Ansys
Система конечно-элементного (МКЭ) анализа

Основная статья: САПР Системы автоматизированного проектирования

ANSYS — универсальная программная система конечно-элементного (МКЭ) анализа, существующая и развивающаяся на протяжении последних 30 лет, является довольно популярной у специалистов в сфере автоматических инженерных расчётов (CAE, Computer-Aided Engineering) и КЭ решения линейных и нелинейных, стационарных и нестационарных пространственных задач механики деформируемого твёрдого тела и механики конструкций (включая нестационарные геометрически и физически нелинейные задачи контактного взаимодействия элементов конструкций), задач механики жидкости и газа, теплопередачи и теплообмена, электродинамики, акустики, а также механики связанных полей. Моделирование и анализ в некоторых областях промышленности позволяет избежать дорогостоящих и длительных циклов разработки типа «проектирование — изготовление — испытания». Система работает на основе геометрического ядра Parasolid.

Программная система КЭ анализа ANSYS разрабатывается американской компанией Ansys Inc. Компания также выпустила другие системы КЭ моделирования, в том числе DesignSpace, AI Solutions (NASTRAN, ICEM CFD); предназначенные для использования в более специфических отраслях производства.

В качестве стратегического партнёра фирма сотрудничает со многими компаниями, помогая им провести необходимые изменения. Предлагаемые фирмой Ansys Inc. средства численного моделирования и анализа совместимы с некоторыми другими пакетами, работают на различных ОС. Программная система ANSYS сопрягается с известными CAD-системами Unigraphics, CATIA, Pro/ENGINEER, SolidEdge, SolidWorks, Autodesk Inventor и некоторыми другими.

Программная система ANSYS является довольно известной CAE-системой, которая используется на таких известных предприятиях, как ABB, BMW, Boeing, Caterpillar, Daimler-Chrysler,Exxon, FIAT, Ford, БелАЗ, General Electric, Lockheed Martin, MeyerWerft, Mitsubishi, Siemens, Shell, Volkswagen-Audi и др., а также применяется на многих ведущих предприятиях промышленности РФ, пример, ГУП НИИМосстрой и т. д.

2022: Ansys 2022 R1

1 февраля 2022 года компания «КАДФЕМ Си-Ай-Эс», партнер Ansys, сообщила о выходе обновленной версии программных продуктов Ansys 2022 R1. В ней представлен ряд крупных обновлений – начиная от программного продукта Ansys Forming и системы Ansys Connect, заменившей Ansys Platform, и заканчивая многочисленными изменениями, обновлениями и функциями, появившимися в существующих решениях.

По информации компании, в Ansys 2022 R1 представлен продукт – Ansys Forming. Это универсальное решение для моделирования процесса формования. Оно создано для цифрового проектирования и проверки каждого этапа процесса формования листового металла с помощью возможностей решателя LS-DYNA. Кроме того, в обновленной версии оптимизирована достоверность при сопоставлении данных физических испытаний и компьютерного моделирования с помощью Mechanical для оценки шума и вибраций NVH (Noise Vibration Harshness). Пользователи могут импортировать данные физических испытаний и вычислять критерий модального согласия MAC для сравнения их с данными, полученными в ходе моделирования.

В Ansys Sound 2022 R1 добавлен ряд возможностей. Так, появилась функция частотного отклика FRF (Frequency Response Function), позволяющая исследовать передаточную функцию системы путем оценки частотной характеристики и минимизации влияния шума на условный приемник. Кроме того, стали доступны возможности снижения шумового загрязнения за счет показателей тональности и отображения громкости звука по стандарту ISO 532-1 в виде цветовой карты.

Ansys 2022 R1 продолжает расширять функционал Ansys Additive. Пользователи Ansys Mechanical теперь могут определить и минимизировать риск ошибок построения и обеспечить надлежащее качество деталей с помощью моделирования процессов плавления в слое металлического порошка (PBF), направленного подвода энергии (DED) и впрыска связующего при печати металлом (Metal Binder Jetting). Моделирование процесса DED позволяет прогнозировать искажения формы и значения внутренних напряжений в конструкции на макроуровне в результате теплового воздействия для предотвращения сбоев печати. Оптимизированное моделирование процесса PBF рассчитывает деформации при моделировании схемы сканирования лазером (Scan Pattern) в 2 раза быстрее. В обновленной версии также оптимизирована скорость работы и расширены возможности для Metal Binder Jetting (Beta), обеспечивающие прогнозирование больших деформаций и усадки в процессе спекания.

В Ansys Materials 2022 R1 расширены возможности предоставления данных и инструментов в области технологий 5G, электроники и электрификации. Инженеры, использующие инструменты Ansys Electronics Desktop, теперь могут получить доступ к Granta MI и к более чем 7200 электромагнитным материалам для более быстрого и точного моделирования электромагнитных явлений. Кроме того, в Ansys Granta MI были интегрированы возможности машинного обучения для оптимизации параметров процесса в соответствии с целевыми критериями, визуализации данных и обучения с повышенным вниманием к разреженным и зашумленным данным. Среди других обновлений – возможность оценки воздействие материала на окружающую среду с помощью инструмента MaterialUniverse и расширенная библиотека данных для нелинейных моделей полимеров.

В обновленной версии появилось множество изменений гидродинамических решений Ansys, оптимизирующих построение сетки, настройку модели и расчет. Так, стал доступен специальный инструмент для аэрокосмической отрасли в Ansys Fluent. Он облегчает моделирование внешней аэродинамики с помощью встроенных методов, оптимизированных настроек решателя, параметрических возможностей и многого другого. Решатель Multi-GPU Fluent оптимизирует моделирование стационарных процессов. Результаты показывают, что 4 GPU обеспечивают производительность выше, чем 1000 CPU. Среди других обновлений – модель пористой среды для эффективного моделирования акустических явлений в Ansys Fluent, оптимизация расчетов в Ansys Rocky, автоматизация создания сетки для сложной проточной части турбомашин с помощью Ansys TurboGrid и многое другое.

Решения Ansys 2022 R1 для моделирования электроники получили технологии для проектирования печатных плат, 3D корпусов ИС, ЭМИ/ЭМС, тепловых, кабельных и электромеханических систем, а также усовершенствования в моделировании систем 5G, автономных систем и электрификации. В HFSS SBR+ стала доступна модель шероховатости поверхности, обеспечивающая эффективный метод моделирования диффузного отражения от шероховатых поверхностей. В SIwave появилась функция моделирования переменного тока, а Motor-CAD теперь может рассчитать NVH электрической машины, оценить результаты на ранних стадиях проектирования и включить эти расчеты как часть оценки различных физик проекта с помощью Motor-CAD. Среди других обновлений – возможность моделирования пробоя диэлектрика в EMA3D Charge для оценки конструкции с потенциальным риском пробоя диэлектрика и риска пробоя диэлектрика между проводниками печатной платы. Изменения также включают поддержку двусторонней связи между Icepak и RedHawk для более точного анализа теплового режима микросхем и корпусов, возможность прогнозирования потерь в многожильных проводах за счет двусторонней связи с тепловыми решателями в Workbench и Ansys Electronics Desktop, возможность совместного схемного анализа переходных процессов в EMA3D и Nexxim и многое другое.

Ansys 2022 R1 принес возможности для моделирования взаимодействия жидкостей и твердых тел (FSI), термоэлетрических и других многодисциплинарных расчетов, проводимых с помощью System Coupling. Среди них – метод экстраполяции для переноса данных на непересекающиеся области, оптимизация интерполяции данных для ускорения совместных расчетов с меньшими затратами оперативной памяти и общие изменения удобства использования инструментов. Кроме того, данная версия API 2.0 позволяет открыть возможности объемной интерполяции и обмена комплексными данными результатов моделирования и дополнительными атрибутами между объектами, использующими этот интерфейс API.

В Ansys 2022 R1 добавлена возможность расчетов взаимодействия жидкостей и твердых тел. Это позволяет моделировать теплообменники, устройства жидкостного охлаждения и выхлопные системы проще и до 50 раз быстрее. В результате появляется возможность тестировать больше вариантов конструкции для всестороннего анализа и обоснованных решений. В релизе 2022 R1 также добавлен ряд ключевых функций для инженеров-расчетчиков, использующих Discovery в качестве инструмента подготовки моделей: возможность моделирования балок и оболочек, изоляции гибких кабелей и поддержку малых единиц измерения. Наконец, оптимизация производительности для пользовательского интерфейса Discovery обеспечила больше автоматизации для бесшовного связанного рабочего процесса от проектирования в CAD до получения результатов численного моделирования. Было также расширено отслеживание истории, оптимизирована поддержка шарнирных и сферических соединений, а также появились возможности постобработки.

В релизе 2022 R1 Ansys Connect заменяет Ansys Platform и включает Ansys Minerva, Ansys optiSLang, Ansys Granta (Granta MI Enterprise, Granta MI Pro и Selector), а также Ansys ModelCenter. Ansys Connect позволяет создавать цифровую нить, связывая различные инструменты численного моделирования как друг с другом, так и с другими продуктами экосистемы на других стадиях жизненного цикла активов, такими как CAD-системы, системы управления требованиями, среды проектирования архитектуры систем и другими. Коннекторы в Ansys optiSLang доступны для LS-Dyna, SpaceClaim, Nastran и ModelCenter, а алгоритмы оптимизации от Probaligence, основанные на AI/ML, реализуют обновленные оркестрованные и оптимизированные расчетные процессы. Ansys Minerva позволяет создавать приложения на основании автоматизированных расчетных процессов, а инструмент Ansys ModelCenter оптимизирует связь между моделью архитектуры системы и системой управления требованиями для построения более точных численных моделей.

Ansys Twin Builder 2022 R1 оптимизирует уровень достоверности инструментов предиктивной аналитики до 98% за счет комбинирования информации от физических и виртуальных датчиков. Обновленные возможности позволяют оптимизировать установку и настройку цифрового двойника, облегчают множество рабочих процессов, а также позволяют проще взаимодействовать с моделью через Web-приложение. Основные изменения коснулись Twin Deployer. В нем появились инструменты гибридной аналитики, позволяющие на ходу перекалибровывать цифровые двойники без необходимости создания другой модели, а также возможность разработать прототип простого Web-приложения путем экспорта из интерфейса Twin Deployer. Кроме того, Twin SDK теперь поддерживает State-Saving, позволяя производить рестарт расчета, а также использовать сценарии «что, если». Среди других обновлений версии – более точный контроль и наложение ограничений на выходные параметры ROM-модели (Reduce Order Model) для проверки того, что они не выходят за допустимые физические пределы, решатель Dynamic ROM Builder, а также изменения Conditional Connector и поддержки параметров в библиотеке Modelica.

В обновленной версии Ansys расширены возможности для поддержки международных стандартов безопасного и совместимого встроенного программного обеспечения в аэрокосмической и оборонной сфере (DO-178C, ARINC 661, FACE), автомобилестроении (ISO 26262, AUTOSAR) и промышленности (IEC 62508, EN 50128). Кроме того, благодаря возможности оценки покрытия тестов теперь можно оптимизировать работы по верификации программного обеспечения. Обновления включают визуальную идентификацию и изменения UX для SCADE Suite, руководство по сертификации системы отображения кабины экипажа DO-178C и библиотеку графических эффектов SCADE Display и многое другое.

В Ansys medini analyze 2022R1 добавились функции, обеспечивающие более эффективное комплексное применение методов анализа безопасности, надежности и кибербезопасности. Так, для разработчиков в аэрокосмической отрасли доступно полное соответствие анализа деревьев отказов стандарту ARP4761(A), а в автомобилестроении – анализ автомобильной кибербезопасности в соответствии с крайним обновлением стандарта ISO 21434. Кроме того, в DSM (Digital Safety Manager) информационные панели проектов могут отображать настраиваемые ключевые показатели эффективности (автоматически получаемые из текущих данных проекта), позволяющие отслеживать ход выполнения работ по обеспечению безопасности.

В версии 2022 R1 используется открытая архитектура с возможностью подключения физических датчиков Ansys к сторонним симуляторам вождения, таким как IPG Automotive CarMaker или Carla, а также добавлен ряд возможностей для задания датчиков. Это позволяет валидировать и верифицировать ADAS/AV системы, включая восприятие датчиков (радара, лидара и камеры), с помощью выбранного инструмента моделирования вождения. А функции для радаров и лидаров позволяют верифицировать более большие и сложные датчики независимо от ограничений графического процессора. Ansys AVxcelerate 2022 R1 продолжает внедрение основных функций вместе с ключевыми партнерами. Обновленные возможности совместного моделирования с IPG Automotive CarMaker позволяют автопроизводителям и поставщикам обеспечивать безопасность работы систем помощи водителю и автономных транспортных средств с помощью проверки алгоритмов восприятия, объединения и управления с использованием физического моделирования датчиков Ansys (камера, радар, лидар) в синхронизации со средой виртуального тестирования IPG CarMaker. AVxcelerate автоматически адаптируется к доступным ресурсам за счет функций для моделирования радаров и лидаров. Кроме того, модель радара Ansys в реальном времени теперь учитывает шероховатость подстилающей поверхности.

В Ansys Speos 2022 R1 доступен обновленный формат файлов Ansys, облегчающий хранение и обмен промежуточными результатами моделирования оптических систем между поставщиками и их клиентами. Также расширился набор параметров оптимизации для оптических систем (световодов, линз и пр.) в Parameter и появилась возможность создавать пользовательские модели оптических поверхностей на C++ или Python. Последняя версия Speos поддерживает вычисления на графических процессорах, обеспечивая оптимизацию производительности моделирования (в среднем от 140 до 260 раз) без потери точности. Также появилась возможность учитывать при моделировании аэрооптические эффекты и аберрацию турбулентных потоков сжимаемой среды. Интеграция с решателем Ansys Mechanical позволяет моделировать влияние механической деформации на оптические свойства.

Компания Ansys продолжает расширять сферу применения программных продуктов Ansys Lumerical для решения задач фотоники, предлагая обновленные возможности, такие как интеграция с облачным сервисом Ansys Cloud, а также с Ansys Speos и Ansys optiSLang. Кроме того, оптимизирована поддержка проектирования пользовательских активных компонентов ФИС с помощью Layer Builder и моделей фотонных устройств Lumerical INTERCONNECT и Verilog-A в Lumerical CML Compiler. Также в Lumerical появилась возможность прямой передачи данных макета между Virtuoso и FDTD/MODE, позволяющая напрямую извлекать параметры и оптимизировать p-ячейки.

2021: Ansys 2021 R2

20 июля 2021 года компания «Кадфем Си-Ай-Эс», партнер Ansys, сообщила о выходе обновленной версии программных продуктов Ansys 2021 R2.

По информации компании, в данной версии крупные обновления получил Ansys Discovery. Инженеры смогут использовать современные рабочие процессы построения геометрии, а также расчетные возможности Ansys Discovery в обновленном пользовательском интерфейсе. Среди ключевых обновлений – связь с Ansys Workbench для подготовки геометрии к расчету прямо в Discovery, а также возможность отслеживания изменений и построения эскизов, позволяющие автоматизировать моделирование в Discovery и выполнить бесшовный процесс передачи геометрии из CAD-системы в любое другое приложение в среде Workbench. Кроме того, теперь можно сохранять сцены, включать и выключать граничные условия, а также подключаться к Ansys Granta Selector и Ansys Granta MI. В результате расчетные процессы ускоряются и автоматизируются на всех этапах от настройки расчета до генерации отчета о проведенном моделировании.

В области акустических расчетов основное обновление получил Ansys VRXPERIENCE Sound. Так, в нем появилась возможность организации простой расчетной цепочки в Workbench для расчетов шума и вибрации. Кроме того, единый инсталлятор Ansys Unified Installer теперь содержит Ansys VRXPERIENCE Sound SAS. Это обеспечивает прямой доступ к результатам расчетов в Ansys Fluent, Ansys Mechanical и других приложениях Ansys. Это позволит оптимизировать акустические характеристики изделий и показатели шума таких изделий, как электродвигатели или вентиляторы. Обновления также коснулись акустического решателя Ansys LS-DYNA и возможностей нестационарных акустических расчетов в Ansys Mechanical. Они позволят инженерам работать со стеклом и шерстяными шумоизолирующими вставками в интерьерных элементах кабин.

Обновленная версия Ansys 2021 R2 содержит ряд изменений, оптимизирующих скорость и удобство расчетных процессов в области аддитивных технологий. Среди них – оптимизированный функционал Calibration Wizard, оптимизация производительности расчетов с анализом микроструктуры в Additive Manufacturing и многое другое. Кроме того, были оптимизированы точность и численная стабильность расчетов с учетом связей в Additive Manufacturing. Изменены настройки сетки по умолчанию.

В Ansys 2021 R2 продолжается развитие открытой архитектуры решений для расчетов автономного транспорта, которая обеспечивает связь между реальными измерительными системами и симуляторами движения сторонних разработчиков. Появились возможности для моделирования датчиков и подготовки данных, а также дополнения в библиотеке поддерживаемого оборудования. Это позволит быстро и просто верифицировать, а также тестировать любую конфигурацию датчиков, включая анализ восприятия и всех особенностей автономного движения. В Ansys 2021 R2 также стали доступны возможности расчета для проведения сертификационных тестов фар и фонарей освещения, готовые сценарии работы систем NCAP Autonomous Emergency Braking (AEB) и Lane Support Systems (LSS), а также обновленные интерфейсы прикладного программирования (API), позволяющие управлять процессами моделирования датчиков.

В Ansys Twin Builder 2021 R2 экосистема цифровых двойников была расширена поддержкой партнерских платформ Microsoft Azure Digital Twins и Rockwell Studio 5000 для экспорта двойника, а также поддержкой операционной системы Linux для работы с PTC ThingWorx. В инструменте подготовки цифровых двойников Twin Deployer появилась возможность создания собственных библиотек и просмотра результатов работы в режиме реального времени с поддержкой 3D-визуализации. Обновления также коснулись библиотеки Modelica, которые оптимизирует использование существующих моделей и шаблонов, а также ROM-моделирования и ROM Viewer, позволяя добавить точечные датчики физических величин прямо на геометрию и получить прямой доступ ко всем данным ROM-модели в одном интерфейсе.

Ansys 2021 R2 предоставляет обновленные технологии для решения задач в области разработки трехмерных интегральных схем (3D IC), автономного управления, оборудования 5G и электрификации. Технология Ansys HFSS Phi Plus оптимизировать скорость и производительность моделирования 3D IC, а Ansys HFSS SBR+ позволяет моделировать пространственные диэлектрические конструкции, такие как бампер автомобиля или обтекатели антенн. Стал доступен Ansys Nuhertz Filter Solutions для проектирования, синтеза и оптимизации ВЧ и цифровых фильтров. А обновленный решатель в Icepak позволяет оптимизировать время обработки и решения MCAD геометрии от 10 до 100 раз. Обновленные возможности также получили программные продукты Ansys SI Xplorer, EMA3D Cable и Ansys Maxwell.

Обновления для средств разработки встроенного ПО в Ansys позволяют еще больше оптимизировать процессы разработки и взаимодействие в команде разработчиков. Так, сервер Ansys ARINC 661 «Cockpit Display System» (CDS), соответствующий техническому стандарту FACE, обеспечит создание и развертывание передовых систем для следующего поколения дисплеев кокпитов, систем управления полетами и органов управления оператора. В Ansys 2021 R2 появилось решение для тестирования ПО встроенных дисплеев. Оно охватывает весь процесс верификации и проверки, включая тесты, автоматическое сравнение изображений, проведение тестов покрытия модели. Кроме того, обновленные возможности позволяют создавать безопасное ПО для всех отраслей промышленности, обеспечивая полное соответствие стандартам DO-178C, ISO 26262, IEC 61508, EN 50128.

Ansys 2021 R2 предоставляет возможности для проведения типовых и сложных процессов численного моделирования. Так, появилась возможность совместного моделирования потоков с Ansys Rocky, обеспечивающая эффективное моделирование потоков с частицами. Была оптимизирована точность гиперзвукового моделирования благодаря встроенным термодинамическим неравновесным эффектам, свойствам материала NASA-9 и модели частичного скольжения для разреженных потоков. А автоматизированные настройки адаптации сетки для расчетов, связанных с горением и многофазными процессами, позволяют сократить количество ячеек сетки до 70%.

Ansys 2021 R2 оптимизирует эффективность работы инженеров-конструкторов, инженеров-расчетчиков и материаловедов за счет оптимизации доступности проверенных данных о материалах. Обновленные способы интеграции между Selector, MI Pro и Ansys Discovery, а также возможность получения данных из последних версий CAD-систем позволит использовать проверенные данные о материалах как из референсов в базе данных, так и собственных корпоративных или отраслевых баз данных о материалах. Кроме того были обновлены данные о материалах в базах MDS и Supplier Data Sheets (SDS), а также стали доступны материалы, используемые для разработки автономных и электрических транспортных средств, коммерческих и военных летательных и космических аппаратов, а также медицинской техники. В обновленной версии оптимизированы процессы топологической оптимизации и генеративного дизайна за счет использования собственных экспериментальных данных для аддитивного производства в Granta MI.

Ansys 2021 R2 позволит оптимизировать электротепловой анализ, FSI- моделирование и другие варианты многодисциплинарных расчетов, выполняемых с использованием System Coupling. Эти обновления оптимизируют возможности многодисциплинарного моделирования и оптимизируют производительность, ускоряя в среднем в два раза расчеты в System Coupling, оптимизируют точность до 20 раз при отображении поверхности с помощью функций квадратичной формы, а также оптимизируют удобство использования приложений для сложных расчетных случаев и многое другое.

Ansys Speos 2021 R2 представляет обновления для моделирования и визуализации результатов расчетов лидаров. Возможности настройки и просмотра содержания готовых библиотек материалов, а также добавления своих библиотек к проекту позволят оптимизировать время на подготовку расчетов. Среди других обновлений – реалистичная визуализация результатов оптических расчетов в Speos Live Preview, расширенные возможности моделирования датчиков, а также широкий набор управляемых параметров для линз, оптимизирующий проектирование систем освещения. Обновленные возможности динамического моделирования лидаров позволяют учесть перемещение объектов в процессе сканирования и оценить искажение исходного сигнала.

В версии 2021 R2 крупное обновление получил Ansys Lumerical. Расчетный процесс для моделирования дисплеев в Ansys Lumerical STACK и Ansys SPEOS позволяет комплексно исследовать конструкцию от моделирования нано-пикселей до расчетов восприятия изображения человеком. Обновления Ansys Lumerical MQW расширяют возможности расчетов усиления и предлагают обновленный пользовательский интерфейс, а также обновленные базы данных материалов. Среди других дополнений – оптимизация высокопроизводительных вычислений и поддержки операционных систем, включая поддержку Ansys Cloud Direct и обновления в работе с операционными системами SUSE и Ubuntu Linux, интеграция с Ansys OptiSLang, позволяющая организовать расчетную цепочку с несколькими расчетными средствами и другое.

В Ansys 2021 R2 расчетная платформа позволяет еще больше интегрировать решатели Ansys и обеспечить комфорт использования. Обновления включают дополнительные возможности лицензирования Ansys optiSLang, а также еще более тесную интеграцию Ansys optiSLang с Ansys Electronics Desktop и Ansys Workbench. В Ansys Minerva оптимизировано взаимодействие инженерных команд за счет кастомизируемых досок-дашбордов, а Ansys LS-DYNA теперь доступна в облаке Ansys Cloud.

Функция Ansys Safety Analysis оптимизирует трудозатраты на анализ безопасности благодаря эффективному применению методов анализа безопасности, надежности и кибербезопасности, а также тесной интеграции с широко используемыми инженерными инструментами. Среди других обновлений Ansys 2021 R2 – приложение Ansys Digital Safety Manager для общего управления деятельностью, связанной с безопасностью, расширенная сеть отказов при сбоях, а также учет условных вероятностей, поддержка целей кибербезопасности в соответствии с ISO 21434.

В Ansys 2021 R2 прочностные решения получили функции, оптимизирующие надежность и эффективность работы. Интеграция инструментов в платформу Ansys Workbench позволяет задействовать другие расчетные технологии и расширить спектр выполняемых расчетных задач. Обновления этой версии также включают интеграцию Ansys Sherlock с Ansys LS-DYNA за счет простого автоматизированного расчетного процесса в Ansys Workbench, поддержку расчетных технологий LS-DYNA в Ansys Mechanical, а также обновленный механизм многошагового расчета в Mechanical.

2020

Ansys 2020 R2

16 июля 2020 года компания «КАДФЕМ Си-Ай-Эс» сообщила о выходе обновленной версии Ansys 2020 R2. Она улучшает программные продукты Ansys для численного моделирования следующего поколения, ресурсы для HPC и платформенные решения для обеспечения глобального взаимодействия команд и обмена информацией.

По информации компании, Ansys 2020 R2 поможет командам инженеров ускорить внедрение инноваций в любых условиях и запускать проекты, используя рабочие процессы и динамические возможности ПО Ansys. Поддержка инфраструктуры виртуальных рабочих столов и облачных вычислений выводят HPC в Ansys на следующий уровень. Платформенные решения в сочетании с HPC предоставляют оптимальный пользовательский интерфейс с расширенными функциональными возможностями для управления данными и конфигурациями, визуализацией зависимостей и поддержкой принятия решений, а также интуитивно понятными рабочими процессами для оптимизации конструкций и управления материалами. Решения Ansys для цифровых двойников позволяют удаленно мониторить активы и являются компонентом для предиктивного техобслуживания.

Вместе эти ресурсы стимулируют разработку изделий и ускоряют их вывод на рынок.

В обновленной версии представлено программное обеспечение для проектирования изделий Ansys Discovery, объединяющее современную физику, моделирование и интерактивное геометрическое моделирование в единый, простой в использовании интерфейс. Ansys Discovery предоставляет каждому инженеру возможности для исследования конструкций и подробной аналитики по производительности изделия и его реального поведения.

В Ansys Discovery усовершенствована Ansys Discovery Live – технология для проведения инженерного моделирования в режиме реального времени. Теперь пользователи могут исследовать большие пространства дизайна и ответить на вопросы по проекту на более ранних стадиях процесса проектирования изделий.

Ansys SpaceClaim также получил следующие обновления:

• Запись элементов, которая обеспечивает двунаправленные соединения с рабочими процессами моделирования, поддерживающими CAD.
• Создание эскизов на основе ограничений, упрощающее подготовку сложных чертежей для проекта.
• Автоматическое обтягивание поверхностями при восстановлении геометрии по результатам расчетов в Ansys Mechanical.

Обновления Ansys 2020 R2 по направлению электромагнетизма включает следующие ключевые улучшения:

• Ansys HFSS автоматически вычисляет биосовместимость оборудования для 5G и содержит улучшенный решатель HPDM 3D Component DDM для антенных решеток.
• Ansys EMA3D Cable обеспечивает платформенный анализ электромагнитных и кабельных проводок.
• Ansys SIwave автоматически сообщает о критических показателях целостности сигнала и генерирует сложные алгоритмические модели для подтверждения производительности системы при выборе поставщика микросхем.
• Ansys Maxwell позволяет производить расчеты электрических машин на основе послойных расчетов с условиями цикличности с повторяющимися непланарными радиальными граничными условиями, включая автоматическое извлечение результатов для полной модели.
• Ansys Icepak поддерживает динамическое управление температурой для автоматического регулирования характеристик активного устройства в зависимости от температуры системы.
• Ansys Lumeric представляет настраиваемый дизайн с поддержкой процессов, улучшает статистическую поддержку, включая пространственную корреляцию, и повышает удобство использования компилятора CML. Кроме того, он содержит расширенную библиотеку моделей Photonic Verilog-A и расширяет рабочие процессы фотонно-обратного проектирования для оптимизации решетки с целью повышения производительности и уменьшения занимаемой площади.

Ansys SCADE предоставит более безопасное встраиваемое автомобильное ПО с полностью интегрированным потоком генерации кода, соответствующим стандартам ISO 26262 ASIL D и AUTOSAR RTE для компонентов ПО. Таким образом, за счет использования нескольких графических процессоров, Ansys SCADE Vision улучшает развертывание, масштабируемость и производительность при тестировании программного обеспечения, распознавание которого создано на основе ИИ. Для упрощения систематической идентификации угроз в соответствии с стандартами безопасности (например, SOTIF) SCADE Vision обеспечивает автоматическую бесшовную интеграцию с Ansys medini analyze.

Для обеспечения безопасности встраиваемого ПО для авионики в Ansys 2020 R2 предусмотрены интерактивные виджеты ARINC 661. Они повышают чувствительность систем отображения кабины с сенсорным экраном к прикосновениям и жестам. Обновленная версия Ansys SCADE Display KCG 6.7.1 Code Generator облегчает интеграцию сгенерированного кода и измерения покрытия тестов.

Ansys также предлагает многоуровневый механизм формальной проверки в Ansys SCADE Suite Design Verifier для различных отраслей промышленности. Он повышает производительность и проверку свойств безопасности до 60 раз. Элемент соединения ALM Gateway для Siemens Polarion теперь интегрирован во все продукты SCADE, обеспечивая доступ к требованиям и отслеживаемость в течение жизненного цикла проекта.

Программные продукты для гидрогазодинамики ускоряют инновации благодаря улучшенным рабочим процессам, обновленному функционалу и возможностями:

• Улучшения в рабочем процессе Ansys Fluent упрощают моделирование батареи для настройки датчика температуры на единой панели. Ansys Fluent также может принимать модели FMU для работы с электронными блоками управления (ECM), повышая гибкость ввода электрических характеристик. Теперь Ansys Fluent позволяет точно предсказывать время разряда при высоких скоростях и прогнозировать срок службы батареи.
• В Ansys Forte появилась возможность моделировать компрессора объемного типа.
• Для сопряженного решателя Ansys Fluent доступна современная модель турбулентности GEKO.
• Обобщенная модель двухфазных течений (GENTOP) повышает возможности Ansys Fluent для перехода в многофазный режим.
• Анимации с использованием графического процессора ускоряют получение переходных результатов при взаимодействии лопаток в Ansys CFX.

В Ansys 2020 R2 также представлены обновления, улучшающие возможности работы с материалами:

• Теперь данные о материалах представлены в большем количестве решателей Ansys: расширение базы данных о материалах Materials Data for Simulation (MDS) для Ansys Discovery Live и Ansys Fluent поставляется вместе с данными для моделирования в Ansys Mechanical и Ansys Electronics Desktop.
• Представлена интеграция управления данными о материалах с инструментами проектирования Creo в Ansys GRANTA MI Pro на базе существующей кроссплатформенной поддержки CAD и CAE с Siemens NX и Ansys Workbench.
• Повышено удобство использования Ansys GRANTA MI Enterprise благодаря расширенной интеграции с Ansys Minerva и другими корпоративными системами.

В Ansys 2020 R2 представлены расширения, связанные с многодисциплинарным моделированием с применением Ansys System Coupling:

• Расчеты с индукционным нагревом теперь могут включать нестационарные возмущения и перемещения.
• Результаты электротермического моделирования в Ansys Maxwell и Ansys Fluent могут быть переданы в Ansys Mechanical.

Ansys 2020 R2 включает обновления Ansys SPEOS, улучшающие обработку сложных датчиков, возможности предпросмотра проектов и вычислений:

• Модели камер улучшают их моделирование.
• Обновленная версия SPEOS Live Preview повышает точность, а также ускоряет время моделирования при использовании источников света и обеспечивает обзор практически в режиме реальном времени.
• Настройка моделирования ускорена в 4 раза благодаря оптимизированному GUI.

Основные улучшения Ansys Minerva в Ansys 2020 R2:

• Интерактивная возможность визуально детализировать и опровергать сложные цифровые зависимости между проектами и входами/выходами.
• Коннекторы экосистемы.
• Взаимосвязь между Minerva и Ansys Granta MI для отслеживания материалов до CAE.
• Подключение к Minerva напрямую из нативного интерфейса коннектора Ansys Workbench Client.
• Полностью автоматизированная обработка сборки Ansys SpaceСlaim.

Среди улучшений Ansys optiSLang – соединение между optiSLang и Ansys Electronics Desktop благодаря настройке с помощью мастер-программы, позволяющей просто и безопасно оптимизировать и проверять проекты в области электроники. Соединение между Ansys Workbench и optiSLang также упрощает передачу файлов из проекта optiSLang в проект Workbench.

Обновленное расширение Deep Learning Extension, добавляющее нейронные сети к конкуренции подменных метамоделей (MOP), позволяет анализировать очень большие наборы данных для разработки функций ADAS или других сложных систем.

Ansys представила RaptorH – инструмент для электромагнитных расчетов, оптимизированный для полупроводников систем и трехмерных (3D-IC) интегральных схем. Теперь он включает движок для моделирования электромагнетизма Ansys HFSS. RaptorH предоставляет «золотой» стандарт верификации и простые в использовании дизайны чипов с доступом к технологии зашифрованных файлов кремниевого литья.

Расширено портфолио решений Ansys для полупроводниковых приборов, а также радикально улучшающих охват сценариев и ускоряющих получение результатов. Это позволит удовлетворить растущий спрос на увеличенное покрытие следующего поколения, большие системы на кристалле, предназначенные для ИИ, 5G и автомобильных приложений.

В Ansys PowerArtist предусмотрены статические проверки эффективности энергопотребления, служащие критериями раннего выхода для проверки RTL IP.

Обновленный подход динамического анализа без распространения вектора (NPV), доступный в Ansys RedHawk-SC, позволяет выявлять слабость энергосистемы при отсутствии векторов моделирования и обеспечивает покрытие переключения более чем на 90%.

Алгоритм адаптивного построения сетки Ansys Totem поддерживает большие проекты PMIC с ускорением времени выполнения в 4–5 раз и объемом памяти на 20–40% больше по сравнению с традиционными решениями FEM.

Линейка продуктов RedHawk-SC также сертифицирована для большого числа плавниковых полевых транзисторов вплоть с технологическим процессом вплоть до 3-4 нм, а также для многодисциплинарных 2.5D/3D расчетов сборок интегральных схем основных производителей.

Ansys Mechanical содержит крупные обновления продвинутых нелинейных структурных решателей с акцентом на автомобильную электронику и улучшенные рабочие процессы для ускорения инноваций:

• Обновленная методика обнаружения контакта использует сочетание узловых и гауссовых точек для повышения надежности контакта.
• Для наилучшего подбора параметров моделей материалов к результатам испытаний доступна технология параметрического подбора, которая улучшает совпадение для пластических моделей материалов, используемых в таких сферах, как расчеты термомеханической усталости.
• Функция Cycle-Jump, позволяющая перемещаться между циклами, сокращает время решения термомеханических проблем усталости, при которых пластическое повреждение накапливается в течение циклов нагрузки.
• В интерфейс Ansys Mechanical были интегрированы такие возможности решателя Ansys LS-DYNA как гидродинамика гладких частиц (SPH) для анализа ударов или взрывов.
• Набор данных Ansys GRANTA Materials Data for Simulation расширен базой конструкционных сталей.

Благодаря внедрению Ansys Twin Deployer теперь Ansys Twin Builder позволит ускорить и упростить развертывание и проверку цифровых двойников с помощью облачных, пограничных или автономных вычислительных ресурсов.

Ansys VRXPERIENCE предоставляет ключевые функциональные возможности для разработки и проверки функций встраиваемого программного обеспечения автономного вождения – от моделирования лидаров в VRXPERIENCE Sensor до обновленной модели неба для расширенного моделирования дневного времени, улучшающего возможности использования камеры HiL для дневного света. Кроме того, VRXPERIENCE Driving Simulator на платформе SCANeR предоставляет полный набор сценариев NCAP для разработки функций автономного вождения.

Ansys medini analyze поддерживает лучшие практики из методологии анализа видов и последствий отказов (FMEA), согласованной с AIAG и VDA. Это позволяет поставщикам в автомобильной отрасли выполнить требования FMEA.

Релиз Ansys 2020 R1

Компания «КАДФЕМ Си-Ай-Эс», партнер ANSYS, сообщила 28 января 2020 года о выходе релиза ANSYS 2020 R1. Главным изменением стал переход к более гибкой схеме лицензирования для пользователей ПО ANSYS Discovery, ANSYS Fluids и ANSYS Mechanical. Это позволит свести к минимуму неудобства для клиентов, а также устранить необходимость использования ANSYS Licensing Interconnect. Подробнее здесь.

Большое количество обновлений также получили решения: Ansys Fluent, Ansys Discovery, Ansys Electronics Desktop, Ansys Scade и Ansys Workbench.

Дистрибутив версии ANSYS 2020 R1 доступен для загрузки в соответствующем разделе ANSYS Customer Portal, а также в офисах компании АО «КАДФЕМ Си-Ай-Эс».

2019

Ansys 2019 R2

6 июня 2019 года компания CADFEM CIS сообщила о доступности релиза ANSYS 2019 R2.

Со слов разработчика, ANSYS 2019 R2 — это инструмент инженерного моделирования следующего поколения, разработанный, чтобы способствовать ускорению цифровой трансформации. Обновленные функции актуальной версии ускоряют, упорядочивают и упрощают цикл разработки продуктов, позволяя инженерам совместно работать на всех стадиях от идеи до эксплуатации. Представленная версия позволяет пользователям моделировать быстрее за счет улучшения инструментов пре- и постпроцессинга, повышения производительности решателя и интеграции программных продуктов.

Изменения версии 2019 R2, отмеченные Ansys:

• обновленный пользовательский интерфейс ANSYS Mechanical;
• упрощенное моделирование сложной электроники;
• улучшения рабочего процесса ANSYS Fluent, которые ускоряют построение сетки «грязной» геометрии;
• дополнительные возможности работы с материалами в Granta для прочностного анализа;

а также другие обновления.

3D-проектирование

Как отметили в Ansys, в представленном релизе ANSYS Discovery Live продолжает автоматизировать и упрощать моделирование. Добавлены возможности моделирования прохождения электрического тока; связанных задач, включая тепловые деформации напряжения; мгновенной проверки и перестроения результатов топологической оптимизации. Также добавлены:

• Интерактивная шкала для отображения результатов и улучшенные инструменты для уточнения решения.
• Beta-возможность, которая преобразует фасеточную геометрию результатов топологической оптимизации в аналитическую CAD-модель для передачи в другие приложения.

ANSYS Discovery SpaceClaim включает множество изменений, в том числе улучшение работы с моделями с обобщенной топологией, поддержку актуальных форматов файлов для импорта и экспорта, а также инструменты записи порядка построения модели и построения связей на эскизе, доступные в виде beta-опций. Дополнение SpaceClaim XL позволяет эффективно просматривать, взаимодействовать и изменять большие сборки без потери производительности. Это дополнение может быть скачано из ANSYS Store.

ANSYS Discovery AIM включает дополнительную вкладку для создания и визуализации обобщенной топологии для построения конформной сетки. Другие улучшения включают в себя возможность задания нелинейных пружин, которые часто используются для моделирования муфт или опор в автомобилестроении.

Электромагнетизм

Дополнительные возможности проектирования и анализа 5G и беспилотных устройств, в том числе:

• ANSYS HFSS SBR+ — ускорение моделирования радарных систем, используемых в ADAS, беспилотных автомобилях;
• ANSYS HFSS TAU Flex — технология быстрого создания сетки для сложных моделей.
• ANSYS HFSS Auto mode — быстрый автоматический режим задания настроек решения, необходимо указать только рабочий диапазон частот.
• RF desense — эффективный рабочий процесс для комплексного анализа радиочастотных помех, помехоустойчивости беспроводных устройств.
• Modelithics 3D Library — библиотека трехмерных моделей компонентов HFSS (совместная работа ANSYS и Modelithics), содержит готовые модели стандартных компонентов для моделирования систем беспроводной связи и 5G.

Встроенное программное обеспечение

Со слов разработчика, ANSYS SCADE Test в представленном релизе содержит материалы квалификации инструмента для всех возможностей SCADE Suite по тестированию, включая тестирование на ПК, анализ покрытия модели и тестирование на целевом вычислителе. По данным на июнь 2019 года SCADE Test для SCADE Suite готов к квалификации по:

• DO-178C/DO-330 TQL-5
• DO-178B.

И также готов к сертификации по:

• ISO 26262 TCL3.
• IEC 61508 T2 or EN 50128 T2.

С данными квалификационными материалами можно избежать длительных и дорогостоящих проверок при сертификации и/или квалификации критически важных систем, утверждают в Ansys.

Решения SCADE для ARINC 661, позволяют повысить эффективность создания кадров и объектов индикации до 40% благодаря SCADE Server Creator для ARINC 661. Это приложение, оптимизирующее процессы создания и настройки индикации в соответствии с ARINC 661.

Аддитивное производство

ANSYS Additive Prep позволяет строить геометрию напрямую в ANSYS SpaceClaim, дает возможность выбирать ориентацию печатаемых деталей и создавать улучшенные геометрии поддержек. Карты ориентации предоставляют информацию о количестве поддержек, тенденции к искажению, а также о времени печати. Инструменты генерации поддержек стали лёгкими и быстрыми в применении.

Послойная тетра-сетка в ANSYS Workbench Additive добавлена в дополнение к симметрии для сокращения времени расчета для зеркальных или повторяющихся геометрий.

Также добавлены следующие возможности:

• учитывать окружающий порошок;
• строить на существующей геометрии;
• добавлять этап процесса термообработки после печати;
• работать с геометрией поддержек, не имеющих толщины.

В ANSYS Additive Print улучшен рабочий процесс, а работа с STL-файлами для геометрии частей и поддержек стала удобнее, подчеркнули в Ansys.

Гидрогазодинамика

Согласно заявлению разработчика, расширены возможности обновленного интерфейса, описывающего типовой процесс построения сетки для «грязной» геометрии (fault-tolerant workflow) в ANSYS Fluent. Он позволяет выполнять гидрогазодинамические расчёты (CFD) быстрее и с меньшими затратами времени на обучение. В обновленном интерфейсе для описания типового процесса используется инструмент `wrapper` – который создаёт слой сетки, позволяющий скрывать поверхностные дефекты в геометрии, благодаря чему ускоряется построение сеточной модели на не герметичной («грязной») геометрии. Этот инструмент особенно полезен в задачах внешней аэродинамики автомобиля в случае, когда количество деталей велико и ручная чистка геометрии из-за этого нецелесообразна. Построение сеток сложных моделей, которые раньше занимали дни или даже недели, может выполняться за часы.

Другие изменения:

• Оптимизированы механизмы реакций в ANSYS Chemkin-Pro, благодаря чему увеличена скорость моделирования горения без ущерба в точности решения.
• Выросла производительность при распараллеливании расчётов полного цикла в двигателе внутреннего сгорания (IC) в ANSYS Forte вдвое.
• Гибридная сетка в ANSYS Turbogrid экономит часы рабочего времени при построении сеток на сложных моделях лопаток за счёт отсутствия необходимости определять интерфейсы в зазорах между корпусом и венцом.

Материалы

В ANSYS Mechanical стала доступна база данных Granta Materials Data for Simulation. Она предлагает быстрый доступ к данным о свойствах материала, необходимых для анализа прочности и охватывает много важных классов материалов. Также в июне 2019 года Ansys анонсировал продукт Granta CES Selector, позволяющий подбирать оптимальный материал. Используя CES Selector, со слов разработчика, можно оптимизировать выбор материала на этапе проектирования.

Оптика

По мнению разработчика, ANSYS SPEOS позволяет по другому взглянуть на оптическое моделирование: можно выполнять моделирование освещения для оптимизации и валидации оптических систем в многодисциплинарной среде. Через интуитивно понятный, комплексный пользовательский интерфейс ANSYS SPEOS можно выполнять предпросмотр результатов расчетов с использованием вычислительных ресурсов GPU. SPEOS расширяет границы цифровой трансформации при помощи инновационных инструментов для проектирования световодов и удобного доступа к высокопроизводительным вычислениям (HPC). Его собственный формат шифрования встраивает оптические свойства в данные, тем самым защищая интеллектуальную собственность, что делает кооперацию между партнерами по индустрии проще. За счет совершенствования моделирования лидара, необходимого компонента технического зрения транспортных средств, SPEOS приближает революцию беспилотного транспорта.

Механика деформируемого твердого тела

ANSYS Mechanical в релизе 2019 R2 получил обновленный интерфейс. Как отметили в Ansys, программный продукт стал проще в использовании, улучшена производительность и возможности кастомизации. Добавлен инструмент поиска команд. Достаточно ввести несколько символов в строку поиска, чтобы выполнить команду.

Добавлена библиотека свойств материалов Granta Materials Data for Simulation, доступная непосредственно из интерфейса Mechanical. Это инструмент выбора и назначения материалов, который работает также с существующими библиотеками. Добавлен Level set метод топологической оптимизации в Mechanical, удовлетворяющий растущие потребности инженеров и дизайнеров. Добавлены расширенные функции построения высококачественной гекса-сетки для сложных деталей, а также метод соединения оболочечных моделей.

Системное моделирование

ANSYS medini analyze полностью поддерживает анализ видов и последствий отказов (FMEDA) на полупроводниковом уровне, включая верификацию данных покрытия механизмов безопасности путем внесения неисправностей. Это позволяет соответствовать требованиям стандарта ISO 26262:11 2018. Для анализа надежности аппаратных компонентов, medini analyze поддерживает расчет интенсивности отказов на основании данных из справочника IEC 61709. Управление конфигурацией, как того требуют стандарты безопасности, было упрощено при помощи интерфейса командной строки для обеспечения бесшовной интеграции medini analyze с системой управления конфигурацией пользователя (SVN, git, PTC и т.д.).

В ANSYS Twin Builder расширены возможности, улучшен процесс вставки и редактирования компонентов библиотек Modelica в системную модель. Среди дополнений поддержка функций Undo/Redo (Отменить/Повторить) и массива соединителей в диалоговом окне. Кроме того, производительность решателя в Twin Builder повышена до 30 процентов. Dynamic reduced-order model (ROM) builder поддерживает модели с неограниченным количеством входов/выходов, реализованные с помощью метода сингулярного разложения (SVD) и выборе его наиболее доминирующих режимов. Пользователь также может построить в Dynamic ROM builder модели с частичным выбором входов/выходов, утверждают в Ansys.

При помощи возможности рендеринга на базе GPU, можно в интерактивном режиме работать с моделями SPEOS и быстро получать результаты в ANSYS VRXPERIENCE. Со слов разработчика, его интуитивно понятный пользовательский интерфейс позволяет легко изменять материалы, цвета, освещение или свойства точки обзора в процессе моделирования простым действием «drag and drop».

Программный комплекс ANSYS VRXPERIENCE Sound добавляет в набор инструментов ещё одно измерение — моделирование акустики. С помощью этого решения можно прослушивать и изменять звук, поступающий из аудиозаписи, CAE-системы или VR-среды. ANSYS VRXPERIENCE Sound — комплексное решение для анализа звука, измерения качества звучания и воспроизведения в 3D интегрируется с ANSYS Mechanical.

В платформе моделирования вождения ANSYS можно рассчитывать ADAS-системы с обратной связью и тестовые сценарии автономного вождения при помощи ANSYS VREXPERIENCE Driving Simulator при поддержке SCANeR. Можно проводить виртуальное тестирование сценариев, непосредственно подключаясь к пакетам VRXPERIENCE Headlamp, ANSYS VRXPERIENCE Sensors и ANSYS VRXPERIENCE HMI. VREXPERIENCE Driving Simulator при поддержке SCANeR снижает объем натурных испытаний и сокращает время вывода продукта на рынок путем тестирования системы автономного вождения в цифровой среде, утверждают в Ansys.

Ansys 2019 R1

29 января 2019 года стал доступен официальный релиз ANSYS 2019 R1. Об этом TAdviser сообщили в компании CADFEM CIS, выступающей элитным партнером, официальным дистрибьютором и центром компетенции компании Ansys.

Обновления получила вся линейка многодисциплинарных решений Ansys от ANSYS Mechanical до программного обеспечения ANSYS Additive, Twin Builder и VRXPERIENCE. Ключевые изменения получили модули для аддитивного производства, топологической оптимизации, создания цифровых двойников, проектирования и испытаний автономных транспортных средств.

По информации CADFEM CIS, дополнительные функции получили приложения для моделирования механики деформируемого твердого тела, вычислительной гидродинамики, электромагнетизма, теплового анализа и других типов расчетов. Ускорен процесс построения сетки, дополнены библиотеки свойств материалов, добавлены расчетные методы, появились дополнительные возможности анимации и работы с геометрией модели. Добавлены связи для обмена данными между продуктами ANSYS и сторонними системами.

ANSYS Mechanical

В представленной версии ANSYS Mechanical позволяет создавать шаблоны моделирования и быстро использовать одни и те же настройки для разных геометрических моделей. Штатный инструментарий Workbench Mechanical позволяет работать с плоскими осесимметричными моделями общего вида, в которых можно задавать неосесимметричное нагружение для осесимметричной геометрии, создаваемой на уровне сетки на основе плоской геометрии. Появившиеся возможности интеграции модулей Mechanical и Maxwell в платформе Workbench позволяют выполнять полный цикл виброакустических расчетов (NVH) для получения характеристик электрических машин в диапазоне скоростей вращения. Топологическая оптимизация в ANSYS Mechanical поддерживает стационарный тепловой расчет. Появилась поддержка оптимизации для конструкций, моделируемых в оболочечной постановке.

Функционал инструмента для комбинирования решений (Solution Combination) дополнен следующими возможностями:

• можно задавать несколько комбинаций;
• можно комбинировать результаты различных типов расчетов: гармонического, статического и анализа переходных процессов;
• возможна как линейная комбинация, так и по корню из суммы квадратов (SRSS);
• можно импортировать и экспортировать сводные таблицы результатов комбинации в формате *.CSV файлов.

ANSYS Mechanical APDL

Появилась ещё одна схема решения – полунеявный метод (semi-implicit), при котором нелинейный расчет переходит от традиционного неявного к явному методу решения в точке потери сходимости решения. Полунеявный метод полезен в задачах, где неявным методом решения не удается достичь сходимости из-за очень высокой нелинейности. Использование явного метода для получения решения высоконелинейной задачи на небольшом отрезке времени существенно повышает надежность неявного решения, отметили в CADFEM CIS.

Армирующие элементы REINF264 и REINF265 в представленной версии можно использовать в тепловых расчетах. В качестве базовых элементов для них используются тепловые элементы SOLID278 и SOLID279. Данная возможность будет полезна при моделировании сложных систем с большим количеством элементов, для которых тепловая нагрузка имеет решающее значение (например, чипы и печатные платы), а также при расчетах автомобильных шин, задач промышленного строительства и биомеханики, полагают в компании.

Распределенный решатель ANSYS Mechanical APDL получил поддержку обработки одной контактной пары несколькими процессорными ядрами. Модели с большим количеством контактных пар и/или с большими по площади областями контактов не приводят к потере производительности решателя из-за нарушения баланса нагрузки между ядрами.

ANSYS Fluent

Как рассказали в CADFEM CIS, появились широкие возможности в режиме создания сетки (Fluent Meshing). В типовом процессе построения сетки для «чистой» геометрии (Watertight geometry workflow) появились следующие улучшения:

• Этап «Добавление локальных размеров» (Add Local Sizing) включает опции для задания размеров тела и локальных настроек автоматического измельчения по кривизне и близости.
• Для импортированной геометрии, представляющей собой сборку из нескольких тел и не имеющей настройки общей топологии, доступен этап Share Topology, позволяющий найти и закрыть зазоры между телами, а также объединить общие поверхности.
• Доступен этап Setup Rotational Periodic Boundaries (задание границ вращательной периодичности или циклической симметрии), позволяющий обеспечить совпадение сетки на выбранных поверхностях циклической симметрии.

Интерфейс пользователя ANSYS Fluent позволяет использовать выражения (по аналогии с ANSYS CFX Expression Language), с помощью которых можно задавать граничные условия и источники, зависящие от времени, номера итерации, координат и переменных без использования пользовательских функций (UDF) или профилей (profiles). В нестационарном решателе добавлена адаптация шага по времени на основе числа Куранта. ANSYS Fluent может изменять шаг по времени в ходе решения на основе физики течения. Это обеспечивает выполнение требования к числу Куранта-Фридрихса-Леви (CFL). Адаптацию шага по времени на основе CFL можно использовать со схемами дискретизации по времени как первого, так и второго порядка.

При моделировании горения во Fluent можно создавать таблицы FGM (Flamelet-generated Manifold) на основе флеймлетов CHEMKIN в физическом пространстве непосредственно в Fluent. Эта функция повышает точность расчета с использованием таблиц FGM за счет использования рассчитанного профиля скорости диссипации скаляра вместо предположения о виде этого профиля, утверждают в CADFEM CIS.

ANSYS Icepak

В модели Icepak в Electronics Desktop добавлена двусторонняя передача электромагнитных потерь для связи с моделями HFSS 3D, Q3D, и Maxwell. Появились готовые наборы данных для моделирования зависящих от температуры граничных условий. В подвижных системах координат появилась поддержка PCB-объектов (printed circuit board - печатных плат).

ANSYS HFSS

Добавились улучшения гибридных методов решения Hybrid FEM-IE: возможность учета затенения апертуры облучателем в HFSS SBR+, настраиваемые пропускающие/отражающие граничные условия для HFSS SBR+.

Появилась возможность моделирования сборок ECAD + MCAD и поддержка граничных условий PML для HFSS 3D Layout.

ANSYS Maxwell

Для моделирования электрических машин появился импорт CAD и/или загрузка существующего проекта Maxwell в RMxprt для автоматического создания полных двумерных и трехмерных моделей для нестационарного расчета. Добавлена возможность визуализации полных двумерных и трехмерных полей при решении задачи с учетом симметрии.

В процесс создания сетки в ANSYS Maxwell добавлена возможность контроля плотности сетки, а также сеточная операция Cut edge в 2D.

ANSYS Twin Builder

В обновленной версии Twin Builder может компилировать, экспортировать и импортировать кроссплатформенный (Windows и Linux) бинарный Twin-файл (*.twin), который можно развернуть на поддерживаемых IIoT-платформах, таких как SAP Leonardo IoT и PTC ThingWorx. Эта возможность экспорта на январь 2019 года ограничена проектами, имеющими следующие типы моделей: Modelica, FMU, SCADE Links, динамические ROM, статические и DXROM, State-space ROM (Icepak ROM, Mechanical ROM и т. Д.)

В утилите Modelica (библиотеки моделей) появилась встроенная библиотека – ANSYS Twin Builder Fluid Power Library для моделирования гидравлических и пневматических систем. Добавлено несколько улучшений эргономики для Modelica Editor, включая возможность показа кода модели во вкладке Model Editor. Добавлен компонент библиотеки Average IGBT / MOSFET (транзисторы). Появилась поддержка последней версии Matlab/Simulink 2018 a/b для совместного моделирования и экспорта. Уроки по Modelica доступны и в справочной системе, отметили в CADFEM CIS.

ANSYS Meshing

В представленной версии в качестве полноценной опции появился метод послойного построения тетраэдров, ранее доступный в виде бета-функции. Этот метод может использоваться для построения сеток в задачах моделирования аддитивного производства с помощью 3D-печати, в том числе для деталей с мелкими элементами геометрии, отверстиями и тонкими стенками. Метод строит неструктурированную тетраэдральную сетку, упорядоченную послойно, с заданной толщиной слоя, уточнили в компании.

ANSYS Discovery SpaceClaim

К процессу построения базовых решетчатых конструкций (Basic Infill Lattices) добавлены опции обрезки: Remove partial segments и Boundary conforming. Remove partial segments обрезает лишние части с точностью до целого элемента решетки.

Boundary conforming создает треугольную решетку на поверхности обрезаемой конструкции и соединяет ее с регулярной решеткой внутри.

ANSYS Discovery Live

В программном продукте для моделирования в реальном времени в тестовом режиме доступна топологическая оптимизация. Как пояснили в CADFEM CIS, топологическая оптимизация в ANSYS Discovery Live – это высокоскоростной, интерактивный способ создания оптимальной формы конструкции, которая находится под воздействием определенной нагрузки и проектных ограничений.

Подход Level-set автоматически обеспечивает сглаженные результаты. Возможно извлечение фасеточной модели на основе проведённого расчета и экспорт ее в STL.

На январь 2019 года дистрибутив версии ANSYS 2019 R1 доступен для загрузки на портале ANSYS Customer Portal.

2018: Версия 19.2

20 сентября 2018 года стало известно, что компания ANSYS выпустила версию Ansys 19.2 разработчики ANSYS расширили и дополнили возможности всех программных продуктов многодисциплинарной линейки.

Вслед за стремительным развитием технологий аддитивного производства, цифрового двойника, предиктивной аналитики, разработки автономных транспортных средств, компания Ansys, Inc. оптимизирует программные продукты для идеального соответствия потребностям современных пользователей. Программный пакет ANSYS — теперь больше, чем программное обеспечение. Это универсальный инструмент проектирования и виртуальных экспериментов на любой стадии разработки, который применяют уже почти во всех отраслях промышленности. Каждая инженерная задача уникальна и требует индивидуального решения. Поэтому спектр технологий, как и перечень программных продуктов ANSYS, с каждым релизом становится шире, обеспечивая современных инженеров именно теми средствами, которые им необходимы.

Обновлены продукты ANSYS в следующих областях инженерных расчетов:

• Механика деформируемого твердого тела (Structures)
• Вычислительная гидрогазодинамика (Fluids)
• Электромагнетизм (Electromagnetics)
• Системное моделирование и функциональная безопасность (Systems)
• Встраиваемое программное обеспечение (Embedded Software)
• Аддитивное производство (Additive manufacturing)
• Многодисциплинарные расчеты (Discovery Family)

В версии 19.2 улучшен инструмент ANSYS Twin Builder, продукт в области предиктивного технического обслуживания производства, который обеспечивает создание, валидацию и развертывание интегрированных систем моделирования и цифровых двойников. Этот инструмент дает возможность оптимизировать операционную деятельность и снижать расходы при помощи технологии построения виртуальных копий продуктов или оборудования. В представленной версии существенно ускорены расчеты в области применения технологии цифрового двойника.

Важные обновления коснулись линейки Discovery, мощного программного пакета для интерактивного моделирования. В ANSYS Discovery AIM улучшены механизмы построения сетки в соответствии с параметрами физических моделей, увеличена скорость отображения результатов моделирования, добавлены возможности декомпозиции объектов. Одно из основных улучшений в ANSYS Discovery LIVE — дополнительная автоматизация между итерациями проектирования и моделирования, которые стали ещё проще благодаря добавлению параметрических исследований. Появилась возможность исследовать большое количество вариантов конструкции, изменяя множество разных геометрических или расчетных параметров. Ускорению процесса виртуального тестирования помогают такие функции, как упрощенное создание геометрии, создание сетки с учетом физики задачи и расширенные возможности визуализации. Это поможет ускорить принятие важных проектных решений на ранних этапах разработки.

В данной версии появились дополнения в ANSYS Workbench Additive и ANSYS Additive Print — наиболее мощных из доступных на сентябрь 2018 года программных продуктов для быстрого и точного моделирования процессов аддитивного производства. В процессе моделирования добавлены подробные данные о процедуре калибровки станков для аддитивного производства изделий из металла. В этой версии у пользователей появилась возможность ставить в очередь несколько последовательных задач для автоматического выполнения.

Движок ANSYS System Coupling 2.0 позволит инженерам эффективнее и быстрее использовать ресурсы высокопроизводительных вычислений (HPC) для многодисциплинарных расчетов и интерполирования данных.

Улучшены пользовательские возможности работы с инструментами для вычислительной гидрогазодинамики (CFD). Модернизированный рабочий процесс совмещен с запатентованной технологией построения конечно-элементной сетки.

Обновления в области моделирования электромагнитных и температурных полей расширяют возможности проектирования беспроводной связи, автономных транспортных средств и систем электрификации.

Другие важные изменения касаются оптического моделирования, которое позволяет экономить время и средства при создании прототипов, а также дополнительных возможностей для моделирования композиционных материалов и решетчатых структур.

2016: Ansys 17.0

27 января 2016 года стала доступна для загрузки версия 17.0 программного комплекса ANSYS. В составе релиза большое количество изменений, как по технической части, так и в лицензионной политике^[1].

Промо ANSYS 17.0 (2016)

Как заявили разработчики ANSYS, релиз 17.0 разрабатывался с единственной целью – улучшить опыт инженерного моделирования и ускорить получение результатов при разработке изделий на порядок, т.е. в 10 раз. Подобное увеличение эффективности и производительности во всех физических дисциплинах и инженерных приложениях, представленных в программных продуктах ANSYS, поможет вывести продукты на рынок быстрее и уменьшить затраты на их разработку, как следствие - оставить конкурентов позади.

Модернизация ANSYS CFD

Совершенствование технологий

• Перекрывающие сетки для расчетов с подвижной геометрией позволяют обходиться без перестроения сетки.
• Включена поддержка сжимаемых течений в Adjoint Solver, усовершенствован инструмент Design Tool.
• Модель излучения Monte Carlo стала доступна для ANSYS Fluent.
• Для расчета лопаточных машин реализован подход Harmonic Analysis, дополняющий семейство подходов Transient Blade Row (TBR).
• Новая модель турбулентности Stress-BSL.
• Динамический двусторонний FSI на основе CFX теперь осуществляется с использованием Systems Coupling.
• Возможность использования профилей для задания поступательного и вращательного движения границ.
• Описание движения динамических объектов теперь возможно относительно других подвижных объектов.
• Для удобства пересчета углов поворота динамических объектов во Fluent стал доступен калькулятор ориентации.

Модули для расчета турбомашин

• Метод преобразования Фурье для моделирования нестационарного взаимодействия ротор-статор стал полнофункциональной возможностью.
• Доступен подход Harmonic Balance, работающий в спектральной области.
• Улучшения работы интерфейсов Stage.
• Появилась возможность построения циклических и полярных графиков для отслеживаемых переменных.
• Появился новый формат представления геометрии лопатки Neutral Data Format (NDF) для удобства создания параметризованной модели из имеющихся CAD данных.
• Появилась возможность построения циклических и полярных графиков для отслеживаемых переменных.
• Оптимизировано качество построения сетки в зазорах с использованием TurboGrid.
• В TurboGrid добавлен механизм ограничения степени вытянутости ячеек - Limit Aspect Ratio.

Постпроцессинг

• Выбор только необходимых фрагментов модели для записи результатов.
• Report Definitions – новый формат представления интегральных данныхво Fluent.
• Возможность импорта и экспорта дополнительной STL геометрии для презентационных целей и возможности обработки данных в CFD-Post.
• Дополнительный инструмент построения анимации для нестационарных расчетов.
• Оптимизация работы CFD-Post за счет сокращения операций по сжатию и восстановлению данных.

Ускорение параллельных расчетов

• Возможность распределения модельных уравнений и процедур на отдельные процессорные ядра.
• 64х битная адресация при фрагментации сетки.

Модернизация интерфейса

• Интерфейс ANSYS FLUENT, верхнее меню заменено на ленту с вкладками.
• При расчетах в ANSYS CFX доступно отображение результатов в процессе решения.
• В окне проекта ANSYS Workbench стало возможным отслеживать содержимое консоли Fluent в ходе расчета, а также просматривать предопределенные распределения параметров по завершении расчета без запуска самой сессии Fluent.

2012: Ansys 14.5

По информации на ноябрь 2012 года одним из главных нововведений для прочностных расчетов в версии 14.5 являются инструменты для анализа механики разрушения в интерфейсе Mechanical. В модуле для расчета композитов ANSYS Composite PrepPost (ACP) теперь каждую деталь в сборке можно подготовить к расчету в отдельном приложении ACP (Pre), а затем объединить их в одном прочностном расчете. Был доработан и сам интерфейс Mechanical. Немаловажным является также изменение структуры файлов результатов, что приводит к значительному уменьшению их размера.

В области вычислительной гидродинамики основные направлениями разработки остались прежними: расширение набора физических моделей, повышение устойчивости численных методов, углубление связей расчетных модулей для междисциплинарного анализа, а также интеграция всех программных модулей в среде Workbench.

Для ANSYS Fluent не перестают расширяться возможности физических моделей. Значительному количеству изменений подверглись эйлеровы и лагранжевы модели многофазных течений. Отдельный интерес представляет новая модель сжимаемой жидкости, которая позволяет получать более точное распределение давления на начальных шагах, а также делает решение более устойчивым при движении и деформации сетки.

Говоря об обновлении ANSYS CFX, стоит, прежде всего, сказать об улучшениях, касающихся новых подходов к расчету проточной части турбомашин, именуемых методами нестационарного лопаточного венца (Transient Blade Row). Среди прочих улучшений – доработка алгоритмов движения сетки, модели кипения, разработанной в политехническом институте Ренсселера (RPI), а также возможность записи в отдельный .csv-файл данных по траекториям частиц лагранжевой фазы.

Наиболее важным и долгожданным нововведением в ANSYS ICEM CFD является его интеграция в среду Workbench с возможностью управления при помощи входных параметров.

В области высокочастотных расчетов изменения в лучшую сторону затронули пакет для электромагнитного моделирования HFSS. Так, например, гибридная технология, совмещающая в себе решения FEM (метод конечных элементов) и MoM (метод моментов), теперь позволит анализировать устройства связанные между собой проводником, что в свою очередь позволит разработчикам СВЧ устройств более реалистично подходить к решению задач. Появится полноценная интеграция программы HFSS с модулями Mechanical (Steady-State Thermal - модуль теплового анализа) и Mechanical (Static structural – модуль деформаций).

Далее скажем несколько слов о программах моделирования низкочастотного поля и комплексного анализа электрических систем. Как известно, ANSYS Maxwell 2D/3D, включая RMxprt и ANSYS Simplorer интегрированы в ANSYS Workbench, но инсталлируются отдельными пакетами. В будущем обновлении программ ANSYS Maxwell v16, ANSYS Simplorer v11 команда разработчиков большое внимание уделило пожеланиям клиентов, активно работающих в данном направлении. Улучшения затронули сеточный генератор для 2D моделей. Качество сеточного разбиения 2D TAU генератором для сложных моделей заметно улучшилось.

Добавлена возможность приведения трехмерных задач переходного процесса с незначительными вихретоковыми эффектами и с отсутствием постоянной составляющей сигнала к квазистационарному режиму посредством введения нового элемента в ANSYS Maxwell Circuit. Устранен ряд ошибок, известных по предыдущей версии

К основным улучшениям для создания КЭ сеток в Workbench Meshing в версии 14.5 можно отнести автоматизацию рутинных операций, улучшение алгоритмов. Для ускорения работы с большими сетками разработчики добавили режим отображения управляющих элементов построения сеток без самой сетки. Теперь можно настраивать фильтры для отображения дерева модели.

К обновлениям геометрических интерфейсов и CAD приложения DesignModeler можно отнести повышение скорости работы существующих инструментов и повышение удобства работы с ними. Можно отметить существенное повышение производительности, особенно при работе с большими сборками, поддержку форматов новых версий CAD-пакетов. В новой версии ANSYS стало удобнее работать с Named Selection: появились новые режимы визуализации, стала возможна одновременная работа с несколькими Named Selections.

1970-е: История разработки программной системы

Первая реализация программы значительно отличалась от последних её версий и касалась только решения задач теплопередачи и прочности в линейной постановке. Как и большинство других программ того времени, она работала в пакетном режиме и лишь на супер-ЭВМ.

В начале 70-х годов XX века в систему было внесено много изменений в связи с внедрением новой вычислительной технологии и реализацией запросов пользователей. Были добавлены нелинейности различной природы, появилась возможность использовать метод подконструкций, была расширена библиотека конечных элементов. Компания обратила внимание на появившиеся в то время персональные компьютеры и векторные графические терминалы. В течение нескольких лет эти новые аппаратные средства были освоены программными разработками компании.

В конце 70-х гг. существенным дополнением к системе ANSYS явился интерактивный режим работы. Это значительно упростило процедуры создания КЭ модели и оценку результатов (пре- и пост-процессорная обработка). Стало возможным использовать интерактивную графику для проверки геометрии модели, заданных свойств материала и граничных условий перед началом счёта. Графическая информация могла быть сразу же выведена на экран для интерактивного контроля результатов решения.

Примечания