万博Ansys stellt Studierenden auf dem Weg zum Erfolg die Simulationssoftware kostenlos zur Verfügung。
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万博ANSYS的博客
2020年11月4日
Ozen Engineering是Ansys认万博证的精英渠道合作伙伴。当公司想要创建一个演示如何使用降阶建模(ROM)的时候万博Ansys Twin Builder在美国,他们不用费多大力气就能找到一个例子。金门大桥位于该公司位于加州森尼维尔(Sunnyvale)的总部以北不到50英里处。
Ozen Engineering的副总裁克里斯·考恩(Chris Cowan)说:“我们想要一些人们可以识别和容易理解的东西。“金门大桥是世界上最上镜的桥梁之一。每个人都知道它长什么样。”
Cowan与Ozen应用工程师Ahmed Elghandour和Anchong Liu开始创建一个模型,该模型可以捕捉桥梁上的风压,该模型将用于Twin Builder中,计算风向或风速变化时桥梁结构上的力。
无论是创建数字版本的标志性桥梁或任何其他结构或系统,Ansys数字孪生工作流程是相同的。万博你需要一个干净的几何网格和解决,然后你创建一个降阶模型(ROM)然后通过Twin Builder分析ROM。
Ozen的第一个挑战不仅仅是创造桥梁的几何形状,还有周围的景观。该公司使用了来自GrabCAD社区的开放几何图形,并将其与通过Ansys ACT工具(称为Topographic STL maker ACT)获得的区域地形几何图形合并。万博ACT是一个易于使用的开发环境,它使用XML和IronPython编程语言,使非专业用户能够为高级工作流创建自定义应用程序。
“部分问题是几何形状。它不是为模拟而设计的,”考恩说。“清理是一项工作万博Ansys SpaceClaim3D建模器,而且效果很好。”
除了演示如何创建数字双胞胎,Ozen工程公司还想展示一下万博Ansys的镶嵌网格技术,它自动将不同类型的网格与一般多面体元素连接起来。新的poly - hexore特性万博Ansys流利利用该技术用八叉六边形填充体区域,在边界层中保持高质量、分层的多棱镜网格,并用一般多面体单元共形连接两个网格。
考恩说:“桥梁的大小需要一个复杂的网格,以便在模拟中捕捉所有不同的尺度。”“多亏了Ansys F万博luent网格划分,这是直接而有效的。”
我们说的网到底有多大?流体模型尺寸为7,670米x 6,150米x 720米3.这需要480万个poly - hexore元素和1450万个节点。
elgandour说:“计算流体动力学(CFD)本质上是一个非线性问题,如果把它作为简单的层流问题或更复杂的湍流问题来解决,它可能会变得复杂。”“我们使用的模型有一个多面体六核网格,这是最新的网格技术之一。”
为了显示解决poly - hexore网格的准确性和速度,Ozen决定解决一个湍流模型(K-Epsilon,可实现)。
建立ROM的功能内置在Fluent中,并可以在Ansys DesignXplorer中生成,这是一个集成的Ansys Workbench应用程序,用于探索、理万博解和优化您的设计。Ozen工程公司设置了最大风速范围和多个风向组件,然后根据这些内容创建了一项研究,以填充和构建ROM。
使用基于风矢量的实验设计(DOE)研究,为Twin Builder创建了功能模型(FMU)。“我们研究了风向以及典型速度条件的最小和最大范围,”Elghandour说。
模拟完成后,Ozen工程师提取ROM文件用于Twin Builder,以预测使用不同输入时的结果。
Ozen Engineering在Twin Builder中创建了一个数据连接器,它使用Python脚本通过HTTP连接到国家海洋和大气管理局网站获取实时、更新的风速和风向数据。该数据被绑定到Twin Builder项目中,通过ROM进行评估。
“你可以在模拟过程中选择任何时间步骤,并评估不同的结果,”刘说。“该脚本从一个网站读取过去两小时的数据,并在接下来的两小时中不断捕获这些数据,显示结果。”
数据以图表格式显示,ROM查看器提供了不同时间步长的结果数据的可视化显示。例如,桥和塔上的压力分布可以近乎实时地可视化。实时数据每15秒发送一次,但每5分钟才会改变一次,因为网站数据点每5分钟更新一次。
埃尔甘多尔说:“这个数字双胞胎的美妙之处在于它实用,但不涉及太多细节,所以大多数人都很容易理解。”“同时,这是一个复杂的CFD问题。”
Cowan表示:“Ozen Engineering团队认识到实时模拟为预测性维护和运营规划带来的强大功能。“我们将继续开发与物理原型硬件相结合的多物理物理数字双胞胎,以展示多功能功能。”
这些项目旨在便于携带,易于理解,并易于使用手持设备进行验证。他们的原型清单包括:
Ozen Engineering还通过美国政府资助的研究经费,为无人机(UAV)部件的预测性维护建立先进的数字孪生模型。
有关创建数字双胞胎的更多信息,请下载白皮书:数字双胞胎:实现愿景.
我们在这里回答你的问题,期待与你交谈。我们Ansys销售团队的一名成员万博将很快与您联系。