Стала доступна новая версия CAE Fidesys для полного цикла инженерных расчетов

АО «Моделирование и цифровые двойники» (АО «МЦД), ведущий поставщик отечественных и зарубежных инженерных решений и стратегический партнер ООО «Фидесис», сообщает о выходе новой версии CAE Fidesys — программного комплекса для прочностного анализа.

Пакет CAE Fidesys состоит из трех основных компонентов:

• Fidesys — препроцессинг и проведение расчета;
• FidesysCalc — проведение расчетов;
• Fidesys Viewer — построцессинг и анализ результатов.

В июне 2022 года пользователям стала доступна новая версия CAE Fidesys 5.0, получившая значительные улучшения функционала.

Ключевые обновления

В CAE Fidesys 5.0 расширены возможности задания материалов. Выбор корректной модели пластического течения материала важен для получения правильного решения. Задачи пластичности являются нелинейными, поэтому требуют значительных компьютерных ресурсов и могут занимать продолжительное время. В CAE Fidesys 5.0 стало доступно полилинейное упрочнение для материала Друкера-Прагера, а также пластичность по критерию Друкера-Прагера с табличным (полилинейным изотропным) симметричным упрочнением в малых деформациях в статике и динамике.

В новой версии был также улучшен алгоритм расчета с общим контактом без трения. CAE Fidesys позволяет не только использовать метод конечных элементов (МКЭ), но и проводить расчеты методом спектральных элементов (МСЭ). Этот метод обеспечивает высокую скорость работы алгоритма, точность аппроксимации решения на более крупной сетке и дает возможность эффективного распараллеливания. МСЭ наиболее эффективен для динамического анализа с использованием явной схемы интегрирования по времени.

Функционал новой версии был также расширен за счет возможности учета предварительного натяга в болтовом соединении. Это специфический вид нагрузки, который возникает при затяжке болтов и шпилек. CAE Fidesys позволяет смоделировать преднатяг с помощью такого типа контакта, как «связанный по касательной», который допускает взаимопроникновение поверхностей контакта друг в друга, но не допускает их относительного поперечного смещения, благодаря чему сохраняется целостность тела болта.

Среди других ключевых изменений функционала — появление модуля симуляции аддитивного производства, добавление расчета ламинатных оболочек с учетом теплопроводности в многослойных изотропных и ортотропных оболочках, улучшение алгоритмов итерационного решателя.

Обновления препроцессинга

CAE Fidesys позволяет самостоятельно создавать объемную геометрию с помощью встроенного функционала, а также импортировать трехмерные модели, созданные в различных CAD-системах. Улучшения препроцессора включают новые конверторы и возможность импорта файлов форматов Parasolid и Solidworks в версиях для ОС Linux. Кроме того, в CAE Fidesys 5.0 появилась возможность импортировать файл формата *.cdb, поддерживающий программный комплекс Ansys, и файл в формате Siemens NX (*.jt, *.prt). Такие файлы содержат следующую информацию о модели: сетка конечных элементов, материал, граничные условия, вид анализа, настройки расчета.

Были также доработаны виджеты задания слоев для оболочек, добавлен ввод системы координат для блока с оболочками, обновлена панель задания параметров слоев. CAE Fidesys 5.0 поддерживает оболочечные конечные элементы, а также спектральные оболочечные элементы. Балочная теория в CAE Fidesys учитывает влияние коэффициента Пуассона, что позволяет получать более точные решения для касательных напряжений.

Одним из основных дополнений в новой версии стал метод построения гексаэдральной сетки Sculpt. Это отдельное многопоточное приложение, разработанное для генерации гексаэдральной сетки на сложных геометриях при минимальных действиях со стороны пользователя. Преимущество метода Sculpt заключается в том, что нет необходимости разделять геометрию на подходящие для протяжки части или компоненты. Для Sculpt можно использовать любую геометрию, независимо от особенностей и сложности.

В некоторых случаях, когда память или ограничения по времени являются критическими, может потребоваться многопоточное построение сетки. Новая версия CAE Fidesys предоставляет возможность параллельной работы на настольных компьютерах или на кластерных машинах. Для этого применяется технология MPI, позволяющая объединить вычислительные мощности для параллельного решения одной общей задачи. Технология MPI наиболее эффективна при решении задач с большим числом степеней свободы, поскольку, с одной стороны, позволяет решать задачи, не помещающиеся в память одного компьютера, а с другой — крупные задачи МКЭ или МСЭ требуют относительно небольшой интенсивности обмена сообщениями между процессорами и, таким образом, меньше нагружают сетевое соединение. CAE Fidesys предоставляет возможность использовать MPI при расчетах статики, динамики, собственных частот и устойчивости.

Улучшения также коснулись возможностей построения объемной сетки, конечно-элементной сетки (включая проверку ее качества и качества сетки отдельных элементов, модификацию уже построенной сетки, перенумеровку элементов и удаление построенной сетки) и воксельной сетки, представляющей собой элемент объемного изображения и являющейся аналогом гексаэдральной сетки. Кроме того, в новой версии CAE Fidesys 5.0 также доступен ряд настроек тетраэдральной сетки. Была улучшена работа контактных алгоритмов.

Обновления постпроцессинга

Программа Fidesys Viewer предназначена для просмотра и анализа полученных результатов. CAE Fidesys включает в себя такие типы анализа, как статическое и динамическое нагружение, модальный и гармонический анализ, расчеты устойчивости, эффективных характеристик композитных материалов, автомеханики, топологическую оптимизацию и аддитивную печать.

Fidesys Viewer включен в пакет CAE Fidesys и устанавливается вместе с препроцессором. Для использования Fidesys Viewer не требуется лицензия: результаты расчетов, полученные с помощью препроцессора CAE Fidesys, доступны для просмотра в Fidesys Viewer даже после истечения лицензии. Fidesys Viewer позволяет просматривать и анализировать полученные результаты.

Одним из нововведений в CAE Fidesys стал поворот системы координат слоя. В случае моделирования многослойных ламинатов со слоями, лежащими под углом к какой-либо системе координат, вначале создается система координат для блока с оболочечными элементами. Она проецируется на каждый элемент и, соответственно, в каждом элементе образуется своя система координат.

В новой версии также стал доступен ряд новых фильтров (включая фильтр отключения блоков Мультипорог, фильтр «Частотный анализ», фильтры «Статистика» и «Суммарный момент»). Кроме того, были расширены возможности фильтров запаса прочности и «Системы координат». Среди других нововведений — возможность просматривать напряжения в крайних точках сечения балок, добавление задания демпфирования в фильтре «Линейно-спектральный анализ» и вывод файлов в Fidesys Viewer в порядке перечисления в pvd файле.

Установка

CAE Fidesys может быть запущен на обыкновенном персональном компьютере. При наличии в компьютере одного и более многоядерных процессоров вычисления будут автоматически распараллелены на все ядра. Начиная с версии 1.5, в 64-битной версии программного комплекса доступно распараллеливание вычислений на несколько узлов, объединенных в локальную сеть или кластер.

О компании «Моделирование и цифровые двойники»

АО «Моделирование и цифровые двойники» (АО «МЦД») — ведущий поставщик отечественных и зарубежных инженерных решений. Компания занимается лицензированием, внедрением и техническим сопровождением программных продуктов российских и иностранных разработчиков для численного моделирования. АО «МЦД» оказывает клиентам учебно-консультационные, инженерные и ИТ услуги, включая многодисциплинарные инженерные расчеты, разработку и автоматизацию расчетных методик и расчетных процессов, адаптацию и интеграцию ПО, развертывание и настройку высокопроизводительных вычислительных ресурсов. Компания также предлагает собственные высокоэффективные программные продукты и комплексные услуги по созданию цифровых двойников, обеспечивая предприятия эффективными решениями для проектирования, диагностики и прогноза состояния промышленного оборудования.
Компания помогает клиентам внедрять новые технологии Индустрии 4.0 на промышленном уровне и предлагает комплексные услуги по созданию цифровых двойников.