Simulation CFD intégrée à la CAO

La simulation CFD entièrement intégrée à la CAO permet aux ingénieurs concepteurs et aux analystes de simuler le débit des fluides et d'évaluer le transfert de chaleur dans l'environnement de conception CAO, grâce à une interface intuitive et en utilisant directement la géométrie CAO. Cela élimine le temps nécessaire à la traduction des données CAO, élimine la simplification de la géométrie ou la préparation aux étapes de la CFD, et permet aux ingénieurs de mener de multiples études de conception et d'évaluer les résultats. Les ingénieurs concepteurs peuvent donc se concentrer sur l'influence des modifications de la géométrie ou des conditions limites de fonctionnement sur les performances. Comme les résultats des simulations sont disponibles plus tôt dans le développement, des décisions éclairées peuvent être prises.

Le préchargement des simulations est le processus qui consiste à faire avancer la simulation plus tôt dans son développement, là où elle peut avoir le plus d'impact sur les performances de conception, contribuer à réduire les coûts de prototypage et éviter les retouches de conception à un stade avancé. La simulation CFD à chargement frontal fait référence à la pratique qui consiste à intégrer la simulation numérique de la dynamique des fluides dès le début du processus de conception et à la confier à des ingénieurs concepteurs. Cette démocratisation de la simulation CFD à l'aide de la CFD intégrée à la CAO permet aux ingénieurs concepteurs d'évaluer le débit des fluides et les performances thermiques, d'examiner les tendances et d'éliminer les options de conception les moins souhaitables afin d'améliorer la conception des produits. L'introduction de la CFD en tant que méthodologie peut raccourcir le développement global en accélérant le processus de simulation de plusieurs ordres de grandeur. Cela permet aux ingénieurs d'optimiser les performances et la fiabilité des produits, et de réduire les coûts de prototypage physique et de développement.

Pour intégrer la CFD à l'environnement de conception CAO, celui-ci doit être intuitif pour les ingénieurs en mécanique et en conception qui utilisent régulièrement la CAO. Que vous utilisiez la simulation CFD régulièrement ou rarement, il est avantageux de disposer d'un environnement intuitif et familier, de menus, de sélections et d'étapes logiques du flux de travail. Il est très avantageux de tirer parti d'une solution qui combine le prétraitement, la configuration de la simulation CFD, le suivi de la solution, le post-traitement et l'évaluation des résultats, le tout dans l'environnement de conception CAO. Pour garantir facilité d'utilisation et cohérence, l'automatisation intelligente est un outil clé pour les ingénieurs concepteurs. Cela peut prendre la forme d'assistants d'analyse qui guident les utilisateurs dans la configuration de la simulation, du maillage automatique et des informations en temps réel sur la progression de la solution de simulation. Les ingénieurs concepteurs peuvent tirer parti de résultats rapides et clairs sous forme de graphiques, de tableaux et de rapports. Il est donc facile de les générer sans étapes supplémentaires.

Le prétraitement et l'automatisation intelligents peuvent aider les ingénieurs de conception et les analystes à être plus productifs grâce à un outil CFD intégré à la CAO. Le travail dans un environnement CAO, la détection automatique rapide des fuites, les méthodes visant à accélérer la géométrie des joints et la détection automatique du volume de fluide sont des exemples intéressants d'automatisation intelligente capable d'accélérer tout processus de simulation CFD. La technologie de maillage automatique conçue pour fonctionner directement avec la géométrie CAO et gérer des géométries complexes ou de qualité variable sans avoir à simplifier les modèles CAO est reconnue comme la clé d'une CFD plus rapide et précise pour l'environnement de conception. Les méthodes de maillage de limites immergées cartésiennes stables et robustes ont fait leurs preuves, selon lesquelles le raffinement automatique du maillage est basé sur des caractéristiques géométriques et peut être combiné à un raffinement adaptatif aux solutions pour les régions où le débit et les gradients thermiques sont plus élevés.

Lorsqu'il est possible d'automatiser le maillage et de le réduire de quelques jours à quelques heures ou de quelques heures à quelques minutes, cela représente un véritable changement en termes d'analyse des CFD par rapport aux logiciels CFD classiques. L'automatisation intelligente associée à une technologie de maillage automatique innovante et à la facilité d'utilisation permet aux ingénieurs concepteurs et aux non-spécialistes de réaliser des analyses CFD de manière fiable au début du processus de conception. Associée à des contrôles de maillage localisés et à des options avancées, la CFD intégrée à la CAO constitue également une approche alternative rapide et efficace permettant aux analystes expérimentés de résoudre un large éventail de problèmes classiques liés aux CFD.

Les avantages de la CFD intégrée à la CAO, qui utilise directement la géométrie native de la CAO sans aucune simplification, sont que le prétraitement et le temps passé à préparer la CAO pour la CFD sont éliminés ou minimisés. Cela élimine également les erreurs de traduction des informations entre les équipes.

Le fait de travailler directement avec la géométrie CAO pour l'analyse et l'évaluation des résultats et des options de conception permet d'améliorer la connectivité des fonctions de conception en aval grâce à une communication rapide de la géométrie CAO à partir d'une conception optimisée.

Lorsque les ingénieurs concepteurs peuvent effectuer directement des simulations CFD plus tôt et plus souvent, ils peuvent prendre de meilleures décisions de conception en toute confiance. La possibilité de comparer facilement les résultats de différentes configurations de modèles, d'apporter des modifications à la géométrie ou d'évaluer de nouvelles conditions de fonctionnement, rapproche la puissance de la simulation de la conception. Les ingénieurs ayant accès à des études paramétriques faciles à mettre en place, et si l'exploration de scénarios et des capacités avancées de conception d'expériences pouvaient explorer de manière plus approfondie l'espace de conception afin d'améliorer les performances et la fiabilité des produits dans les délais des projets.

Le modèle CAO simultané d'une conception optimale sélectionnée par simulation peut être immédiatement communiqué à d'autres fonctions d'ingénierie telles que la fabrication. La CFD intégrée à la CAO permet d'intégrer la conception basée sur la simulation de la dynamique des fluides au processus global de gestion du cycle de vie des produits.