流体と熱シミュレーション

多くの製品の実際の性能は、気体、液体、またはその両方の組み合わせの流体との相互作用に依存します。計算流体力学シミュレーションは、流れと熱伝達の挙動をシミュレートして予測する機能を提供します。しかし、製品がますます複雑化する世界では、製品の流体力学と熱伝達性能を単独で理解するだけではもはや十分ではありません。

複雑さを競争上の優位性に変えるには、今日のCFDエンジニアは、反応流から空気音響学、混相流から粒子力学、電子冷却から空気力学まで、幅広い流体関連の物理学をモデル化できる必要があります。

Simcenterの流体および熱シミュレーションソフトウェアを使用すると、最も複雑な流体力学の問題を仮想的に予測し、その洞察を製品のイノベーションに変えることができます。

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正確な性能予測は、CFDシミュレーションにおける正確な形状表現にかかっています。製品を市場に出すペースが絶えず加速している世界では、CFDシミュレーション用のジオメトリと計算メッシュを記録的な速さで準備する必要があります。高速化には、高速で堅牢で、再現性があり、忠実度の高い自動メッシュ技術が重要な役割を果たします。

最先端のテクノロジーにより、Simcenterの流体および熱ソフトウェアを使用すると、現実世界の幾何学上の現実世界の挙動を忠実度の高い表面表現でシミュレートできます。

コンピューター支援設計（CAD）が組み込まれたCFDは、形状や境界条件の変化が流体力学や熱性能に与える影響を開発プロセスの早い段階で理解する上で重要な技術です。CADに組み込まれたCFDテクノロジーにより、設計エンジニアは迅速かつ頻繁に「what-if」分析を行い、好みのCADプラットフォーム内で洞察に満ちたレポートを生成して、設計プロセスを指示することができます。

Simcenterは、計算流体力学シミュレーションの力をすべての設計エンジニアの手に委ねています。CADに組み込まれたCFDをNX、Creo、CATIA V5、またはSolid Edgeで直接使用すると、設計プロセスを中断することなく、アイデアの可能性を最大限に引き出すことができます。

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製品イノベーションを推進するには、より良いデザインをより早く発見することが最も重要です。設計調査研究を実施するための前提条件は、エンジニアが記録的な速さでCADから結果に確実に移行できるようにする、自動化された堅牢なエンドツーエンドのCFDワークフローです。可能性を探るには、単純な設計スイープから実験計画法（DoE）、高度な最適化手法まで、CFD研究が必要です。

Simcenterを使用すると、フローベースのトポロジー最適化、完全自動化されたCFDシミュレーションワークフロー、統合された設計探索の可能性を探ることができます。複雑なスクリプトを作成したり最適化の専門家になったりしなくても、CFDツール内から何百もの設計を調べて、より迅速に革新できます。

計算流体力学は、リソースを大量に消費するシミュレーション方法です。目前のCFDシミュレーションの複雑さにもよりますが、エンジニアはローカルワークステーションからクラウド上の大型ハイパフォーマンスコンピュータ（HPC）まで、シミュレーションを実行するのに最適なハードウェアを選択できる必要があります。CFDエンジニアにとっての課題は、コストとエネルギー効率を確保しながらスピードを上げることです。これは、拡張性が高く柔軟性のあるコンピューティングソリューションとライセンスモデルがあって初めて実現できます。

Simcenterは、高速で柔軟かつスケーラブルなCFDソリューションを提供しているので、特定のプロジェクトに最適なハードウェア構成でCFD問題を解決できます。ワークステーションで簡単なジョブを実行したり、クラウド計算を活用したり、中央処理装置（CPU）とグラフィックスプロセッシングユニット（GPU）対応のCFDシミュレーションアクセラレーションをシームレスに切り替えたりできます。特定のCFDプロジェクトの特定のシミュレーションニーズに合わせて、革新的で手頃な価格でカスタマイズ可能なライセンスオプションを利用できます。

イノベーションを起こすには、CFDエンジニアは高度なデータ分析で意思決定をスピードアップする必要があります。最終的に、設計上の決定は「メリット数」に帰着することが多く、最高温度、抗力係数、または最小速度に基づいて重要な設計上の決定を下します。これらの番号にアクセスする必要がある場合は、すぐに必要です。

しかし、ますます複雑化する世界では、自然環境における設計の性能をすべての関係者に伝えるために、CFDの後処理は数字だけにとどまらない必要があります。

このような理由から、Simcenterは複雑なシミュレーションを迅速かつ簡単に解析するための包括的なCFD後処理機能を提供しています。複雑なデータから貴重な洞察を抽出し、直感的でない結果を理解し、製品性能の原因と結果を特定し、複数の設計を簡単に比較して、最終的にはデータ主導のより良い意思決定を行うことができます。高性能の視覚化と仮想現実機能により、強力なエンジニアリングストーリーテリングを通じて、迅速な設計決定が可能になり、すべての利害関係者に結果が見えるようになります。

電子機器の熱設計は、コストと性能の目標を達成する信頼性の高い製品を開発するために重要です。複雑化、小型化、電力密度の増加に伴い、エンジニアは温度と流体の流れを正確に予測する必要があります。また、放熱のための効率的な熱管理ソリューションを設計するには、開発の初期段階から冷却を評価する必要があります。

Simcenterのポートフォリオには、大規模なデータセンター向けのチップパッケージレベル、プリント基板（PCB）、ラック、エンクロージャー向けの特定の電子機器冷却シミュレーション機能を備えた主要なCFDソフトウェアが含まれています。

Simcenterは、対流、伝導、放射、太陽負荷をモデル化することで、ボードの再スピンを排除し、空冷式および水冷式電子機器のプロトタイピングコストを削減し、市場投入までの時間を短縮します。Simcenterの熱試験ソリューションは、最高の精度を実現するためのパッケージの熱モデル校正をサポートしています。

電子機器の冷却シミュレーションについて読んでください

今日の目まぐるしい環境で材料イノベーションを実現するには、材料スケールの階層全体をカバーする計算化学ツールボックスへのアクセスが不可欠です。複雑な混合物の物理化学的特性を迅速かつ正確に予測することは、材料開発と流体力学シミュレーションの忠実度向上の両方にとって画期的なことです。

Simcenterは、化学反応プロセスと材料特性を迅速かつ正確に予測するための、業界をリードする計算化学ソフトウェアを提供しています。そのユニークなアーキテクチャにより、エンジニアは量子からメソスケールまでのシステムを1つのソリューションでモデル化し、システムの材料配合を迅速かつ正確にデジタル表現し、流体と熱の挙動の連続体記述とのギャップを埋めることができます。

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