CFX Berlin - ANSYS Release 15.0 ab sofort verfügbar

ANSYS Release 15.0 ab sofort verfügbar

Seit dem 3. Dezember steht Anwendern der ANSYS-Simulationslösungen das neue ANSYS Release 15.0 zur Verfügung. Zugang zum Software-Download erhalten Kunden von CFX Berlin über unsere Supportseiten. Unsere Installationsanleitung gibt deutschsprachige Hilfestellung für den Download sowie die Installation der Software.

Wesentliche Entwicklungsschwerpunkte von ANSYS 15.0 lagen neben zahlreichen funktionalen Verbesserungen und Erweiterungen diesmal insbesondere auf der weiteren Workflow-Verbesserung für komplexe, gekoppelte Simulationsmodelle, dem Schließen von noch offenen Lücken im Bereich der gekoppelten Simulation von physikalischen Phänomenen (Multiphysik) und auf der signifikanten Performance-Steigerung der ANSYS-Lösertechnologien für eine noch effizientere Nutzung auf High Performance Computing Hardware.

Mit ANSYS 15.0  steht Entwicklungsingenieuren eine einzigartige technisch ausgereifte, komfortable und skalierbare Simulationsumgebung zur Verfügung, welche es erlaubt, während der Planungs- und Entwicklungsphase Analysen und Parameter- und Designstudien effizient und auf allerhöchstem Niveau durchzuführen.

Modellaufbau & Vernetzung

ANSYS 15.0 bringt signifikante Verbesserungen für die Vernetzung innerhalb der ANSYS Workbench, insbesondere für sehr komplexe Geometrien. So zeigt die flächenabhängige Vernetzungsmethode in ANSYS Meshing durch die jetzt verfügbare "Bauteil-für-Bauteil"-Parallelisierung im Vergleich zu vorherigen Versionen eine deutlich schnellere Vernetzungsgeschwindigkeit bei gleichzeitig weniger Arbeitsspeicherbedarf. Die „Multizone Mapping“-Methode funktioniert jetzt automatisch, auch wenn unterschiedliche Sweep-Richtungen vorhanden sind. Der Zeitaufwand, um Geometrien zu splitten, ist deutlich geringer geworden. Das neue "Mesh-Assembly"-Feature erlaubt das Aufspalten und Wiederzusammenführen von vorhandenen Netzen, Modellen und Geometrien. So können in strukturmechanischen Modellen beispielsweise schon vernetzte Teilkomponenten einfach durch Kopieren und Neu-Positionieren in einem Gesamtmodell mehrfach verwendet werden.

Strömungssimulation mit ANSYS CFD

Für die Simulation von rotierenden Strömungsmaschinen bietet ANSYS CFX dem Anwender nun einen vereinfachten Workflow für den Aufsatz von transienten Blade-Row-Modell-Simulationen. Berechnungen des gesamten Schaufelkranzes, wie sie beispielsweise bei transienten Berechnungen von Turbomaschinen verwendet werden, können jetzt mit Ergebnissen aus einer Simulation von nur einem Schaufelkanal initialisiert werden. Damit entfällt eine separate Initialisierungsberechnung des gesamten Schaufelkranzes, wie sie bisher nötig war. Neben einem schnelleren Workflow beim Aufsatz bietet die Software auch neue Funktionen im Post-Prozessing. Im ANSYS BladeModeler ist nun die Konstruktion radialer Schaufeln möglich. Die Programme Vista CCD und Vista RTD enthalten ab Release 15.0 mehr Auslegungsparameter für die Vorauslegung von Radialverdichtern und Radialturbinen.

Im Anwendungsgebiet Aerodynamik profitieren ANSYS CFD-Nutzer durch Verbesserungen und Erweiterungen bei Grobstruktursimulationen und bei der Transitionsmodellierung. Das Transitions-Modell in ANSYS FLUENT ist jetzt auch mit dem SAS-Modell und dem Delayed DES-Modell kompatibel. Für mehr Flexibilität bei der Auswahl der Turbulenzmodelle sorgt in ANSYS CFD 15.0 die Verfügbarkeit von „Production Limiters“ für alle wandnahen Behandlungen mit k-epsilon- und k-omega-Modellen, inkl. SAS und Transition SST.

Und auch für die Simulation von Mehrphasenströmungen bringt ANSYS 15.0  Erweiterungen. Eine Performanceverbesserung bei transienten Simulationen mit dem VOF-Model in ANSYS FLUENT erreicht bis 36% schnellere Performance. Bei Partikelsimulationen gibt es für die Definition von Partikelgrößen ein neues Verteilungsgesetz („log-normal“) und zwischen verschiedenen Phasen einer Mehrphasenströmung können nun zusätzliche Wärmeübergangsgesetze definiert werden. U.a. gibt es hier zwei Widerstandsmodelle, die jeweils getrennte Wärmeübergangsmodelle für die disperse und die kontinuierliche Phase nutzen. Weitere löserseitige Verbesserungen führen zu robusterem Verhalten bei Simulationen mit porösen Medien sowie bei Simulationen mit bewegten Netzen in ANSYS CFX und zu wesentlich kürzeren Rechenzeiten bei Simulationen mit Strahlung und Verbrennung in ANSYS FLUENT.

Insgesamt ist die Rechengeschwindigkeit und numerische Effizienz im HPC-Betrieb auf extrem vielen CPU-Kernen erheblich gestiegen. Es wurden Expertparameter zur besseren Kontrolle der Partitionierung und Parallelisierung implementiert. Der HPC-Solver wird schneller initialisiert und die maximale Partitionsanzahl wurde erhöht. Anwender von ANSYS FLUENT können darüber hinaus jetzt für High Performance Computing zusätzlichen Speed-Up mittels Einsatz von GPU-Technologie erreichen. Mit dem gekoppelten Löser unter Anwendung von CPU+GPU zeigen aktuelle Benchmarks für eine stationäre turbulente Berechnung von Außenaerodynamik mit einem Modell mit 3.6. Mio. Zellen (hybrides Netz) eine fast doppelt so schnelle Performance.

Niederfrequente Elektromagnetik

ANSYS Maxwell bietet ab Release 15.0 die Möglichkeit der 2D/3D-Vektorhysteresemodellierung für die exakte Untersuchung der Performance von elektrischen Maschinen. Vektorhysteresemodellierung erlaubt die genaue Betrachtung von Kopplungseffekten und die genaue Vorhersage von Verlusten ohne aufwendige Parameteridentifikation oder die Notwendigkeit experimentell ermittelter Korrekturkoeffizienten. Als weitere Neuerung besteht in ANSYS Maxwell nun die Möglichkeit, Randbedingungen für nichtlineare Impedanzen vorzugeben, wodurch die Verlustleistung in Transformatorgehäusen berücksichtigt wird. Dies ermöglicht eine genauere Ermittlung der Gesamtverlustleistung im Transformator bei gleichbleibenden Rechenzeiten. Performance-Verbesserungen gibt es auch beim Einschwingverhalten transienter AC-Fragestellungen zur Analyse des stationären Verhaltens sowie beim Post-Prozessing von sehr großen 3D-Modellen. Die „TAU-Layer-Technologie“ für die Vernetzung von Motoren in 2D wurde weiter verbessert und kann nun anstatt der klassischen „Skin Depth“ Option verwendet werden. Vorteile sind signifikant kürzere Rechenzeiten und genauere Ergebnisse von Verlustleistung und berechneten Kräften. Neu ist weiterhin das integrierte skriptbasierte UDO/Toolkit, welches z.B. die Auswertung verschiedener Verluste über Drehmoment und Geschwindigkeit ermöglicht.

Multiphysik & Systemsimulation

Verbessertes Handling sowie Stabilität gekoppelter Simulationen in der ANSYS Workbench ist ein Highlight in Release 15.0. Für Berechnungen von Fluid-Struktur-Interaktion oder für elektromechanische Analysen sind eine Reihe neuer Features verfügbar, welche in Summe zu wesentlich mehr Stabilität und Effizienz führen. So erlaubt ANSYS 15.0 die Kopplung von magnetischen Kraftberechnungen in Maxwell mit Struktur- und Schwingungsanalysen in ANSYS Mechanical. Damit ist eine Vorhersage zu akustischen Effekten und der Geräuschentwicklung z.B. eines elektrischen Antriebs möglich.

Für die Simulation leistungselektronischer Komponenten wurde der ANSYS Simplorer um eine VHDL-AMS Bibliothek (AK30) erweitert, welche mit Eingabe aller relevanten Kennzahlen und Kurven den Aufbau präziser dynamischer Simulation von elektrischen Fahrzeugen und Fahrzeugen mit Hybridantrieb (Einzelkomponenten sowie ganzes Fahrzeug) ermöglicht. Der Simplorer verfügt darüber hinaus jetzt über die Fähigkeit der direkten Verlinkung zu Modelica und hat eine neue 64Bit-Oberfläche, welche besonders große Modelle wesentlich besser verabeiten kann.

Die aktuelle Version der ANSYS-Simulationsumgebung ist Release 15.0
Bild: ANSYS 15 Zusammenführung Teilmodelle zu Gesamtmodell
ANSYS erlaubt für struktrumechanische Simulationen die Wiederverwendung von Teilmodellen zur Erzeugung eines Gesamtmodelles
Bild Hexavernetzung in ANSYS 15
ANSYS Meshing erlaubt die automatische Erstellung von Hexagittern
Bild Adjoint Solver ANSYS 15
Der Adjoint Solver erlaubt nun Modellgrößen bis zu 30 Mio. Elemente und die Adjointmethode wurde um die Energiegleichung erweitert
Bild HPC-Speedup ANSYS CFX 15.0
HPC-Performanceverbesserungen waren Entwicklungsschwerpunkt für ANSYS CFX 15 - hier zu sehen: solver wall clock speed-up für 150Mio-Knoten-Intake-Modell
Bild HPC ANSYS Fluent@R15
Darstellung der HPC-Performance von ANSYS Fluent auf besonders großen Rechenclustern für die Versionen R13, R14 und R15. Verwendet wurde hier der Standard 111M Cell Truck Benchmark (segregated solver)
Bild Transformator in ANSYS Maxwell
Transformatormodell in ANSYS Maxwell
Materialmodellierung mit Hysterese
Materialmodellierung mit Hysterese erlaubt genauere Simulation und bessere Prognosequalität
Bild Vektorhysteresemodellierung
Vektorhysteresemodellierung in ANSYS Maxwell erlaubt exakte Verlustvorhersage
Bild Simplorer Hypridfahrzeug
Hybrid-Fahrzeug-Modell in ANSYS Simplorer

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