Инженерный анализ
CAE Fidesys
Предназначена для решения задач механики твёрдого тела посредством метода конечных элементов. В качестве исходной информации используется геометрическая модель, подготовленная в CAD системах. Базовый функционал позволяет анализировать и редактировать геометрию в части упрощения, масштабирования, переноса, дополнения основными геометрическими объектами. Система обладает оригинальным интерфейсом, ориентированным на эффективное использование процедур МКЭ, построение разнообразных расчётных сеток высокого качества. Поддерживаются многопроцессорные вычисления.
Валидация точности и достоверности результатов осуществляется на основе международных тестов NAFEMS.
Модульный принцип позволяет рационально конфигурировать рабочее место в зависимости от типа задач. Переход между различными типами анализа осуществляется без радикальной перестройки расчётной модели.
Просмотр результатов возможен без покупки дополнительных лицензий на произвольном числе рабочих мест.
БАЗОВЫЕ КОНФИГУРАЦИИ
CAE Fidesys Standard
- Расчёт на прочность при статическом нагружении.
Позволяет выполнить статический расчёт деталей и сборок под действием постоянных нагрузок. Доступны элементы тел, оболочек, балок, вспомогательные типы элементов. Материалы изотропные и ортотропные. Результатами являются перемещения, деформации, напряжения.
- Расчёт на прочность при динамическом нагружении.
Позволяет выполнить расчёт деталей и сборок под действием нагрузок, изменяющихся во времени, при гармонических колебаниях, учесть демпфирование, получить спектр отклика при динамическом воздействии. Результатами являются перемещения, скорости, ускорения, деформации, напряжения, кривые отклика.
- Расчёт собственных частот и форм колебаний.
Получает собственные формы, частоты, коэффициенты массового участия.
- Расчёт критических нагрузок и форм потери устойчивости.
Получает запас прочности по потере устойчивости в линейной постановке, формы потери устойчивости.
CAE Fidesys Professional
- Геометрическая нелинейность при больших перемещениях, контактная задача с переменной границей.
- Физическая нелинейность для металлов и высокоэластичных материалов.
- Теплопроводность в стационарной и нестационарной постановках, термоупругость.
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МОДУЛИ
CAE Fidesys Dynamics
- Спектральные элементы (конечные элементы высокого порядка) для линейных, нелинейных и динамических задач.
- Решение нестационарных задач интегрированием по времени.
- Моделирование волновых процессов и учёт сейсмического нагружения.
Fidesys HPC
- Распараллеливание основных этапов расчета.
- Teхнология OpenMP: использование всех ядер рабочей станции.
- Технология MPI: использование нескольких рабочих станций в сети или узлов суперЭВМ.
T-FLEX Анализ
T-FLEX Анализ - это интегрированная с T-FLEX CAD среда конечно-элементных расчётов. Используя T-FLEX Анализ, пользователь системы T-FLEX CAD имеет возможность осуществлять математическое моделирование распространённых физических явлений и решать важные практические задачи, возникающие в повседневной практике проектирования.
Все расчёты ведутся с применением метода конечных элементов (МКЭ). При этом между трёхмерной моделью изделия и расчётной конечно-элементной моделью поддерживается ассоциативная связь. Параметрические изменения исходной твердотельной модели автоматически переносятся на сеточную конечно-элементную модель.
Структурно T-FLEX Анализ организован по модульному принципу, что позволяет пользователю гибко подойти к комплектации рабочего места расчётчика. В зависимости от решаемых задач, пользователь может выбрать один или несколько расчётных модулей.
СОСТАВ РАСЧЁТНЫХ МОДУЛЕЙ
Модули статического анализа:
- Анализ напряженно-деформированного состояния
позволяет производить расчёт напряженно-деформированного состояния конструкций под действием приложенных к системе постоянных во времени нагрузок. Учитываются напряжения, возникающие вследствие температурного расширения/сжатия материала. По результатам расчёта оценивается прочность конструкции, определяются наиболее уязвимые места конструкции; - Анализ устойчивости
позволяет оценить запас прочности и формы потери устойчивости по критической нагрузке. Критическая нагрузка, при которой конструкция может потерять устойчивость, и форма потери устойчивости позволяют оптимизировать конструкцию путем изменения геометрических параметров либо создания дополнительных ребер жесткости; - Анализ усталостной прочности
позволяет оценить прочность материала при действии переменных нагрузок. По результатам анализа делается заключение об усталостной прочности конструкции при заданном цикле нагружения.
Модули динамического анализа:
- Анализ собственных частот
позволяет осуществлять расчёт собственных (резонансных) частот конструкции и соответствующих форм колебаний. Результаты используются для повышения надежности и работоспособности изделия вусловиях, исключающих возникновение резонансов; - Анализ вынужденных колебаний
позволяет получить зависимости отклика системы от частоты вынуждающих воздействий — силовых и/или кинематических, изменяющихся по гармоническому закону с учетом (или без) демпфирования системы. По результатам расчёта для диапазона частот могут быть получены зависимости амплитуд и виброускорений от частоты вынуждающих воздействий, что важно при оценке виброустойчивости системы в заданном диапазоне частот; - Анализ динамических процессов
позволяет рассчитать напряженно-деформированное состояние механической системы под действием изменяющихся во времени силовых и кинематических нагрузок. Модуль позволяет оценивать ударные и сейсмические воздействия на конструкции, а также ситуации падения объектов. Модуль включает два типа динамических задач: расчёт линейной динамической задачи (суперпозиция мод) и расчёт динамических нестационарных процессов (переходные процессы).
Модули теплового анализа:
- Анализ тепловых установившихся процессов
предназначен для решения задач теплопроводности и теплопередачи, обеспечивая возможность оценки температурного поведения изделия под действием источников тепла и излучения. Расчёт распределения температурных полей и тепловых потоков производится в предположении бесконечно-длительного периода времени, прошедшего после приложения тепловых нагрузок; - Анализ тепловых нестационарных процессов
его назначение аналогично предыдущему модулю с той разницей, что расчёт температурных полей осуществляется в функции времени.
ПОРЯДОК РАБОТЫ
Типичный порядок работы расчётчика с системой T-FLEX Анализ состоит из нескольких этапов.
На первом этапе необходимо построение трёхмерной модели изделия в T-FLEX CAD. Модель может быть импортирована из сторонней системы проектирования.
На втором этапе необходимо осуществить генерацию сеточной конечно-элементной модели изделия с помощью модуля Препроцессора T-FLEX Анализ. Генерация сеточной модели предусматривает создание конечно-элементной сетки, отражающей геометрию изделия и наложения граничных условий, определяющих физическую задачу, подлежащую решению.
T-FLEX Анализ ориентирован на решение физических задач в объёмной постановке. Геометрию анализируемой детали в этом случае удобнее всего описывать тетраэдальным конечным элементом, поэтому Препроцессор T-FLEX Анализа ориентирован на автоматическое построение тетраэдальных конечно-элементных сеток. Тетраэдальная сетка позволяет достаточно точно аппроксимировать сколь угодно сложную произвольную геометрию изделия, и поэтому часто используется для объёмного МКЭ анализа. Препроцессор T-FLEX Анализ позволяет строить сетки из тетраэдальных конечных элементов двух типов – четырехузловых тетраэдров и десятиузловых тетраэдров.
В T-FLEX Анализе предусмотрены специальные команды, позволяющие в интерактивном режиме задать внешние воздействия, прикладывая их непосредственно к элементам твердотельной модели. Препроцессор автоматически переносит граничные условия на конечно-элементную модель для выполнения расчёта.
Третий этап осуществления расчётов выполняется модулем Процессора T-FLEX Анализ. В Процессоре осуществляется генерация расчётных систем уравнений и их решение. Результатами работы конечно-элементного Процессора являются значения искомых целевых функций, например, перемещения и напряжения при статическом анализе, или собственные частоты и формы колебаний при частотном.
FlowVision
FlowVision предлагает комплексное решение задач по моделированию объектов и технологических процессов для инженеров и конструкторов. Инструменты программы открывают практически безграничные возможности 3D-моделирования статичных и динамичных объектов любой сложности.
Особенности и возможности FlowVision
FlowVision позволяет проектировать геометрические модели поверхностей, детали и целые узлы в сборе с помощью современных инструментов 3D-моделирования. Программа используется для разработки и модернизации компрессоров, моторов, теплообменников и систем кондиционирования, при этом в FlowVision можно работать с подвижными механизмами и моделями со сложной геометрией.
Программа поддерживает интеграцию с FSI, что позволяет создавать динамичные границы и механизмы с изменяемой формой. Также во время работы в FlowVision не потребуется строить сетку вручную — программа может автоматически создать сетку без подготовки.
Технология гибридной параллелизации FlowVision предусматривает адаптацию программы к оптимизированной работе на многоядерных процессорах для быстрого решения сразу нескольких задач.
Преимущества FlowVision
Технологии, используемые в FlowVision, смогли устранить типовые CFD проблемы для обеспечения максимальной точности расчетов. В программе реализованы следующие возможности:
- Размещение поверхностей под сеткой.
- При решении задач со свободными поверхностями масса сохраняется.
- Учет изменения состояния поверхности объекта (FSI).
- Проектирование механизмов со сложной физикой движения.
Продуманный интерфейс, инструменты автоматизации и быстродействие программы сокращают время на обработку задач. Для ускорения процесса моделирования были использованы следующие решения:
- Автоматическое создание сетки.
- Одновременные расчеты на многоядерных компьютерах.
- Интуитивно понятный интерфейс для работы над проектом.
- При построении модели с тонкими каналами измельчение сетки не требуется.
FlowVision может интегрироваться с другими программными комплексами для решения мультизадач в едином рабочем пространстве. Из самых популярных интеграций:
- Акустические задачи с LMS.
- Задачи гидро-аэроупругости с FEA пакетами.
- Внедрение IOSO для работы с многокритериальной оптимизацией.
- Интеграция модулей собственной разработки.
Программный комплекс FlowVision уже более 20 лет применяется в судостроении, атомной энергетике, архитектуре, авиастроении и других отраслях. Функционал программы поможет решить задачи гидрогазодинамики и теплообмена, а также смоделировать обтекание объектов со сложной геометрией без ее упрощения.