«КАДФЕМ Си-Ай-Эс» представляет новую технологию трехмерной параметрической оптимизации
Комплексно решая задачи автоматизированной аэро- и гидродинамической оптимизации формы объектов, крайне важно иметь качественное математическое и геометрическое описание цифровой модели. Сегодня даже самые современные системы автоматизированного проектирования (САПР) позволяют создать криволинейную поверхность только из универсальных геометрических примитивов. Это часто приводит к ошибкам перестроения геометрии и невозможности варьирования параметров в широком диапазоне при оптимизации. Более того, при изменении схемы параметризации геометрии процесс построения модели необходимо начинать заново, что приводит к увеличению временных затрат из-за повышенной трудоемкости процесса.
Программное обеспечение Flypoint Parametrica имеет собственное геометрическое ядро и позволяет не только с легкостью создавать трехмерные параметрические модели, но и менять их форму в режиме реального времени, обеспечивая полную поддержку деформации и анимации объектов. Благодаря этому исследователи могут уже на этапе первичного проектирования прорабатывать разнообразные формы изделия. Кроме того, в Flypoint Parametrica имеются встроенные модели крыльев, лопастей, движительных комплексов, парусов и т.д., а программный код независим от сторонних библиотек.
Технология комплексной трехмерной параметрической оптимизации
В основе технологии автоматизированной трехмерной оптимизации объектов сложной формы, разработанной экспертами «КАДФЕМ Си-Ай-Эс», лежат три компонента:
- Flypoint Parametrica – для построения трехмерной параметрической модели;
- Ansys Fluent – для выполнения расчета обтекания модели;
- Ansys optiSLang – для поиска оптимального значения целевой функции.
Ansys optiSLang – инструмент для автоматизации расчетных процессов и дальнейшей оптимизации объектов любой сложности. Он дает возможность построить расчетный процесс на базе передовых технологий численного моделирования, а также использовать в цикле оптимизации собственные программные коды. В результате пользователь получает максимальную гибкость при выборе инструментов численного моделирования течений жидкости и газа.
Преимущества технологии трехмерной параметрической оптимизации
- Очень высокое качество поверхностей 3D-модели крыльев и лопастей позволяет сократить размерность объемной сетки.
- Геометрия может передаваться в Ansys Fluent или в другой расчетный код в автоматическом режиме c заранее заданными границами.
- Оптимизация может быть проведена на суперкомпьютере, рабочей станции или локальной машине пользователя.
- Полностью автоматизированный процесс оптимизации средствами Ansys optiSLang.
И многое другое.
Технология трехмерной параметрической оптимизации успешно используется в таких сферах как, судостроение при оптимизации гребных винтов в однородном потоке и за корпусом судна; в авиастроении при оптимизации формы крыла самолета или других элементов планера; в ветроэнергетике при проектировании и оптимизации формы лопастей ветроэлектроустановок различной мощности.
На ранних этапах жизненного цикла она помогает инженерам выбрать оптимальную форму изделия в соответствии с техническими характеристиками и условиями эксплуатации, а при доработке моделей позволяет принять обоснованные решения об улучшении характеристик конструкции при сохранении заданных ограничений.
Трехмерная параметрическая оптимизация – это комплексное решение, которое разрабатывается индивидуально для каждого заказчика. В основе него могут лежать как коммерческие программные продукты, так и коды собственной разработки, которые будут интегрированы в единую автоматизированную оптимизационную цепочку.
Кроме того, с помощью программы Flypoint Parametrica эксперты «КАДФЕМ Си-Ай-Эс» выполняют обратное проектирование, позволяющее восстановить трехмерную модель и произвести реставрацию криволинейных поверхностей, в случае если исходное математическое описание геометрии утеряно, а 3D-модель в аналитических форматах имеет серьезные повреждения. Благодаря этой возможности у специалистов появляется возможность для работы с высококачественной параметрической моделью, а также доступ к исходной математике. Это, в свою очередь, позволяет выполнить расчеты, отправить модель на производственный станок или провести оптимизацию как в ручном, так и в автоматизированном режиме.
«Наша компания рассматривает оптимизацию, как вершину инженерных компьютерных технологий. Для решения данных задач следует максимально задействовать математический аппарат, относящийся к разным прикладным областям, а также привлекать эффективные серверные платформы и последние достижения в области разработки программного обеспечения. Кроме того, мы убеждены в том, что оптимизация не может быть «коробочным» решением, и поэтому предлагаем всем нашим клиентам только индивидуальный подход. Каждая параметрическая модель разрабатывается под потребности заказчика, а процесс оптимизации автоматизируется с помощью программирования. Таким образом, исключается необходимость ручной доработки геометрии внутри цикла оптимизации. Наше комплексное решение уже сегодня используется в различных областях промышленности. Оно позволяет техническим специалистам получить самые эффективные аэро- и гидродинамические формы изделий и серьезно сократить трудозатраты на проектирование, расчеты и оптимизацию, благодаря реализации принципа «изменили параметры – получили новое изделие», – комментирует Любовь Лаврищева, директор по продажам и развитию бизнеса в области трехмерной параметрической оптимизации.
© Издание 12NEWS (ИП Маринин А.Л.), 2021
