¬аше окно в мир —јѕ–
 
Ќовости —татьи јвторы —обыти€ ¬акансии Ёнциклопеди€ –екламодател€м
—татьи

30 декабр€ 2020

Ќа XVII  онференции CADFEM/Ansys обсудили роль численного моделировани€ и продвинутых цифровых технологий в российских промышленных отрасл€х

Ёксперты обсудили главные аспекты и тенденции применени€ численного моделировани€ в различных отрасл€х промышленности на XVII ћеждународной онлайн-конференции CADFEM/Ansys, организованной јќ Ђ јƒ‘≈ћ —и-јй-Ёсї ( јƒ‘≈ћ), элитным партнером компании Ansys. ѕеред участниками выступили специалисты из аэрокосмической отрасли и двигателестроени€, “Ё , транспортного машиностроени€, судостроени€, электронной, фармацевтической и пищевой промышленности, а также јѕ . ќни поделились своим опытом использовани€ решений Ansys и сопутствующих программных продуктов, а также рассказали о ключевых задачах отраслей, которые сегодн€ можно решить с помощью продвинутых технологий инженерного анализа.

јэрокосмическа€ отрасль и двигателестроение

ќдна из секций конференции была посв€щена применению технологий Ansys дл€ решени€ задач аэрокосмической отрасли. Ёксперты  јƒ‘≈ћ отметили р€д новых тенденций в области городской воздушной мобильности и коммерческих беспилотных летательных аппаратов.

XVII  онференци€ CADFEM/Ansys

—реди них Ц переход на новые композитные материалы, позвол€ющие улучшить аэродинамику и облегчить конструкцию, а также проектирование антенн и вопросы электромагнитной совместимости в области беспилотных и пилотируемых систем.

≈ще один тренд Ц электрификаци€, котора€ приведет к переходу от гидравлических систем к электроприводам. ¬ легкой авиации эта тенденци€ уже развиваетс€: например, компании Zunum Aero и Magnix используют решени€ Ansys дл€ анализа электромагнитного поведени€ двигател€ и оптимизации его веса, а также обмена данными электромагнитного моделировани€ дл€ теплового и прочностного мультифизического расчета.

 роме того, растет дол€ электроники в двигател€х и системах управлени€ и, следовательно, возникает вопрос о ее надежности, обеспечении режимов работы, поведении датчиков и функциональной безопасности, а также о передаче сигналов между беспилотным летательным аппаратом и пунктом управлени€.

—реди других актуальных трендов Ц авионика и управление полетом. ѕроблемы, св€занные с проектированием авионики и сертификацией ѕќ, позвол€ет решить Ansys SCADE. “ак, SCADE Display и SCADE Suite использовались в программе Sukhoi SuperJet 100 дл€ разработки многофункциональных индикаторов кабины пилотов. ¬ результате была реализована технологи€ WYSIWYG (What You See Is What You Get) Ц полное соответствие отображени€ кадров при разработке и в реальном индикаторе.

√овор€ об авиационном двигателестроении, эксперты отметили растущее вли€ние цифровизации на эту область и возникновение новой тенденции Ц переход на обслуживание по фактическому состо€нию. Ќапример, цифровые двойники, созданные на основе ROM-моделей Ansys TwinBuilder, могут использовать предиктивную аналитику дл€ оценки текущего состо€ни€ оборудовани€ и оптимизации “ќи–, повышать ресурс, а также увеличивать надежность и снижать стоимость эксплуатации.

 роме того, в двигателестроении растет роль аддитивного производства. ќно тесно св€зано с топологической оптимизацией, позвол€ющей создавать конструкции со сниженным весом элементов. ќднако эксперты  јƒ‘≈ћ подчЄркивают, что недостаточно получить 3D-модель конструкции и просто отправить ее на печать Ц необходимо предварительно смоделировать процесс. Ёто помогает вы€вл€ть проблемы, например ошибки при 3D-печати и остаточные напр€жени€ в напечатанных детал€х, сокращать врем€ и стоимость производства за счет правильной печати с первого раза, уменьшать отходы.

“акже на конференции прозвучали доклады, посв€щенные аэродинамическому проектированию с помощью Ansys CFX и Fluent, моделированию горени€ и вредных выбросов в Ansys Fluent и Ansys Chemkin, расчету прочности и надежности с помощью Ansys Mechanical и LS-DYNA, моделированию шума и вибрации в Ansys Mechanical, Ansys Fluent, Ansys LS-DYNA и Ansys VRX, и многие другие.

јтомна€ промышленность

—егодн€ перед компани€ми в энергетической отрасли сто€т задачи совершенствовани€ существующих технологий производства электроэнергии, повышени€ энергоемкости, снижени€ энергопотреблени€ и разработки новых решений. ƒл€ этого многие предпри€ти€ используют решени€ Ansys, сертифицированные в соответствии с требовани€м международных стандартов и –остехнадзора –оссии. ќни позвол€ют проектировать €дерный реактор, моделировать аварийные ситуации, хранение и утилизацию €дерного топлива, разрабатывать контейнеры дл€ транспортировки отработанного €дерного топлива, проводить верификацию.

XVII  онференци€ CADFEM/Ansys

Ёксперты также продемонстрировали нестандартные задачи, которые позвол€ют решать программные продукты Ansys.   ним в том числе относ€тс€ строительные расчеты, такие как расчет прочности железобетонных конструкций по нормам Eurocode с помощью CivilFEM, проектирование современных јЁ— учетом нагрузки удара самолета и чрезвычайных ситуаций.

¬ отрасли также востребованы решение Ansys Minerva дл€ управлени€ процессами и данными инженерных расчетов и BIM inside Ansys Ц совместное решение Ansys и CADFEM GmbH дл€ преобразовани€ информационных моделей в численные расчЄтные модели дл€ последующего инженерного анализа в Ansys. “акой подход в своей практике использовал јќ Ђјтомпроектї. —пециалисты компании выгружали геометрию из BIM-модели и отправл€ли полученный файл в Ansys SpaceClaim. ƒалее модель преобразовывалась в твердотельную или оболочечную и передавалась в Ansys Mechanical.

Ёксперт  јƒ‘≈ћ также отметил, что нестандартные расчеты примен€ютс€ в таких масштабных проектах, как экспериментальный международный термо€дерный реактор ITER. ќдна из задач, котора€ решалась с помощью Ansys, Ц оценка климата в помещении с резисторами ITER. ѕри рабочем режиме резисторов запаса вентил€ции должно хватить на то, чтобы помещение охлаждалось и люди могли в нем работать. “акже оценивалась прочность верхних диагностических модулей и решалась задача, св€занна€ со срывом плазменного шнура.

јгропромышленный комплекс

¬ рамках конференции эксперты  јƒ‘≈ћ отметили важную роль моделировани€ в агропромышленном комплексе (јѕ ). ќно помогает решать целый спектр важных задач Ц от проектировани€ нового оборудовани€ и исследовани€ сложного поведени€ транспортируемого и обрабатываемого материала до вы€влени€ Ђузкихї мест работающего оборудовани€. ѕри этом задачи јѕ  всегда нос€т уникальный характер, так как при их решении требуетс€ учитывать сложный состав почвы, воздушную динамику, работу с гибкими волокнистыми частицами. »х можно решить с помощью Ansys Mechanical, Ansys Fluent и Rocky DEM.

XVII  онференци€ CADFEM/Ansys

–ешатель Rocky DEM основан на методе дискретных элементов (DEM) и позвол€ет отслеживать движение всех частиц.  роме того, он учитывает форму несферических частиц, в том числе волокна и гибкие оболочки, а также позвол€ет рассчитывать миллионы частиц благодар€ возможности проведени€ расчета на графических процессорах (GPU). Rocky DEM полностью интегрирован с решени€ми Ansys дл€ прочностного анализа и гидрогазодинамики. —реди задач јѕ , которые он позвол€ет решать:

  • “ранспортировка материала Ц от оценки транспорта сыпучего материала с изучением мертвых зон и зон залипани€ материала до балансировки загрузки и пропускной способности дл€ процесса перевалки древесины.
  • –абота с волокнистыми частицами: например, в сеноукладчике можно сравнить различные услови€ эксплуатации и обеспечить правильное обращение с материалом.
  • ќценка работы комбайнов.
  • ќбработка почвы Ц можно оценивать вли€ние движущегос€ элемента на почву, траектории движени€ частиц смоделированной почвы, эффективность перемешивани€, а также вли€ние почвы на конструкцию.
» многое другое.

—егодн€ предпри€ти€ в јѕ  уже активно используют Rocky DEM и Ansys. “ак, перед компанией Marshall сто€ла задача сократить неравномерное распределение удобрений, потери урожа€ и загр€знение окружающей среды. ƒл€ этого оценивалс€ различный набор конструктивных элементов и использовались управл€емые параметры дл€ выполнени€ многовариантного виртуального прототипировани€. ¬ результате была разработана оптимальна€ схема распределени€ удобрений по полю.

√орно-металлургическа€ промышленность

≈ще одна отрасль, в которой востребовано использование Rocky DEM, Ц горно-металлургическа€ промышленность. Ёксперт  јƒ‘≈ћ выделил важность технологий моделировани€ дл€ операций рудоподготовки Ц дроблени€ и измельчени€. —егодн€ затраты на создание оборудовани€ дл€ этих процессов составл€ют до 53% от общих капитальных затрат, а стоимость Ц около 60% себестоимости получаемой продукции.  роме того, они потребл€ют более 50% всей электроэнергии. ѕоэтому важной задачей €вл€етс€ снижение общих расходов на рудоподготовку. —уществующие сегодн€ программные инструменты инженерного анализа позвол€ют изучать технологические процессы внутри оборудовани€.

XVII  онференци€ CADFEM/Ansys

ћоделировать эти процессы можно с использованием такого ѕќ, как Rocky DEM (динамика сыпучих сред), Ansys Mechanical (решение задач прочности), Ansys Fluent (гидродинамика и гидравлика) или Flownex SE (системное моделирование), Chemkin-CFD (горение и химические реакции). Ёти программные продукты позвол€ют решать р€д ключевых задач при расчете мельницы измельчени€, среди которых: определение параметров лифтЄров, оптимизаци€ режимов измельчени€, перемещение и моделирование загрузки, анализ прочности и многое другое.

—реди предпри€тий, которые сегодн€ используют эти технологии, Ц бразильска€ компани€ Caltra, выполн€вша€ проект по устранению Ђузкихї мест пересыпных узлов. Ќеобходимо было определить зоны забивани€ и провести минимальную модификацию оборудовани€ дл€ улучшени€ производительности и уменьшени€ времени просто€ оборудовани€. — помощью Rocky DEM инженеры определили, что эти задачи можно решить, использу€ самовыравнивающиес€ конвейерные ленты и за счет уменьшени€ скорости подачи материала.

≈ще один пример Ц проект компании Vale по уменьшению времени просто€ оборудовани€ при очистке грохота. — помощью Rocky DEM и Ansys была модифицирована работа валкового грохота. ¬ результате экономический эффект составил более чем 100 млн долл. —Ўј в течение 3 мес€цев, врем€ на разработку уменьшилось на 70%, а производительность увеличилась на 11.4%.

“ранспортное машиностроение

¬ рамках секции, посв€щенной транспортному машиностроению, эксперт  јƒ‘≈ћ отметил растущую роль цифровой трансформации в отрасли, цифровизацию проектировани€ и производства, а также внедрение продвинутых технологий (автономных систем, электрификации, 5G, новых материалов ).  роме того, он подчеркнул роль численного моделировани€ в решении ключевых задач транспортной отрасли. Ќапример, Lucid Motors с его помощью сократили цикл разработки на 40-60%, General Motors достигла своих основных показателей по новому продукту, удвоив показатели эффективности нового т€гового двигател€, а KTM Technologies за счет применени€ инструментов Ansys дл€ моделировани€ композитов и практик робастного проектировани€ смогли снизить вес конструкции на 1,6 кг в 16-недельный срок.

XVII  онференци€ CADFEM/Ansys

Ansys предлагает решени€ дл€ всех систем, критичных по безопасности, и предоставл€ет платформу, способную точно промоделировать все возможные сценарии при миллионных километрах автономного вождени€, а также выполнить физически точное моделирование сценариев вождени€.

Ќапример, на стадии эскизной проработки эффективным инструментом €вл€етс€ Ansys Discovery, позвол€ющий в реальном времени проводить расчеты гидродинамики и прочности конструкции с помощью GPU.
Ansys SPEOS позвол€ет не только осуществить фотореалистичный рендеринг примен€емых материалов и увидеть интерьер будущего транспортного средства, но и убедитьс€ в точности систем помощи водителю (ADAS).
ј при решении задач электрификации на стадии разработки продукта Ansys позвол€ет выполнить подробный анализ систем электропривода и трансмиссий на системном и компонентном уровне.
Ќа стадии технологической подготовки к производству решени€ Ansys дают возможность проанализировать вопросы аддитивного производства различных компонентов.
Ќаконец, на стадии эксплуатации используетс€ программный продукт Ansys TwinBuilder дл€ проведени€ прогностического мониторинга состо€ни€.

–ешени€ Ansys активно примен€ютс€ дл€ построени€ гибридных цифровых двойников и позвол€ют получить информацию о том, как поломки и нештатные ситуации выгл€д€т с точки зрени€ их дальнейшей диагностики с помощью датчиков и различных систем диагностики. Ќа стадии обслуживани€ программные продукты Ansys позвол€ют комплексно подойти к вопросам функциональной безопасности и кибербезопасности встроенного ѕќ и систем.

 роме того, численное моделирование примен€етс€ дл€ разработки практически всех узлов и агрегатов “—:

  • Ёкстерьер: расчеты прочности, внешней аэродинамики, аэроакустики, моделирование тепловых режимов, решение вопросов загр€знени€.
  • »нтерьер: расчет климат-контрол€, акустики, пассивной безопасности, эргономики и человеко-машинных интерфейсов.
  • ’одова€ часть и несуща€ система: расчеты прочности, пассивной безопасности, тормозных систем, систем подрессоривани€ и рулевого управлени€, покраски, колес и шин.
  • ƒ¬— и трансмисси€: расчеты топливных систем, систем выпуска отработавших газов, электродвигателей.
  • Ёлектрика и электроника: провода и соединени€, ADAS и датчики, антенны, надежность электроники.

¬ рамках конференции были затронуты вопросы применени€ программного продукта Flownex SE дл€ моделировани€ сложных гидравлических систем и бессеточного CAE-решател€ Particleworks в атомной отрасли, горно-добывающей промышленности и транспортном машиностроении. –ечь также шла о применении решений Ansys и сопутствующих программных продуктов в р€де других отраслей:

  • Ёлектроника: моделирование высокочастотной электроники, включа€ инструменты дл€ электромагнитного анализа на уровне компонентов (SIwave, EMA 3D, HFSS, Savant, HFSS 3D, HFSS 3D Layout, Curcuit и EMIT), и расчеты низкочастотной силовой электроники (электрические машины, двигатель, трансформатор и т. д.) с помощью Ansys Maxwell, Ansys Q3D, Ansys HFSS.
  • ”гольна€ промышленность: возможности Rocky DEM, позвол€ющие решать задачи складировани€ материала с учетом конструктивных особенностей приемного бункера, нагрузки от частиц сыпучего материала и пр.
  • —удостроение: моделирование взаимодействи€ жидкости и твердого тела с помощью современных бессеточных инструментов в Particleworks и проектирование магнитной защиты судна с помощью Ansys Maxwell, а также применение численного моделировани€ аэрогидродинамики в проектировании скоростных амфибийных судов.
  • ‘армацевтическа€ и пищева€ промышленность: применение Rocky DEM дл€ решени€ р€да задач Ц от моделировани€ смешени€, измельчени€ и снижени€ образовани€ пыли до моделировани€ теплопередачи, нанесени€ покрыти€ на таблетки до моделировани€ карты износа от контактного взаимодействи€ и упаковки готовой продукции, а также применени€ программных продуктов Rocky DEM и Ansys при создании новых медицинских устройств, таких как ингал€тор с сухим порошком.


„итайте также:


¬акансии:

јктуальное обсуждение

RSS-лента комментариев

-->

ƒавид Ћевин
ƒавид Ћевин
ќт редактора: Dassault Systèmes и софтверна€ республика
ѕроект ЂЌародное —јѕ–-интервьюї

—лучайна€ стать€:

Onshape дл€ пользователей Solidworks. Ѕудущее Onshape — –альф √рабовски (23 апрел€ 2021)
isicad Top 10

—амые попул€рные материалы

   ‘орумы isicad:

isicad-2010 isicad-2008
isicad-2006 isicad-2004

ќ проекте

ѕриглашаем публиковать на сайте isicad.ru новости и пресс-релизы о новых решени€х и продуктах, о проводимых меропри€ти€х и другую информацию. јдрес дл€ корреспонденции - info@isicad.ru

ѕроект isicad нацелен на

  • укрепление контактов между разработчиками, поставщиками и потребител€ми промышленных решений в област€х PLM и ERP...
ѕодробнее

»нформаци€ дл€ рекламодателей


¬се права защищены. © 2004-2021 √руппа компаний «Ћ≈ƒј—»

ѕерепечатка материалов сайта допускаетс€ с согласи€ редакции, ссылка на isicad.ru об€зательна.
¬ы можете обратитьс€ к нам по адресу info@isicad.ru.