CFX Berlin - ANSYS Release 16.0 ab sofort verfügbar

ANSYS Release 16.0 ab sofort verfügbar

Ab sofort steht Anwenderinnen und Anwendern der ANSYS-Simulationslösungen das neue ANSYS Release 16.0 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.

Mit der ANSYS-Simulationsumgebung Release 16.0 steht Entwicklungsingenieuren eine technisch noch ausgereiftere, komfortable und skalierbare Simulationsumgebung zur Verfügung, welche sämtliche physikalischen Bereiche der Produktentwicklung auf Komponenten- und auf Systemebene abdeckt. Die ANSYS Workbench-Umgebung erlaubt schon während der Planungs- und Entwicklungsphase umfangreiche Funktionsanalysen sowie Parameter- und Designstudien effizient und auf allerhöchstem Niveau durchzuführen.

Modellaufbau & Vernetzung

Die aktuelle ANSYS-Version 16.0 bringt signifikante Verbesserungen für den Modellaufbau und die Geometrieaufbereitung mit dem ANSYS DesignModeler. So steht dem Nutzer jetzt die Möglichkeit zur Verfügung, in komplexen Geometriemodellen nur ausgewählte Bauteile, und nicht wie zuvor alle, zu aktualisieren. Parametersätze können jetzt auch für Radien und Kanten verwendet werden und die neue „repair body“-Funktion korrigiert automatisch offene oder beschädigte Flächen. Der IGES-Import wurde deutlich verbessert sowie die automatische Erkennung von gleichen Bauteilen, was besonders bei der Bearbeitung großer Modelle enorme Zeitersparnis bedeutet. Der Ausbau der Optionen für die Berücksichtigung von Schweißnähten rundet die Neuerungen im Modellaufbau ab.

Die Integration des ANSYS SpaceClaim Direct Modelers in die ANSYS-Umgebung wurde weiter vorangetrieben. Darüber hinaus wurde natürlich auch der Feature-Umfang zur Geometrieaufbereitung und -reparatur erheblich verbessert. Weiterhin stehen nun in ANSYS SpaceClaim Direct Modeler ausgereifte Features zur direkten Auf- und Vorbereitung von STL-Modellen für das 3D-Drucken sowie zur Bauteilefertigung aus CAD-Modellen zur Verfügung.

Im Bereich Vernetzung stehen ab Release 16.0 alle verfügbaren Vernetzungstechnologien in einem einzigen Produkt zur Verfügung. ANSYS Meshing enthält Zugriff auf die Vernetzung in der ANSYS Workbench, auf Fluent Meshing, ICEM CFD Tetra/Prism und ICEM CFD Hexa sowie auf TurboGrid.

Technische Neurungen umfassen beispielsweise die Verbesserung von STL-Import sowie Erweiterungen bei der automatischen Geometrievereinfachung mit „virtual topology“ in der ANSYS Workbench. Die Kontrollparameter für Prism/Inflation-layer und Hexa-core wurden erweitert und außerdem steht jetzt auch „mapped meshing“ für die strukturierte Vernetzung von Bauteilen bereit. Ebenso wurden die Möglichkeiten zur Kontrolle der Netzqualität erweitert. So steht nun ein Diagnose-Werkzeugkasten zur Verfügung, der beispielsweise die Netzqualität mit Hilfe einer Farblegende anzeigen kann (quality by colour). Des Weiteren ist es nun möglich, auch im ANSYS Meshing innerhalb der Workbench einzelne Knoten individuell zu verschieben. Hilfreich ist auch die jetzt verfügbare Funktion zur Deaktivierung der automatischen Größenfunktion in Extrusionsrichtung, welches die Qualität und Größe von Rechengittern maßgeblich positiv beeinflusst.

Strömungssimulation mit ANSYS CFD

In ANSYS CFX R16.0 kann für die Optimierung rotierender Strömungsmaschinen mit variierender Schaufelanzahl nun durch die Angabe des Durchsatzes für die gesamte Maschine statt für einen Schaufelkanal gearbeitet werden. Die Fourier-Transformation für transiente Rotor-Stator-Berechnungen einzelner Schaufelkanäle, welche die Analyse instationärer Effekte am Teilrad (2 Kanäle) oder asymmetrische Zu- oder Abströmung z.B. in einem Spiralgehäuse ermöglicht, ist jetzt Release-Feature.

CAD-Daten von Laufradgeometrien können vom ANSYS BladeModeler direkt in eine parametrisierte Darstellung (Schaufelwinkel- und Dickenverlauf) übersetzt werden. Somit können parametrische Laufradoptimierungen nun auch ausgehend von bereits bestehenden Geometriemodellen durchgeführt werden. Die Vernetzungssoftware ANSYS TurboGrid wurde um neue Topologien u.a. für Laufräder mit doppelten Teilschaufeln erweitert.

Für eine verbesserte Simulationsgenauigkeit bei abgelöster Strömung (im Laufrad) wurde das SST-Modell in ANSYS CFX durch die „reattachment modification“-Funktion verbessert.

Im ANSYS CFX Solver Manager ist für transiente Berechnungen jetzt eine wesentlich einfachere Konvergenzbeurteilung durch die Darstellung von Monitorpunkt-Mittelwerten, Extremwerten oder Standardabweichungen möglich. Der Verlauf einer physikalischen Größe und deren Änderung über den Lösungsverlauf können somit als Abbruchkriterium verwendet werden. Dies ist vor allem dann nützlich, wenn nicht-relevante Strömungseffekte eine Bewertung anhand der lokalen Residuen erschweren.

Im Bereich High Performance Computing wurde die Performance durch Optimierung der Partitionierungsalgorithmen und durch schnellere I/O-Operationen gesteigert. Auch die Option zur Glättung der Partitionsgrenzen führt für hochgradig parallelisierte Berechnungen großer Modelle nunmehr zu einer besseren Stabilität.

Anwendern von ANSYS FLUENT steht mit dem Release 16.0 erstmalig eine Baumstruktur in der FLUENT-Oberfläche zur Verfügung. Darüber hinaus gab es zahlreiche Verbesserungen bei der numerischen Robustheit sowie bei der Parallel-Performance. Die Kontrollparameter für VoF-Simulationen wurden erweitert und Surface-to-Surface (S2S)-Strahlungsberechnungen sind in R16.0 erheblich schneller, als in Vorversionen. Für poröse Medien können nun auch Mehrphasenströmungen modelliert werden. Phasen- und Stoffübergänge können durch erweiterte Modelle (Henry-Gesetz, Raoultsches Gesetz) besser abgebildet werden und außerdem wurde die Performance für NIST-Materialmodelle verbessert.

Ein weiterer Entwicklungsschwerpunkt war der Adjoint-Solver, welcher für große Modelle nun wesentlich stabiler ist. Volumen-Integrale können als Optimierungsgröße definiert werden und die Funktionen für das "Mesh Morphing" wurden so erweitert,  dass nun z.B. per Mausklick Kontrollpunkte gewählt und bearbeitet werden können, welche die Netzdeformation während einer Optimierung gezielt beeinflussen.

Niederfrequente Elektromagnetik

Mit dem Release 16.0 bietet ANSYS Maxwell die Möglichkeit, genaue Feldberechnungen bis hin zur vollständigen Entmagnetisierung durchzuführen. Die Berechnung von Auf- und Entmagnetisierung ist nun auf Grundlage des Hysterese-Modells möglich. Auch die Berechnung von Kernverlusten im laminierten Blech in elektrischen Maschinen wird genauer, weil neben den Wirbelstromverlusten nun auch die Hysterese-Verluste berücksichtigt werden.

In RMxprt können nun neben dem eigentlichen Herz der Maschine auch Gehäusedaten eingefügt werden um die Modellerstellung vor dem Hintergrund gekoppelter Berechnungen (z.B. Kühlung) weiter zu erleichtern. Dabei können Standfüße, Lagerschilde, Flansche, verschiedene Kühlrippenkonfigurationen und Kühlkanäle im Gehäuse modelliert werden. Dank der neuen Anbindung von RMxprt an Motor-CAD können auch ohne detaillierte FEM-Berechnung genaue Performance-Aussagen sowie Temperaturvorhersagen im Rahmen der Vorauslegung elektrischer Maschinen gemacht werden.

Der ANSYS BladeModeler übersetzt importierte CAD-Informationen in ein parametrisches Modell
Für verbesserte Simulationsgenauigkeit bei abgelöster Strömung bietet das SST-Modell in ANSYS CFX die Option "Reattachment Modification"
Konvergenzbeurteilung anhand von Monitorpunkt-Mittelwerten in CFX: der Verlauf einer physikalischen Größe (rote Linie) und deren Änderung über den Lösungsverlauf (grüne Linie) können als Abbruchkriterium verwendet werden.
Performance Speed-Up in der Partitionierung ANSYS CFX R16.0 und R15.0 im Vergleich
RMxprt erlaubt ab Release 16.0 auch die Eingabe von Gehäusedaten beim Modellaufbau einer elektrischen Maschine
Standfüße, Lagerschilde, Flansche, verschiedene Kühlrippenkonfigurationen und Kühlkanäle können in RMxprt für Gehäuse modelliert werden

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