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ANSYS Germany GmbH |

ANSYS präsentiert neue Version seiner führenden Simulationslösungen

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ANSYS 15.0 bringt weitere Verbesserungen der branchenführenden Software für Struktur-, Fluid- und Elektromagnetik-Simulation


ANSYS gab heute die Verfügbarkeit seiner führenden technischen Simulationslösung ANSYS 15.0 bekannt, die einzigartige neue Funktionen und Verbesserungen bietet und eine äußerst leistungsfähige Lösung für die Steuerung und Optimierung des Produktdesigns...

Darmstadt, 04.12.2013 - ANSYS gab heute die Verfügbarkeit seiner führenden technischen Simulationslösung ANSYS 15.0 bekannt, die einzigartige neue Funktionen und Verbesserungen bietet und eine äußerst leistungsfähige Lösung für die Steuerung und Optimierung des Produktdesigns darstellt.

ANSYS 15.0 bietet wichtige Weiterentwicklungen im gesamten Portfolio, einschließlich der Struktur-, Fluid- und Elektromagnetik-Simulation. Darüber hinaus ermöglicht diese verbesserte Version komplette Multiphysics-Workflows für fortschrittliche Simulationsanwendungen.

Bei der Strukturanalyse liefert ANSYS 15.0 den Anwendern zum Beispiel bessere Erkenntnisse für die Simulation von Composites. Das Fluids-Portfolio bietet die Möglichkeit zur Untersuchung des Strömungspfads in Turbomaschinen mit bisher unerreichter Genauigkeit. Im Bereich der elektromagnetischen Analyse bietet ANSYS 15.0 den umfassendsten Designprozess für Elektromotoren an.

Die neue Version verbessert die branchenführenden Preprocessing-Fähigkeiten der ANSYS-Lösung und erlaubt es den Anwendern, Rechengitter für Modelle aller Größen und Komplexitäten schnell und exakt festzulegen, unabhängig von den simulierten physikalischen Phänomenen. Darüber hinaus führt ANSYS 15.0 das führende ANSYS-Konzept für High-Performance Computing (HPC) fort und beschleunigt die bisher bereits erstklassige Leistung um den Faktor fünf.

"ANSYS 15.0 basiert auf vier Jahrzehnten unserer Führungsrolle im Bereich der technischen Simulationssoftware", sagte Walid Abu-Hadba, Chief Product Officer bei ANSYS. "Wir haben durch Performance-Verbesserungen und neue Löser-Fähigkeiten in jedem der physikalischen Kernbereiche entscheidende Verbesserungen erzielt. Durch Innovationen wie unserem Adjoint Solver, der HPC-Skalierbarkeit und der effizienten Simulationsmodellierung vom Mikrobereich bis zum kompletten System werden wir unsere führende Position in der Simulation weiter ausbauen."

Strukturmechanik: Fortschrittliches Materialsystem-Design

Die neue Version erweitert die Fähigkeiten von ANSYS zur Beurteilung der Eigenschaften von Verbundwerkstoffen (Composites), die aufgrund des geringen Gewichts zunehmend zur Verbesserung der Kraftstoffeffizienz eingesetzt werden. Die Simulation von Composites kann komplexe mathematische Lösungsverfahren erforderlich machen. Zur Verkürzung der Gesamtrechenzeit vereinfacht ANSYS 15.0 die Methoden des Submodeling im Preprocessing-Workflow, wodurch die Anwender hochgenaue lokale Resultate erzielen können, während sie insgesamt ein gröberes Modell verwenden.

ANSYS 15.0 führt außerdem einen neuen Multiphysics-Ansatz für die Composites-Simulation ein, um Wireless-Designs und das thermische Management zu optimieren. Die Anwender definieren räumlich abhängige Materialeigenschaften für die elektromagnetische Simulation und koppeln diese Ergebnisse anschließend mit der Strukturanalyse.

Weitere neue Merkmale der Strukturmechanik-Software sind:

- Verbesserte Performance durch innovative Entwicklung komplett neuer Löser, beispielsweise des Subspace Eigenlösers zur schnelleren Berechnung von Eigenformen und Eigenfrequenzen in der Strukturanalyse

- Modellierung von Schraubgewinden als Kontakt statt als detaillierte Geometrie, wenn der Anwender die Gewindeeigenschaften für einen bestimmten zylindrischen Bereich definiert

- Mehrere Finite-Elemente-Modelle können in ein Modell zusammengesetzt werden, wobei alle Setup-Details der einzelnen Modelle übernommen werden

Strömungsmechanik: Lösungen für den Strömungspfad in Turbomaschinen

Die Entwickler von Turbomaschinen stehen unter großem Druck, die Effizienz und Zuverlässigkeit immer weiter zu verbessern. ANSYS 15.0 ist die ideale hochgenaue Lösung für Strömung, thermisches Verhalten, Belastung und Dynamik bei den verschiedensten Bedingungen und physikalischen Phänomenen. Unter anderem werden folgende Verbesserungen geboten:

- Für die Forced-Response-Analyse gibt es die Möglichkeit die in einer transienten Strömungssimulation ermittelten zeitvariablen Druckbelastungen in einer Form zu exportieren in der sie direkt als Belastung in der Modalanalyse mit ANSYS Mechanical verwendet werden können

- Eine austrittskorrigierte Massenstrom-Randbedingung in ANSYS CFX ermöglicht eine schnelle und stabile Simulation für alle Verdichter-Drehzahlen, von der Schluckgrenze bis zur Pumpgrenze

- Implementierte Berechnung und Überwachung der aeroelastischen Dämpfung

"Mit den Moving-Mesh-Funktionen in ANSYS CFX konnten bestimmte geometrische Varianten der von uns konstruierten Wasserturbine einfacher und schneller durch Deformation des Rechengitters simuliert werden. Dies spart uns Preprocessing-Zeit bei der Evaluierung verschiedener Designs, da wir nicht für jede Designvariante das Gitter komplett neu aufbauen müssen", sagt Alexander Jung von Voith Hydro.

Weitere Beispiele von Verbesserungen für Strömungen sind:

- Der Adjoint Solver unterstützt Anwendungen mit bis zu 30 Millionen Zellen. Durch die Erweiterung der Adjointmethode für die Energiegleichung können die Zielgrößen als verschiedene Integrale von Wärmestrom und Temperatur definiert werden, einschließlich Mittelwerte und Abweichungen.

- Das Mehrphasenmodell Volume of Fluid (VOF) ist bis zu 36 Prozent schneller. Dank einer neuen Kompatibilität mit dem Adaptive Time-Stepping wird die transiente Mehrphasen-Simulation ebenfalls beschleunigt.

- Zur verbesserten Erfassung des Wärmeübergangs zwischen Fluid und Strukturkomponenten wurde die Multilayer-Shell-Wärmeleitung und anisotrope Wärmeleitung eingeführt.

Elektromagnetik: Designmethodik für Elektromotoren und Antriebe

- In ANSYS 15.0 wurde die führende Lösung für die Konstruktion von Motoren und Antrieben mit ANSYS Maxwell und ANSYS Simplorer durch Erweiterung auf andere physikalische Eigenschaften weiter verbessert. Mit dieser fortschrittlichen Lösung können die Entwickler zeitsparend alternative Konstruktionen beurteilen, Fehler erkennen, elektrische Maschinen mit aus Leistungselektronik-Komponenten aufgebauten Umrichterkomponenten integrieren und die Steuerungssoftware validieren. Diese durchgängige Lösung sorgt für optimierte, energiesparende Motor- und Antriebsdesigns. Neue Highlights sind eine neue Kraftkopplungsfunktion zwischen den Werkzeugen für die niederfrequente elektromagnetische Analyse (Maxwell) und der Strukturmechanik für die akustische Analyse, welche die nötigen Erkenntnisse zur Minimierung der Geräuschentwicklung bei Elektromotoren und anderen Maschinen liefert.

- Eine Verbindung zwischen dem Schaltungssimulator Simplorer und dem automatischen Embedded-Code-Generator SCADE Suite erzeugt eine kollaborative Designumgebung, in der sich das Zusammenwirken zwischen der Software und Hardware von Steuerungssystemen optimieren lässt. Dieser Design-Flow vermeidet die Abgrenzung zwischen Hardware- und Softwareentwicklung und erlaubt es den Anwendern, die Integration einer Maschine und der zugehörigen Steuerungssoftware frühzeitig im Designprozess zu validieren.

"ANSYS 15.0 bietet phänomenale Möglichkeiten für das Motordesign", sagt Dr. Dan Ionel, Chief Engineer bei Regal Beloit. "Die Kombination von magnetischer Vektor-Hysterese, NVH-Analyse und Embedded Software liefert eine umfassende Methodik für das Design effizienter, zuverlässiger und optimierter elektrischer Maschinen für den Einsatz mit elektrischen Umrichtern und digitalen Steuerungen."

ANSYS 15.0 bietet zusätzliche Funktionalität in der Elektromagnetik-Simulationssoftware zur Unterstützung der Entwicklung drahtloser Hochgeschwindigkeits-Kommunikation:

- Spezialisierte Meshing-Technologie für Siliziumsubstrate, Redistributionsschichten, Packages und gedruckte Schaltungen erzeugt die 3D-Gitter bis zu 30 mal schneller als bisher. Die neue Meshing-Technologie ist eine attraktive Lösung für zahlreiche Elektronikentwickler, die ihre Designs bisher mit Design-Regeln oder über Elektromagnetik-Spezialisten validieren mussten. Durch die jetzt realisierte Schnelligkeit und Bedienungsfreundlichkeit können elektromagnetische 3D-Analysen früher in den Designprozess eingebunden werden, wodurch sich kostspielige Fehler in späteren Designphasen vermeiden lassen.

- Anpassungsmöglichkeiten für den Design-Flow zur Unterstützung spezialisierter Workflows wie die Modellierung von Kabeln und Übertragungsleitungen mit ANSYS HFSS, ANSYS Q3D Extractor und ANSYS DesignerSI

Optimiertes Preprocessing

ANSYS bietet in jeder neuen Version Preprocessing-Fähigkeiten, welche das Erstellen des Simulationsmodells mehr automatisieren und gleichzeitig genügend Flexibilität bieten, um anwendungsspezifische Anforderungen durch manuelle Verfahren zu berücksichtigen. Dies wird vorwiegend durch die große Auswahl von Meshing-Technologien erzielt, die sicherstellen, dass den Anwendern robuste Meshing-Verfahren für eine maximale Anzahl von technischen Anwendungen zur Verfügung stehen. Die Integration der ANSYS Workbench-Plattform, die ein Konzept für die integrierte Workflow-Modellierung für alle physikalischen Bereiche bietet, erlaubt das Einrichten praktisch beliebiger Problemstellungen in ein und derselben Umgebung, um das bestmögliche anwendungsspezifische Gitter zu erzeugen.

Lange Setup-Zeiten können eine Hürde für die Anwendung von Simulationstechnologie und für die vollständige Nutzung der sich hieraus ergebenden Vorteile darstellen. ANSYS 15.0 enthält zahlreiche Lösungen für die Automatisierung und stabile Gestaltung des Preprocessing und unterstützt so die Anwender dabei, Simulationen effizienter durchzuführen, Best Practices anzuwenden und letztendlich wesentlich schneller zu Ergebnissen und technischen Entscheidungen zu gelangen. Diese Verbesserungen umfassen:

- Deutlich verbesserte Performance durch parallele "part-by-part" Meshing-Engine, die beim Vernetzen großer Baugruppen eine bis zu 27fache Zeitersparnis ermöglicht

- Schnelle Erzeugung hochwertiger Hexaeder-Gitter: ANSYS 15.0 erzeugt solche Gitter automatisch, auch für mehrere Körper oder verschiedene Geometrie-Ausrichtungen.

- Deutliche Reduzierung der Meshing-Zeit: das Fluent-Meshing nutzt die beispiellosen HPC-Fähigkeiten und die Skalierbarkeit für ein schnelles paralleles Meshing. So lässt sich beispielsweise ein Rechengitter mit 42 Millionen Zellen unter Verwendung eines Rechnersystems mit acht Kernen mehr als siebenmal schneller erzeugen als bei Verwendung einer einzelnen CPU.

"Dank der Fortschritte in der Fluent-Meshing-Technologie und beim Workflow ist das Preprocessing für die Analyse der Luftströmung im Motorraum für ein komplettes Fahrzeug buchstäblich in Windeseile durchführbar. Wenn man ausgehend von unsauberen CAD-Geometrien am Ende eines Arbeitstages eine Parameterliste in einer Vorlage definiert hat, erhält man bis zum nächsten Morgen ein Volumengitter in guter Qualität", sagte Qin Yang, Ingenieur für aerothermische Fluid-Simulation und Analyse bei Navistar, Inc.

HPC-Skalierbarkeit

Auch mit der neuesten Version setzt ANSYS seine Tradition der führenden HPC-Technologie fort und unterstreicht sein Engagement für die Entwicklung von Software, die modernste Hardware-Computertechnologien unabhängig von der physikalischen Disziplin nutzen kann. ANSYS 15.0 bietet wichtige neue Funktionen für das HPC-Job-Management und den Fernzugriff auf die Simulation und unterstützt damit den Trend zu einem 'hochskalierten' Einsatz der Simulation in Rechenzentren.

Die neueste Version nutzt die Leistung moderner Hochleistungsrechner und zugehöriger Softwaretechnologien, um mit kürzeren Rechenzeiten Lösungen für große Modelle zu liefern:

Fluent ermöglicht eine bahnbrechende Scale-up-Performance mit 15.000 Rechenkernen für große Modelle mit bis zu über 100 Millionen Zellen und bietet auch mit Einsatz einer geringeren Kernanzahl erheblich verbesserte Löser und effiziente Parallelverarbeitung. Bei Einsatz höherer Kernzahlen wurde die CFX-Skalierbarkeit verbessert. Auf diese Weise konnte z. B. bei einem sechsstufigen industriellen Verdichter eine Beschleunigung um den Faktor fünf erzielt werden.

Die Maxwell-Software bietet durch Multithreading-Verbesserungen eine fünfmal höhere HPC-Performance.

Durch neue Multilevel-HPC-Technologie in ANSYS HFSS können die Anwender eine höhere Anzahl von Knoten eines Computerclusters oder einer Cloud-Umgebung nutzen, um ihre Entwicklungsprojekte zu beschleunigen. Hierbei wird erstmals in der Branche eine kombinierte Verteilung der Designparameter, Frequenzen und Multicore-Lösern eingesetzt.

Außer den genannten bietet ANSYS 15.0 viele weitere neue Möglichkeiten. Informationen hierzu sind unter http://www.ansys.com/ansys15.0oder durch die Webinar-Serie zu ANSYS 15.0 verfügbar. Kunden können die neueste Version im ANSYS-Kundenportal herunterladen.


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