CFX Berlin - Workbench

Automatisierung mit der ANSYS Workbench

Die ANSYS Workbench ist die universale Simulationsplattform von ANSYS. Durch Integration aller angebotenen Simulationslösungen (Strömungsmechanik, Strukturmechanik, Elektromagnetik) in eine gemeinsame Oberfläche wird der Anwender befähigt gekoppelte Berechnungen und Paramterstudien einfach und schnell durchzuführen. Die Workbench bietet dabei ein integriertes Daten-, Parameter- und Dateimanagement, um den Benutzer von administrativen Aufgaben der Berechnung zu entlasten. Dieser kann sich in der ANSYS Workbench vollständig auf die Lösung komplexer, gekoppelter physikalischer Phänomene konzentrieren.

Bild Überblick ANSYS Workbench
Überblick ANSYS Workbench-Simulationsumgebung
Bild: Metamodell für einen Radialventilator
Darstellung des Metamodells für einen Radialventilator

Simulationen als Prozessketten

In die ANSYS Workbench sind alle notwendigen Schritte zur Durchführung einer numerischen Berechnung integriert. Die einzelnen Schritte Geometrievorbereitung, Vernetzung, Aufsetzen, Lösung und Auswertung der Berechnung werden innerhalb der Workbench als aufeinanderfolgende Glieder einer Prozesskette dargestellt. Hierbei stellt der vorhergehende Prozess dem nachfolgenden Prozess aufbereitete Daten zur Weiterverarbeitung zu Verfügung.

Die Vorteile hierbei sind eine Entlastung des Anwenders und die Möglichkeit, die Prozesskette automatisiert durchlaufen zu lassen. Entlastet wird der Anwender dahingehend, dass jegliches Datei-, Daten- und Parametermanagement von der Workbench übernommen wird. So kann zum Beispiel dasselbe Geometriemodell für unterschiedliche Berechnungen (Strömung, Elektromagnetik, Struktur) verwendet werden, ohne dass mehrere Dateien der Geometrie verwaltet werden müssen. Automatisierung der Prozesskette meint, dass nach einer Änderung in einem Prozess die nachfolgenden Prozesse automatisch aktualisiert werden können.

Bild: Oberfläche der ANSYS Workbench
Schematische Projektdarstellung in der ANSYS Workbench-Oberfläche

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Parametrisierung

Die ANSYS Workbench erlaubt eine Parametrisierung nahezu jeder numerischen Ein- und Ausgabegröße. Werden Eingabeparameter variiert, so kann die Workbench automatisch die entsprechenden Berechnungen durchführen und die Ausgabeparameter bestimmen. Ein- und Ausgabeparameter können anschließend in Tabellen und Diagrammen gegenübergestellt werden.

Geometrie: Alle Abmessungen, Anzahl an Körpern

Vernetzung: Elementgröße, -anzahl und -wachstumsrate (lokal und global)

Berechnung: Größe aller Randbedingungen (Kraft, Druck, Geschwindigkeit, Beschleunigung usw.)

Auswertung: Jede berechnete skalare Größe (Extremwerte, lokale und integrale Werte von Druck, Geschwindigkeit, Spannungen usw.)

Screenshot DesignModeler v145
CAD-Aufbereitung mit dem ANSYS DesignModeler

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DesignXplorer

Der ANSYS DesignXplorer ist ein Werkzeug zur Durchführung parametrisierter Berechnungen in der ANSYS Workbench. Aufbauend auf parametrisierten Berechnungsmodellen können mit dem DesignXplorer Sensitivitätsstudien auf Grundlage statistischer Versuchsplanung (Design of Experiment, DoE) durchgeführt werden. Diese Sensitivitätsstudien wiederum können hinsichtlich der Korrelationen zwischen Ein- und Ausgangsparametern (Parameterkorrelation) und hinsichtlich der Robustheit der Ausgangsparameter gegenüber einer Veränderung der Eingangsparameter (Robust Design, Six Sigma) ausgewertet werden. Weiterhin ist eine Optimierung ausgesuchter Ausgangsparameter mit Hilfe des Antwortflächenverfahrens möglich. Die verwendete Antwortfläche beruht dabei auf den Ergebnissen einer DoE.

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