Představení

Pod označením Ansys Discovery se označuje geometrický modelář (CAD) od Ansysu, který je zároveň vybaven technologií počítačových simulací (CAE).

CAD část využijí všichni uživatelé simulačních nástrojů Ansys bez rozdílu, a to zejména z důvodu velmi rychlé a kvalitní přípravy svých geometrií, které chtějí podrobit následným analýzám v jakýchkoli nástrojích Ansys. Tato část je postavena na nové generaci programu Ansys SpaceClaim. Přechod z vlastního CADu do Ansysu se odehrává přes Ansys Discovery.

CAE část programu Ansys Discovery využijí konstruktéři, kteří si chtějí ještě v koncepční fázi vývoje ověřit své myšlenky a chtějí konstruovaný díl a nebo sestavu podrobit prvním virtuálním testům. Bez nutnosti opouštět program jsou uživatelé schopni ověřit desítky variant ve zlomku času jak z hlediska strukturální, tak tepelné až po analýzu proudění či topologickou optimalizaci. Výhodou této simulace je rychlost díky využití síly GPU karet NVIDIA.

Spojení funkcí geometrického modeláře se simulacemi tak dává obrovskou výhodu vývojovému procesu v časné fázi vývoje produktu, jelikož lze snadno měnit geometrii či vytvořit parametrickou studii výrobku a okamžitě ověřit vhodnost vymodelované konstrukce. Tím se návrhový proces se svými výstupy stává rychlejší a efektivnější.

Pro další validační fázi výrobku je možné snadno navržený model exportovat uživatelům navazujících simulačních nástrojů Ansys Fluent a Ansys Mechanical pro navazující validační fázi výrobků.

Klíčové vlastnosti

Geometrický modelář

Základním kamenem práce v prostředí Ansys Discovery je geometrický modelář vyvinutý z nástroje Ansys SpaceClaim, který slouží k úpravě importované geometrie z libovolného formátu a nebo vytváření nové pro potřeby konstrukce a souběžné počítačové analýze. Při importu geometrie uživatelé nejvíce ocení funkce na zjednodušení geometrie (defeaturing), automatické nástroje na opravu geometrie, případně nástroje na vytvoření skořepinových nebo prutových konstrukcí z 3D těles. Pro analýzu proudění je možné na pár kliků vytvořit inverzní objem k danému tělesu, tj. dutinu nebo okolí, kde chceme proudění simulovat. Samozřejmostí je sdílená topologie, kterou program automaticky zajistí.

Propojení CAD a CAE nástroje do jednoho prostředí umožňuje uživatelům řešit velmi efektivně geometrické variace a jejich vliv na výsledky simulací. Tím uživatelé vyřeší řadu geometrických koncepcí ve zlomku času, aniž by museli program opustit.

Strukturální analýzy

V programu Ansys Discovery lze vyhodnotit v řádu sekund strukturální odezvu konstrukce či celé sady parametrických variant a/nebo vyhodnotit rezonanci pomocí vlastních tvarů a frekvencí kmitání po použití modální analýzy. Je tak možné získat okamžitý pohled na kvalitu a parametry dané konstrukce a najít tak velmi rychle vhodnou konfiguraci z velkého množství variant. Výsledná konstrukce může být snadno exportována do navazujícího validačního nástroje Ansys Mechanical.

Simulace proudění

Získání charakteristik interního proudění, jako jsou tlakové ztráty v závislosti na průtoku, ve zlomku času, může být pro mnohé výzva. Totéž platí pro externí aerodynamiku konstrukce. Program Ansys Discovery snadno simuluje jednotlivé varianty v řádu několika sekund. Při potřebě pokročilých validačních úloh nebo detailnějšího prostudování dané konstrukce není nic snazšího exportovat model přímo do prostředí Ansys Fluent, pro navazující validační simulace.

Topologická optimalizace

Ansys Discovery obsahuje interaktivní optimalizační nástroj pro topologickou optimalizaci geometrie. Ta rychle vyhodnotí široké spektrum zátěžných stavů ze strukturální simulace a/nebo modální analýzy a navrhne optimální design geometrie v řádu jednotek minut. Schopnosti této topologické optimalizace lze využít pro plánovaný 3D tisk výrobků díky možnosti zachování klíčových rozměrů, a naopak odlehčení konstrukce, kde materiál není potřeba.

Teplotní analýzy

Velké množství technických aplikací přímo souvisí s předáváním tepla. Ať už je proces žádoucí, jako vyhřívání konstrukce nebo se jedná o potřebu uchladit elektrické zařízení, které se zahřívá vlastním provozem. Teplotní analýzy v Ansys Discovery obsahují možnosti vedení tepla v pevné konstrukci i v sestavách. Odvod tepla je také možno řešit pomocí přirozeného i nuceného proudění okolo pevné konstrukce. Tím lze snadno ověřit, jaké bude rozložení teplot jak v tekutině, ale i v pevných dílech a zda je třeba návrh upravit pro zajištění vhodnějšího chlazení. Jakákoli změna geometrie je proveditelná přímo v rámci programu Ansys Discovery a její vliv je ověřitelný prakticky okamžitě.

Elektromagnetismus

Program Ansys Discovery může být snadno použit i v oblasti vysokofrekvenčního elektromagnetismu.  Ověření typu a umístění antén do výrobku může být provedeno v tomto nástroji ještě před nutností použít detailní simulaci v programu Ansys HFSS. Tím je možné rychle ověřit vliv zástavby a umístění antény na její vyzařovací charakteristiky. Velkou výhodou je,  že není potřeba před analýzou zjednodušovat geometrii konstrukce. Tyto analýzy si poradí i s modely tisíce komponent a šroubků.

Parametrické studie

Díky využití parametrických studií je možné hledat optimální tvary konstrukce v široké škále provozních režimů a zatížení. Velkou výhodou pro tyto studie je rychlost každé simulace. Tento efekt se nasčítá přes celé spektrum analýz a výsledek je tak řádově dříve k dispozici než při použití klasických metod. Díky této automatizaci získáte nové informace o výrobku v extrémně rychlém čase a díky tomu můžete zdokonalovat výrobek a cílit na požadovanou účinnost o to snáze.

Licence a moduly

Program Ansys Discovery je dostupný ve třech verzích.

Od základní verze Ansys Discovery Pro obsahují kompletní geometrický modelář se základními statickými simulacemi přes Ansys Discovery Premium umožňující navíc řešit široké spektrum strukturálních analýz až po Ansys Discovery Enterprise vybavený navíc analýzami proudění, elektromagnetismu a mezioborovými propojeními.

Licence Ansys Discovery umožňuje uživatelům práci na CAD geometriích také v prostředí Ansys Discovery, Ansys SpaceClaim i Ansys DesignModeler.