Оптимизация обтекания и аэродинамической формы теперь является частью повседневной работы инженеров в области моделирования. Инженеры-симуляторы из аэрокосмической, автомобильной или турбомашинной промышленности заинтересованы в поиске оптимальных конструкций с улучшенными характеристиками, а также с высоким уровнем надежности по отношению к различным рабочим точкам.
Картинная галерея
Картинная галерея с 10 картинками
Они изучают такие переменные, как коэффициенты подъема и сопротивления, вихревые структуры, давление, сдвиговое напряжение и распределение скоростей, и пытаются улучшить текучесть и структурные свойства своих продуктов таким образом, чтобы они были оптимальными. Благодаря доступным аппаратным ресурсам инженеры теперь могут масштабировать процесс проектирования всего несколькими щелчками мыши, чтобы изучить сотни или даже тысячи вариантов проектирования кластеров HPC.
Встреча пользователей машиностроения Любой, кто хочет эффективно проектировать интеллектуальные машины, в будущем должен будет полагаться на новые методы, инструменты и концепции. Встреча машиностроительной пользователя обеспечивает ориентацию.
Дополнительная информация: встреча пользователей машиностроения
Инструкция по оптимизации формы
Эта статья посвящена предоставлению быстрого и практического руководства по оптимизации формы с помощью CFD (Computational Fluid Dynamics) и других инструментов моделирования. Рассматриваются требования к геометрическим моделям, сетям и структуре моделирования, а также стратегиям оптимизации и распределению моделирования в системах HPC.
Компендиум дизайн машины
Разумный дизайн
1. Параметрические модели для оптимизации аэродинамической формы
Во многих организациях существующие модели САПР их продуктов (например, надстройки самолетов и крыльев, турбины, компоненты транспортных средств и т. Д.) Обычно устанавливаются полностью параметрически. Однако, когда речь идет о переменной геометрии, которая является надежной и сразу же готова к циклу оптимизации, многие традиционные системы CAD на рынке в какой-то момент испытывают трудности. Повторная и автоматическая генерация геометрии часто неожиданно прерывается и возвращает ошибку или показывает какие-либо проблемы в результате.
Часто требуется ручное вмешательство
Причины могут быть неудачной логической операцией или критическим филе. Кроме того, автоматическое соответствие геометрическим ограничениям часто вообще невозможно автоматизировать и требует ручного вмешательства. Для 3D-сетей новых кандидатов на проектирование все идентификаторы поверхности, например по имени, также должны быть одинаковыми для каждого проекта, поскольку на идентификаторы часто ссылаются в сетевых инструментах.
Требования к программному обеспечению САПР
Вот почему для оптимизации процессов требуются специальная геометрия и параметрическая модель, подготовленная для автоматизации. Выбор программного обеспечения САПР, используемого для этого, в идеале должно учитывать следующие аспекты:
- Предназначен для автоматизации: инструмент САПР должен гарантировать, что предлагаются гибкие параметрические технологии, которые либо дополнительно, либо даже исключительно ориентированы на автоматизацию. Пакетный режим инструмента (т.е. выполнение и экспорт геометрии без графического интерфейса пользователя) является обязательным. Некоторые из инструментов CAD на рынке изначально не были разработаны для этой задачи, и при этом они не нацелены на такой процесс проектирования или оптимизации.
- Надежность: геометрия всегда должна быть на 100% надежной, то есть регенерация новых кандидатов в геометрию никогда не должна давать сбои, чтобы оптимизация работала эффективно.
- Инновация. Как аэродинамика, вы должны иметь возможность быстро включать новые идеи (например, функции, относящиеся к потоку) в геометрическую модель, либо вместе с отделом САПР, либо независимо, используя специальные инструменты САПР, предназначенные для моделирования. Это единственный способ активно экспериментировать и быстро создавать инновации, что, в свою очередь, приводит к конкурентным преимуществам.
- Уменьшение параметров: инструмент CAD должен предлагать интеллектуальные методы для уменьшения параметров, чтобы минимизировать общее время моделирования во время оптимизации. Это могут быть эффективные методы параметрического моделирования или интегрированные методы, такие как PCA (анализ основных компонентов).
- Идентификаторы / идентификаторы. Важным требованием к геометрии часто является то, что идентификаторы и имена граней сохраняются для всех сгенерированных конструкций для автоматизации создания сетей и моделирования. Это необходимо для некоторых сетевых инструментов, чтобы иметь возможность многократно запускать предварительно записанный сценарий. Эти идентификаторы должны быть найдены в геометрической модели, а также в экспортированной геометрии (Parasolid, Step, Iges, STL и т. Д.).
- Ограничения: Желательно, чтобы геометрические ограничения (ограничения) автоматически соблюдались для каждого проекта. Это включает в себя площади поперечного сечения, объемы, толщины и минимальные расстояния (упаковка) и т. Д. Для этих задач инструмент САПР должен предлагать интегрированные методы оптимизации, которые можно использовать для определения геометрии. Это также позволяет избежать создания ненужных (недействительных) конструкций, что, в свою очередь, может сэкономить много времени.
- Автоматизированная предварительная обработка: например, инструменты CAE для создания сетей геометрии STL обычно требуют высокого качества геометрии. Геометрия должна быть закрытой, а отдельные участки должны быть управляемыми в разрешении поверхности. Инструмент САПР должен иметь возможность предоставлять экспортированные геометрии соответственно.
моделирование
Сеть Mosaic ускоряет моделирование гоночных автомобилей
Симуляция потока
Скользить по воздуху как орел
Содержание статьи:
- Страница 1: Оптимизация формы с помощью САПР и моделирования: практическое руководство
- Страница 2: 2. Автоматизация сетей и моделирования
- Страница 3: 3. Выбор правильной стратегии оптимизации
- Страница 4: 4. Масштабирование: кластер HPC
Следующая страница