Využí Ansys na RICE ZČU

Nasazení moderních nástrojů od firmy Ansys nejen ve výuce na ZČU v Plzni.

RICE.png

Regionální inovační centrum elektroniky – RICE

Regionální inovační centrum elektroniky (RICE) je unikátní výzkumné centrum Fakulty elektrotechnické Západočeské univerzity v Plzni. Pokrývá kompletní výzkum od teorie přes aplikovaný vývoj až po testování funkčních vzorků a prototypů. Výzkum zaměřujeme na oblasti nových pohonů, materiálů, senzorů, řídicích systémů, automatizace, výroby elektřiny, nových měřících metod a v neposlední řadě i matematického modelování.

                     RICE2.png  RICE4.png

Zadání projektu

Simulace, respektive virtuální prototypování, dnes patří k moderním přístupům při řešení složitých otázek ve vývojové fázi u nadnárodních i tuzemských společností, proto se snažíme rozšiřovat povědomí o programovém balíčku Ansys, které nám dodává firma TechSoft Engineering. Simulace využíváme nejen v oblasti výzkumu, ale také během výuky, kdy si studenti mohou například vyzkoušet matematické modelování točivých i netočivých strojů. Studenti a pracovníci ZČU jsou tedy znalí těchto moderních nástrojů a velice dobře nacházejí uplatnění jak ve výzkumné a akademické sféře, tak i v průmyslové praxi.

Elektrické pohony

Programy Ansys umožňují simulovat kompletní portfolio točivých strojů od detailního návrhu přes simulaci chodu stroje až po analýzu chlazení a mechanického napětí stroje. V posledních letech se dostávají do popředí i simulace hluku a akustiky (NVH), na něž má Ansys kompletní workflow. Studenti se tak naučí, jak stroj teoreticky navrhnout, ověřit jeho parametry a vyzkoušet různé kritické stavy stoje ve virtuálním prostředí, aniž by došlo k případnému poškození drahých přístrojů a motorů právě díky prostředí Ansys Maxwell. Navržený točivý stroj poté mohou analyzovat po stránce teplotní, respektive z pohledu efektivity chlazení v programu Ansys Fluent. Modální, pevnostní, harmonické a akustické simulace je následně možné provádět v prostředí Ansys Mechanical.

                           RICE1.png  RICE3.png

Bezdrátový přenos energie

Konstrukce bezdrátové nabíječky se zaměřením na automotive je jeden z vlajkových projektů na našem ústavu. Prvním projektem byla nabíjecí stanice o výkonu 5 kW při napětí 315 V a pracovní frekvenci 85 kHz s efektivní nabíjecí vzdáleností 200 mm. Díky programu Ansys Maxwell jsme byli schopni kompletně navrhnout cívkové ústrojí primární i sekundární strany, optimalizovat tvar cívek a nalézt vhodnou konfiguraci rozměrů a vzdáleností cívek tak, aby účinnost nabíječky dosáhla fenomenální hodnoty 96 %. Ansys Maxwell nám též pomohl v oblasti EMC, kde dokážeme predikovat rozložení elektromagnetického pole v okolí produktu.

Dalším milníkem byl návrh a optimalizace rychlonabíjecí bezdrátové stanice o výkonu 50 kW při napětí 1 000 V ve vzdálenosti 200 mm s minimální účinností 95 %.

                 RICE5.png  RICE6.png

Spolupráce s TechSoft Engineering

Firma TechSoft Engineering je nejen dodavatelem programového balíčku Ansys, ale taktéž dlouholetým partnerem v oblasti virtuálního prototypování. Pánové z Prahy pravidelně navštěvují naše laboratoře v Plzni, účastní se odborných přednášek a konferencí a aktivně přistupují i k výuce – například na podzim 2020 přednášeli studentům bakalářského studia v předmětu ZEIN ve spolupráci s panem docentem Vladimírem Kindlem (více se dočtete zde). Kolegové aktivně podporují celý výzkumný tým RICE v oblasti simulací v Ansys a mnohdy složité otázky řeší rychle a především správně. Této spolupráce si velice vážíme a doufáme, že bude pokračovat i v budoucnu.

Využívaný software

Ansys Mechanical Enterprise

Ansys Mechanical Enterprise

Program Ansys Mechanical Enterprise je vlajkovou lodí v oblasti strukturálních analýz MKP (FEA).

Ansys HFSS

Ansys HFSS

Ansys HFSS je výpočetní software pro řešení vysokofrekvenčních elektromagnetických polí ve 2D nebo 3D.

Ansys Maxwell

Ansys Maxwell

Ansys Maxwell je program pro výpočty v oblasti nízkofrekvenčních elektromagnetických polí.

Ansys Fluent

Ansys Fluent

Program Ansys Fluent je nástroj pro 2D/3D počítačovou simulaci proudění (CFD). Jeho charakteristickým rysem je jeho…

Ansys Academic

Ansys Academic

Licence Ansys Academic jsou licence, které umožňují výhodný přístup k celému portfoliu programů Ansys pro akademické a…

Další případové studie

Optimalizace světlometů a zadních svítilen

Ověření a optimalizace nočního designu automobilových světlometů a zadních svítilen.

Vývoj letounu pomocí numerických simulací

Numerické simulace pomáhají zkrátit dobu vývoje a snížit vývojové náklady.

Simulace proudění vzduchotechnickými klapkami

Využití počítačové simulace proudění k ověření koeficientů tlakové ztráty s cílem snížit/eliminovat náklady na měření.