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ANSYS Germany GmbH |

ANSYS 14.0 für mehr Effizienz, Genauigkeit, Geschwindigkeit und Innovation in der Produktentwicklung

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ANSYS (NASDAQ: ANSS) stellte die neueste Version seiner technischen Simulationssoftware ANSYS 14.0 vor. Die ANSYS-Software dient zur Optimierung von Produktentwicklungsprozessen und reduziert den Zeit- und Kostenaufwand für die Realisierung von Produktinnovationen. Die...

Darmstadt, 19.12.2011 - ANSYS (NASDAQ: ANSS) stellte die neueste Version seiner technischen Simulationssoftware ANSYS 14.0 vor. Die ANSYS-Software dient zur Optimierung von Produktentwicklungsprozessen und reduziert den Zeit- und Kostenaufwand für die Realisierung von Produktinnovationen.

Die fortschrittliche Technologie hinter ANSYS 14.0 umfasst Hunderte von neuen, leistungsfähigen Funktionen, mit denen Unternehmen neue Produkte schneller, leichter, kostengünstiger und mit einer höheren Verlässlichkeit hinsichtlich der erzielten Ergebnisse auf den Markt bringen können.

Die neue Software-Suite bietet Verbesserungen in drei großen Bereichen:

- Erhöhen der Ingenieursleistung: Ingenieure arbeiten am effektivsten, wenn sie sich auf die technischen Aspekte der Entwicklungsarbeit konzentrieren können und sich nicht mit manuellen und langwierigen Software-Abläufen beschäftigen müssen. ANSYS 14.0 automatisiert viele arbeitsintensive Vorgänge, so dass die Produktentwickler ihren Zeitaufwand für das Aufsetzen von Problemstellungen minimieren können.

- Simulation komplexer Systeme: Die heutigen Produkte weisen eine hohe innere Komplexität auf - z. B. Zustandsänderungen, nichtlineare Effekte und das Wechselwirken verschiedener physikalischer Phänomene. Oft müssen Hardware, Elektronik und Software zu einem System kombiniert werden. Dies erfordert neue Ansätze im Entwurfsprozess. Die neueste Version der ANSYS-Software ermöglicht es den Ingenieuren, diese in realen Anwendungen bestehenden komplexen Zusammenhänge, für einzelne Bauteile ebenso wie für komplette Systeme, mit kompromissloser Genauigkeit zu simulieren.

- Mehr wirtschaftlicher Nutzen mit High-Performance Computing (HPC): Der Wettbewerbsdruck erfordert immer mehr und immer rascher er marktfähige neue Produkte. Diese Produkte müssen außerdem innovativ, attraktiv und von hoher Qualität sein. Die Unternehmen können diese häufig in Widerspruch stehenden Anforderungen nur lösen, indem sie zahlreiche Design-Alternativen prüfen - und geanu das ist jetzt schneller als je zuvor möglich. ANSYS 14.0 nutzt neueste Fortschritte bei de Hardware effizient aus, um komplexe Simulationsberechnungen schneller durchzuführen, als dies mit anderen Alternativen am Markt möglich ist.

"ANSYS 14.0 baut auf unserer physikalischen Kernkompetenz auf und adressiert bestimmte Trends im Engineering: den rasanten technischen Fortschritt und die Notwendigkeit, den Produktentwicklungsprozess weiter zu optimieren. Die Unternehmen wollen die Simulationsergebnisse und ihre Investitionen sinnvoller nutzen, so dass sie mit weniger Aufwand mehr erreichen können", sagte Jim Cashman, President und CEO von ANSYS. "ANSYS 14.0 enthält weitreichende Verbesserungen aller Funktionen, die unsere Kunden für maßgeblich halten, bietet Mechanismen zur Weitergabe und Anpassung von Best Practices, erlaubt die Simulation noch komplexerer Designs und nutzt die verfügbare Rechenleistung bestmöglich aus."

Erhöhen der Ingenieursleistung

Im Bereich der Strukturmechanik bringt die Simulation der Struktur von Verbundwerkstoffen eine Reihe von Herausforderungen mit sich, beispielsweise das Definieren von vielen hundert oder tausend Lagen einer Struktur in unterschiedlichen Ausrichtungen oder die Analyse eines möglichen Fehlers für einzelne Lagen. Das speziell dafür ausgelegte ANSYS Composite PrepPost-Tool erlaubt eine wesentlich bedienerfreundlichere Handhabung solcher Modelle. ANSYS 14.0 bietet eine enge Integration von Composite PrepPost mit anderen Funktionen zur Struktursimulation in ANSYS Workbench.

Wenn die Simulationsergebnisse aus verschiedenen Bereichen der Physik genutzt werden sollen, ist der Austausch von Daten - z. B. Druckfeldern, Temperaturen oder Wärmeübergangskoeffizienten - mittels externer Dateien ein Standardverfahren. Automatisierte Algorithmen sind ein effizientes Werkzeug, um Daten von einem Rechennetz auf ein anderes zu übertragen. In ANSYS 14.0 wurden automatische Algorithmen und Mittelungsoptionen verbessert, um den Anwendern zusätzliche Kontroll- und Korrekturmöglichkeiten zu bieten. "Durch Verwendung von ANSYS-Werkzeugen zum Importieren von Punktwolkendaten können wir problemlos die Dicke aerodynamischer Profile auf 3D-Modelle für Statik- und Modalanalysen und auf achsensymmetrische Modelle für thermomechanische Untersuchungen unserer Motoren übertragen", sagte Hervé Chalons, Ingenieur für Mechanik- und Strukturanalysen bei Turbomeca, einem Unternehmen des Safran-Konzerns, das Triebwerke für Hubschrauber entwickelt. "Mit den neu implementierten Glättungsalgorithmen und Kontrollwerkzeugen können wir die Qualität interpolierter Daten und die Stabilität des Mapping-Verfahrens sicherstellen. Letztendlich können wir mit diesen anwenderfreundlichen Funktionen sehr viel Zeit bei der Aufstellung unserer Simulationsmodelle einsparen."

Bevor in der Strömungsdynamik eine Simulation gestartet werden kann, stehen die Ingenieure vor der zeitaufwendigen Aufgabe, ein hochwertiges Rechennetz zu erstellen. ANSYS 14.0 bietet schnelle und ausgereifte Funktionen, um diese Aufgaben automatisch durchzuführen. Das Baugruppen-Meshing-Tool extrahiert Fluid-Volumendaten aus CAD-Baugruppen und generiert, je nach Zielsetzung und Präferenz der Anwender, automatisch entweder kartesische Gitter mit Cut-Cell-Elementen (Hexaeder-Netzelemente) oder unstrukturierte Tetraeder-Netze

Die neue ANSYS Fluent® Kosimulationsverknüpfung mit ANSYS Simplorer® ermöglicht den Ingenieuren z. B. die Analyse von Batteriesystemen in Simplorer, ohne das nichtlineare Verhalten des Fluidsystems zu vernachlässigen. Die Kosimulation liefert hochgenaue Ergebnisse für die Mehrbereichs-Systemsimulation unter Verwendung mehrerer vollständig integrierter Tools.

Darüber hinaus bietet ANSYS 14.0 erstmals die bidirektionale Kopplung zwischen Elektromagnetik und Struktursimulation und die Möglichkeit zur Berechnung der elektromagnetischen Feldstärke in der verformten Geometrie. Schwerpunktanwendungen sind elektrische Maschinen, magnetische Antriebe und elektrische Transformatoren, bei denen lokale Bauteilverformungen mit hoher Genauigkeit erfasst werden müssen.

Simulation komplexer Systeme

Die erfolgreiche technische Auslegung vieler industrieller Prozesse ist davon abhängig, das dynamische Verhalten verschiedener Materialphasen (gasförmig, flüssig, fest) und die Wechselwirkung zwischen ihnen genau vorherzubestimmen. Dank kontinuierlicher Fortschritte im Bereich der Mehrphasenmodellierung bieten das CFD-Paket von ANSYS 14.0 erweiterte Anwendungsmöglichkeiten für exakte, effiziente und stabile Mehrphasen-Simulationen.

Von den hochentwickelten Modellen der neuen Software-Suite profitieren insbesondere Anwendungen, bei denen komplexe nichtlineare Phänomene berücksichtigt werden müssen - etwa bei biomedizinischen Geräten, warmgewalzten Stahlerzeugnisse, in der Akustik und beim Bremsenquietschen. Entwickler biomedizinischer Anwendungen können verbesserte Materialbeschreibungen wie z. B. das Holzapfel-Modell verwenden, um das Verhalten faserverstärkter Gewebe oder von Legierungen mit Formgedächtnis bei Stents zu erfassen. Für thermische, strukturelle und gekoppelte Simulationen elektronischer Bauteile ist das Berücksichtigen der Feuchteverteilung möglich.

Auf dem Gebiet der elektronischen Bauteile erfordern die geforderten Leistungsdaten und die immer kleiner werdenden Bauräume ein ausgereiftes thermisches Design. Um eine ausreichende Kühlung der Elektronik zu gewährleisten und kostspielige Re-Designs zu vermeiden, müssen die Ingenieure die thermische Validierung in immer kürzerer Zeit durchführen. Das neuentwickelteANSYS Icepak® 14.0 unterstützt einen hochproduktiven Arbeitsprozess zur schnellen Simulation des thermischen Verhaltens für zahlreiche elektronische Anwendungen aus den Bereichen Computertechnik, Telekommunikationsgeräte, Halbleiterbauteile und Produkte für Luft- und Raumfahrt sowie Automobiltechnik und Konsumelektronik.

Mehr wirtschaftlicher Nutzen mit HPC

Für einen verbesserten Erkenntnisgewinn mit einem hohen Grad an Genauigkeit und zur Realisierung produktiver Arbeitsablaufe mit hohem Durchsatz enthält ANSYS 14.0 zahlreiche Solver- und HPC-Verbesserungen. "Petrobras schätzt an ANSYS seine hervorragende parallele Skalierbarkeit sowie die fortschrittlichen Mehrphasenmodelle und das dynamische Meshing", sagte Carlos Alberto Capela Moraes, Technical Consultant, CENPES (Petrobras Research and Development Center). "Neue Eigenschaften wie die architekturbezogene Partitionierung und die verbesserte Skalierbarkeit für Simulationen mit Überwachungsfunktionen bieten uns die Möglichkeit, unsere Simulationen noch detaillierter, genauer und vollständiger durchzuführen. Die hieraus gewonnenen Erkenntnisse sind wichtig, um kritische Szenarien und komplexe Abläufe in vorgeschalteten Verarbeitungssystemen in der Ölindustrie nachzubilden."

Die verfügbare Hardware-Leistung profitiert von technischen Fortschritten wie z.B. Grafikprozessoren (GPUs). Mit ANSYS Mechanical 14.0 können die Anwender GPU-Boards der neuesten Generation einsetzen und die erforderliche Anzahl von E/A-Schaltungen für das Postprocessing minimieren.

In einem Verdichter oder einer Turbine wird das genaue Erfassen der transienten Interaktion zwischen den Lauf- und Leitschaufelreihen durch die unterschiedliche Anzahl der Schaufeln bzw. den unterschiedlichen Anstellwinkel der Schaufelreihen in den verschiedenen Stufen erschwert. Entsprechend verlangt eine zeitgenaue Simulation die Modellierung der kompletten Schaufelräder mit 360-Grad-Geometrien. damit kann eine instationäre Simulation einen ungerechtfertigt hohen Rechenaufwand erfordern. Mit den fortschrittlichen Transient Blade Row (TBR)-Methoden von ANSYS CFD 14.0 können die Anwender den Rechenaufwand im Hinblick auf Zeit- und Speicherbedarf drastisch reduzieren. Mit TBR benötigen derartige Simulationen nur wenige Schaufelkanäle auf Rotor- und Statorseite, liefern aber dennoch hochgenaue Vorhersagen der transienten Interaktionen.

Ein wichtiger Forschungsgegenstand bei der Entwicklung von Antennen ist die Analyse von Antennen-Arrays endlicher Größe, um High-Gain-Systeme mit Keulenschwenkung zu realisieren. Aufgrund ihrer Ausdehnung war die gründliche Analyse mit Full-Wave-3D-Simulatoren bisher schwierig. Ein anerkanntes Lösungsverfahren ist die Analyse eines einzelnen Elementes des Arrays mit einer verknüpften Randbedingung, wodurch die Leistung dieses Einzelelementes für dessen effektive Einbindung in ein unendlich großes Array bestimmt werden kann. Da bei diesem Verfahren die Randeffekte aufgrund der real endlichen Größe des Arrays vernachlässigt werden, sind die Ergebnisse im Hinblick auf Fernfeldeffekte und Kopplungsfaktoren zwischen den Elementen nur näherungsweise korrekt. Die neue Finite-Array-Funktion von ANSYS 14.0, die auf den bewährten ANSYS-Technologien für Bereichsaufteilung und adaptive Gittergestaltung basiert, modelliert explizit ein Antennen-Array mit definierter Größe. Die Zeit und Speicherplatz sparende HPC-Technik erlaubt eine verlässliche Vorhersage des Array-Verhaltens einschließlich der durch endliche Größe bedingten Randeffekte.

"In enger Zusammenarbeit mit unseren Kunden haben wir ANSYS 14.0 so ausgelegt, dass die entscheidenden Anforderungen an qualitativ hochwertige, schnelle und aussagekräftige Simulationsergebnisse erfüllt werden, um die Produktentwicklung für diese Kunden zu optimieren", sagt Jim Cashman. "Die innovativen neuen Funktionen in ANSYS 14.0 machen die Anwendung von Engineering-Simulationstechnologie so einfach und kostengünstig wie nie, um neue Produkte mit hoher Funktionssicherheit auf den Markt zu bringen. Dieser wirtschaftliche Vorteil wird von Tag zu Tag wichtiger."

ANSYS 14.0 steht den Kunden ab sofort zum Download zur Verfügung.


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