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万博ANSYS的博客

2020年2月13日

解析模拟驱动设计的四大要素

查德·杰克逊(Chad Jackson)是该公司的首席分析师生命周期的见解

仿真驱动的设计提供了广泛的好处,可以帮助组织实现业务目标并加速创新。然而,当一些使用这种方法的团队蓬勃发展时,其他团队却无法充分利用它。


从这个信息图中了解更多关于仿真驱动设计的信息。

这种差异存在的原因很容易理解。组织可能期望通过模拟来告知他们的设计过程是复杂的,因为它需要跨一系列领域的专业知识和协调。

如果没有适当级别的支持和工具,团队很难在设计期间进行分析。然而,一些新技术可以缓解这些问题。对于组织来说,现在是拥抱仿真驱动设计的最佳时机。

所以,以下是影响模拟驱动设计的四个因素。

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1.熟悉CAE对仿真驱动设计的影响

传统上,工程师需要了解计算机辅助工程(CAE)方法来建立准确的分析。


在Ansys Discovery Live中开始模万博拟就像从五个选项中选择一样简单:热,流体,结构,模型或电子。

例如,有限元法(FEM)与有限差分法(FDM)会产生不同的结果。虽然两者都是解决物理方程的数值方法,但它们基于不同的假设、简化和方法。

如果没有这种水平的洞察力,工程师可能会选择错误的模拟方法。此外,如果他们不了解数值方法之间的差异,他们就不能正确地解释他们的结果。

不正确的结果或解释可能导致负面影响。充其量,工程师们只是在浪费时间完成一个不符合既定目的的模拟。在最坏的情况下,错误会蔓延到仿真驱动的设计过程中,给组织造成代价高昂的失败。

幸运的是,最近的事态发展减轻了这些风险。新的分析求解算法可以审查分析模型并自动选择最佳求解器或数值方法进行模拟。因此,工程师可以建立和运行准确的分析,而无需了解每一种数值方法的基本原理。

2.CAD培训如何影响仿真驱动设计

仿真驱动设计的主要目的是使工程师能够在整个设计过程中做出更好的决策。

在Ansys Discovery Live万博中更改几何会自动更新模拟。

模拟结果驱动计算机辅助设计(CAD)几何形状的变化,而不是验证和确认产品的性能。

因此,工程师需要能够修改几何结构,以便在虚拟领域中迭代和探索新的设计路径。挑战在于,传统的方法来建立和修改几何依赖于参数化建模-使几何敏感的变化。

例如,模拟可能需要为特定组件维护相同的维度。如果工程师在不了解其影响的情况下无意中对几何形状进行了更改,则模型将失败。这样的问题可能需要几个小时来识别和解决。

工程师需要在不打破现有模式的情况下探索新的设计方案。为了解决这个问题,最近的进展是将直接建模与仿真相结合。使用直接建模,工程师可以选择、推、拉和拖几何体到所需的形状,而不会出现模型失败的情况。

因此,直接建模为设计过程带来了其他好处。例如,它提供了速度和敏捷性,因为工程师不需要理解模型的内部逻辑。

3.用户界面如何影响仿真驱动设计

模拟分析背后的数学是非常复杂的。对真实世界的系统进行建模需要定义负载、约束和其他相关属性。工程师必须知道如何在用户界面(UI)中使用所有这些功能来使用传统的CAD软件。


在Ansys Discovery Live中设置内部流模拟就像声明入口,出口和点击播万博放一样简单。

然而,最近,解决方案提供商强调易用性,以帮助工程师快速建立模型。因此,最新一代的仿真应用程序提供了便于分析的直观ui。

此外,解决方案提供商已经将这些应用程序的功能分层,以进行渐进式探索。UI突出地展示了经常使用的功能,并逐步向用户展示更复杂的功能——允许发现高级功能。

例如,自动网格减少了CAE软件的复杂性。他们创建高质量的有限元网格,以产生高保真的结果。应用程序在逐渐运行一系列分析的同时增加了网格的密度。应用程序跟踪响应,直到结果变得一致和稳定——这表明网格足够密集,可以准确地捕捉到这种现象。

工程师还可以使用ui来解决网格划分的复杂性。从用户的角度来看,软件从几何图形直接进入模拟。通过这种方式,工程师可以专注于通过直接操作和几何实验来寻找最佳设计,而不需要网格。

CAD和CAE ui的融合也减轻了工程师了解这些软件产品全部功能的负担。万博网由于UI的简化,工程师可以在设计周期中更早、更频繁地使用仿真应用程序。

4.工程物理知识是仿真驱动设计的关键

为了充分利用仿真驱动设计,工程师不能在他们的专业知识方面偷工减料。他们仍然需要对一系列工程学科有深入的了解,才能理解他们的结果意味着什么。

如果没有这些知识,他们很容易做出错误的设计决策,因为他们:


软件不能取代工程师的知识。

  • 不知道他们的模拟代表什么
  • 没有注意到不正确的输入是如何导致不正确的结果的

虽然许多人称赞人工智能和机器学习是增加工人知识的手段,但机器人似乎不太可能完全取代人类工程师的专业知识。

因此,尽管工程师可以在不选择数值方法的情况下创建仿真,无风险地操作几何形状并使用简单的CAD/CAE ui,但深入的工程物理知识是无法取代的。然而,有了合适的软件,这种知识差距可以通过新员工或工程培训来解决。

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