per sigillare rapidamente la geometria e il rilevamento automatico del volume del fluido sono esempi interessanti di automazione intelligente che possono accelerare qualsiasi processo di simulazione CFD. La tecnologia di meshing automatizzata, progettata per lavorare direttamente con la geometria CAD e gestire geometrie complesse o di qualità variabile senza la necessità di semplificare i modelli CAD, è riconosciuta come la chiave per una CFD più rapida e accurata per l'ambiente di progettazione. È dimostrato il valore dei metodi di grigliatura cartesiana immersa stabili e robusti, in cui l'affinamento automatico della mesh si basa sulle caratteristiche della geometria e può essere combinato con l'affinamento adattativo della soluzione per le regioni con gradienti termici e di flusso più elevati.

Quando è possibile automatizzare il meshing e ridurlo da giorni a ore o da ore a minuti, allora si tratta di un vero e proprio cambio di passo per le analisi CFD più brevi rispetto ai software CFD tipici. L'automazione intelligente, unita all'innovativa tecnologia di meshing automatico e alla facilità d'uso, consente ai progettisti e ai non specialisti di condurre analisi CFD in modo affidabile già nelle prime fasi del processo di progettazione. In combinazione con controlli mesh localizzati e opzioni avanzate, i CFD incorporati in CAD forniscono anche un approccio alternativo rapido ed efficiente per gli analisti esperti per affrontare una vasta gamma di problemi tipici dei CFD.

Immagine a video di uno strumento CFD integrato nel CAD

CFD utilizzando la geometria CAD senza semplificazione

I vantaggi della CFD integrata nel CAD, che utilizza direttamente la geometria nativa del CAD senza bisogno di semplificazioni, consistono nell'eliminazione o nella riduzione dei tempi di pre-processing e di preparazione del CAD per la CFD. Ciò elimina anche gli errori nella conversione delle informazioni tra i team.

Lavorare direttamente con la geometria CAD per l'analisi e la valutazione dei risultati e delle opzioni di progettazione significa che la connettività della funzione di progettazione a valle è migliorata attraverso una rapida comunicazione della geometria CAD da un progetto ottimizzato.

Due immagini create con il CAD di una parte di macchina: una con la sua pelle metallica, l'altra con uno spaccato che mostra una mappa termica del flusso d'aria che la attraversa

Ottimizzazione della progettazione basata sulla simulazione CFD nel CAD

Se i progettisti sono in grado di eseguire direttamente la simulazione CFD in anticipo e con maggiore frequenza, possono prendere decisioni di progettazione migliori in tutta sicurezza. La capacità di confrontare facilmente i risultati di diverse configurazioni del modello, apportando modifiche alla geometria fino alla valutazione di più condizioni operative, avvicina la potenza delle informazioni di simulazione alla progettazione. Gli ingegneri che hanno accesso a studi parametrici facilmente configurabili, all'esplorazione di scenari "what if" e a funzionalità avanzate di progettazione di esperimenti, possono esplorare più a fondo lo spazio di progettazione per ottenere migliori prestazioni e affidabilità del prodotto entro le scadenze del progetto.

Il modello CAD simultaneo di un progetto ottimale selezionato mediante simulazione può essere comunicato immediatamente ad altre funzioni ingegneristiche come la produzione. La CFD integrata nel CAD consente di integrare la progettazione basata sulla simulazione fluidodinamica nel processo di gestione del ciclo di vita complessivo del prodotto.

Iterazioni multiple di una singola parte come visto in una simulazione CAD

Esplora il prodotto di simulazione CFD integrata nel CAD

Uno schema di progettazione creato tramite Simcenter FLOEFD.
Simcenter

Simcenter FLOEFD software

Simcenter FLOEFD è un software CFD completamente integrato in CAD per progettisti. Riduci lo sviluppo anticipando la simulazione del flusso dei fluidi e l'analisi termica, lavorando con la geometria CAD direttamente in NX, Solid Edge, CATIA o Creo.
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Maggiori informazioni

Schermata di Simcenter STAR-CCM+.
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