CAD-integrierte CFD-Lösung

Die vollständig in CAD integrierte CFD-Simulation ermöglicht es Konstruktionsingenieuren und Analysten, Strömungssimulationen durchzuführen und die Wärmeübertragung in der CAD-Konstruktionsumgebung mit einer intuitiven Oberfläche und direkter Verwendung der CAD-Geometrie zu bewerten. Dadurch entfällt der Zeitaufwand für die Übersetzung von CAD-Daten, die Vereinfachung der Geometrie oder die Vorbereitung von CFD-Schritten entfällt und es Ingenieuren ermöglicht, mehrere Konstruktionsstudien durchzuführen und die Ergebnisse auszuwerten. Konstrukteure können sich daher darauf konzentrieren, wie Änderungen der Geometrie oder der Betriebsrandbedingungen die Leistung beeinflussen. Da Simulationsergebnisse zu einem früheren Zeitpunkt der Entwicklung verfügbar sind, können fundierte Entscheidungen getroffen werden.

Simulationsfrontloading ist der Prozess, bei dem die Simulation zu einem früheren Zeitpunkt in der Entwicklung verlagert wird, wo sie die Konstruktionsleistung am stärksten beeinflussen, dazu beitragen kann, die Kosten für das Prototyping zu senken und Konstruktionsüberarbeitungen in späten Phasen zu vermeiden. Die CFD-Simulation von vorne bezieht sich auf die Praxis, numerische Strömungssimulationen früh in den Konstruktionsprozess einzubeziehen und in die Hände der Konstrukteure zu legen. Diese Demokratisierung der CFD-Simulation mit CAD-eingebetteter CFD bedeutet, dass Konstrukteure den Flüssigkeitsfluss und die thermische Leistung bewerten, Trends untersuchen und weniger wünschenswerte Konstruktionsoptionen verwerfen können, um das Produktdesign zu verbessern. CFD als Methode von vornherein zu nutzen, kann die Gesamtentwicklung verkürzen, indem der Simulationsprozess um viele Größenordnungen beschleunigt wird. Es ermöglicht Ingenieuren, die Produktleistung und Zuverlässigkeit zu optimieren und die physischen Prototypen- und Entwicklungskosten zu senken.

Um CFD in die CAD-Konstruktionsumgebung zu integrieren, muss es für Mechanik- und Konstruktionsingenieure, die CAD regelmäßig verwenden, intuitiv sein. Egal, ob Sie die CFD-Simulation regelmäßig oder selten verwenden, es ist von Vorteil, eine intuitive, vertraute Umgebung, Menüs, Auswahlen und logische Arbeitsablaufschritte zu haben. Es ist äußerst vorteilhaft, eine Lösung zu nutzen, die Vorverarbeitung, Einrichtung der CFD-Simulation, Lösungsüberwachung sowie Nachbearbeitung und Auswertung der Ergebnisse in der CAD-Konstruktionsumgebung kombiniert. Um Benutzerfreundlichkeit und Konsistenz zu ermöglichen, ist intelligente Automatisierung eine wichtige Voraussetzung für Konstrukteure. Dies kann in Form von Analyseassistenten geschehen, die Benutzer durch die Simulationseinrichtung, automatische Vernetzung und Echtzeit-Feedback zum Fortschritt der Simulationslösung führen. Konstrukteure können aus schnellen und klaren Ergebnissen in Form von Diagrammen, Tabellen und Berichten Nutzen ziehen, sodass diese einfach und ohne zusätzliche Schritte generiert werden können.

Intelligente Vorverarbeitung und Automatisierung können Konstrukteuren und Analysten helfen, mit einem in CAD integrierten CFD-Tool produktiver zu sein. Die Arbeit in der CAD-Umgebung, schnelle automatische Lecksuche, Methoden zur schnellen Versiegelung der Geometrie und automatische Flüssigkeitsvolumenerkennung sind wünschenswerte Beispiele für intelligente Automatisierung, die jeden CFD-Simulationsprozess beschleunigen kann. Automatisierte Vernetzungstechnologie, die dafür konzipiert ist, direkt mit CAD-Geometrie zu arbeiten und komplexe oder variable Geometrien zu verarbeiten, ohne dass CAD-Modelle vereinfacht werden müssen, gilt als Schlüssel zu schnellerer, genauer CFD für die Konstruktionsumgebung. Stabile, robuste kartesische Randrastermethoden haben sich als wertvoll erwiesen, bei denen die automatische Netzverfeinerung auf Geometriemerkmalen basiert und mit der lösungsadaptiven Verfeinerung für Bereiche mit höheren Strömungs- und Temperaturgradienten kombiniert werden kann.

Wenn Meshing automatisiert und von Tagen auf Stunden oder von Stunden auf Minuten reduziert werden kann, dann ist das eine echte Schrittänderung für kürzere CFD-Analysen im Vergleich zu herkömmlicher CFD-Software. Intelligente Automatisierung in Verbindung mit innovativer automatisierter Vernetzungstechnologie und einfacher Bedienung ermöglicht es Konstruktionsingenieuren und Laien, CFD-Analysen zu einem frühen Zeitpunkt des Konstruktionsprozesses zuverlässig durchzuführen. In Kombination mit lokalisierten Vernetzungssteuerungen und erweiterten Optionen bietet CAD-integriertes CFD auch einen schnellen und effizienten alternativen Ansatz für erfahrene Analysten, um eine Vielzahl typischer CFD-Probleme zu lösen.

Die Vorteile von CAD-eingebettetem CFD, das direkt die native CAD-Geometrie verwendet, ohne dass eine Vereinfachung erforderlich ist, sind, dass die Vorverarbeitung und der Zeitaufwand für die CAD-Vorbereitung für CFD entfallen oder minimiert werden. Dadurch werden auch Fehler bei der Übersetzung von Informationen zwischen Teams vermieden.

Die direkte Arbeit mit der CAD-Geometrie zur Analyse und Bewertung von Ergebnissen und Designoptionen bedeutet, dass die Konnektivität nachgelagerter Konstruktionsfunktionen durch die schnelle Kommunikation der CAD-Geometrie aus einer optimierten Konstruktion verbessert wird.

Wenn Konstrukteure CFD-Simulationen früher und häufiger direkt durchführen können, können sie mit Zuversicht bessere Konstruktionsentscheidungen treffen. Die Fähigkeit, Ergebnisse verschiedener Modellkonfigurationen einfach zu vergleichen, Änderungen an der Geometrie vorzunehmen bis hin zur Bewertung weiterer Betriebsbedingungen, bringt die Leistungsfähigkeit der Simulationseinblicke näher an die Konstruktion heran. Ingenieure, die Zugriff auf die einfache Einrichtung parametrischer Studien haben, was wäre, wenn die Erkundung von Szenarien bis hin zu erweiterten Funktionen für die Versuchsplanung den Konstruktionsraum umfassender erkunden können, um innerhalb der Projektfristen eine bessere Produktleistung und Zuverlässigkeit zu erzielen.

Das gleichzeitige CAD-Modell einer optimalen Konstruktion, die mithilfe der Simulation ausgewählt wurde, kann sofort an andere technische Funktionen wie die Fertigung weitergegeben werden. Die in CAD eingebettete CFD ermöglicht die Integration der simulationsgestützten Konstruktion aus der Strömungsmechanik in den gesamten Prozess des Produktlebenszyklusmanagements.