Využí Ansys na RICE ZČU
Nasazení moderních nástrojů od firmy Ansys nejen ve výuce na ZČU v Plzni.
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.
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.
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 %.
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
Program Ansys Mechanical Enterprise je vlajkovou lodí v oblasti strukturálních analýz MKP (FEA).
Ansys Fluent
Program Ansys Fluent je nástroj pro 2D/3D počítačovou simulaci proudění (CFD). Jeho charakteristickým rysem je jeho…
Ansys HFSS
Ansys HFSS je výpočetní software pro řešení vysokofrekvenčních elektromagnetických polí ve 2D nebo 3D.
Ansys Maxwell
Ansys Maxwell je program pro výpočty v oblasti nízkofrekvenčních elektromagnetických polí.
Ansys Academic
Licence Ansys Academic jsou licence, které umožňují výhodný přístup k celému portfoliu programů Ansys pro akademické a…
Další případové studie
Nosná struktura vozidel TATRA
Rychlé a efektivní použití moderního numerického systému Ansys umožňuje velmi rychle reagovat na potřeby zákazníků a…
Proudění vzduchu v brzdovém posilovači
Na základě známých vlastností sériových posilovačů byly vybrány dva reprezentativní vzorky s různým vnitřním…
Optimalizace světlometů a zadních svítilen
Ověření a optimalizace nočního designu automobilových světlometů a zadních svítilen.
Tramvajové vozidlo koncepce pět článků tři trakční podvozky pro Chemnitz
Byl připraven model kompletní hrubé stavby skříně tramvaje. Hlavní části jsou modelovány skořepinově, poslední článek…