суббота, 9 февраля 2013 г.

Autodesk Simulation CFD 2013. Что новенького? Часть 1

  Источник
          Предыдущая серия публикаций была посвящена нововведениям Autodesk Simulation Mechanical 2013 (Все сообщения из серии: часть1,  часть2, часть 3, часть4, часть 5). Сегодня буде начата новая серия, посвященная новинкам в Autodesk Simulation CFD 2013 (Далее ASC13). Данная серия публикаций базируется на документе. Если Вам это интересно - прошу под кат.




Этот документ является кратким обзором функциональности добавленной в Autodesk® Simulation CFD 2013. Для более детальной информации следует обратиться к разделу "What's New"  в Wiki-Справке. (Дабы Вам не пришлось долго лазить по ссылкам, особенно при учете,  что вики-справка сейчас преимущественно пуста и ссылается совсем на другой сайт (сайт "бывших" разработчиков), вот правильная ссылка)

Пользовательский Интерфейс [User Interface]
Пользовательский интерфейс ASC13 был полностью переработан. В него добавлена Лента [Ribbon] и ряд других компонент общих для большинства продуктов Autodesk. Лента с размещенными на ней командами теперь используется на всех этапах симуляции.
Команды на Ленте организованы в ряд закладок [tabs]. Все закладки поделены на ряд панелей [panels]. На каждой из панелей размещены наиболее подходящие по смыслу команды [funtionally related].

Новые технологии построения сетки [New Meshing Technology]
Адаптивное Разбиение [Adaptive Meshing]
Адаптации сетки происходит на базе ранее полученные результаты. Расчет выполняется несколько раз. Результаты полученные на предыдущем цикле, каждый раз используются для улучшения сетки для следующего шага. В итоге получается секта оптимизированная для конкретного расчета. В областях с высоким градиентом искомых результатов сетка сгущается [finer mesh], в остальных местах "загрубляется" [coarser].

История изменений сетки в Окне Постановка Задачи [Mesh Definition History in the Design Study Bar]
Ветка [branch] Размер Сетки [Mesh Size] в окне Постановка Задачи  [Design Study bar] содержит список всех этапов истории изменения сетки [mesh definition].  Данная информация собирается при условии что активирован Автоматический Размер [Automatic Sizing] и применены корректировка размера [size adjustments] и Разброс/распространение Изменений [Spread Changes]. (Перевод последнего пункта нуждается в уточнении, после того как попробую ПО исправлю, либо распишу что имеется в виду). Каждый  шаг представлен как отдельная ветка и может быть модифицирована, отключена [disabled] или удалена из задания параметров сетки [mesh definition].

Улучшения в Рабочем процессе [Workflow Improvements]
Autodesk® Inventor Fusion
Благодаря Autodesk® Inventor Fusion еще более улучшается и облегчается процесс взаимодействия между CAD (геометрическими данными) и Autodesk® Simulation CFD.

Граничные Условия с  Полным Определением характеристик потока  [Fully Developed Boundary Condition Profile]
В случае когда необходимо рассчитать внутренний поток [internal flow] для оценки входного эффекта [entrance effects], для большинства труб, каналов  лучше всего задавать полностью определенные граничные условия [fully developed]. Детальные граничные условия (характеристики потока) [flow profile] в общем случае более реалистичны с точки зрения физики чем постоянные неизменные по сечению канала [uniform (slug) profile]. Использование таких граничных условий позволяет избавиться от необходимости добавлять длинную вставку перед входными отверстиями в модели (inlet).

Улучшенная Поддержка 3D манипуляторов [Improved Support for 3D Mouse Navigation Devices]
Устройства под общим названием "3D манипулятор" это мощная альтернатива обычной мыши в задачах навигации (ориентирования модели относительно видового экрана). Компания 3Dconnexion предлагает целую линию инструментов для навигации, которые часто используются при работе в CAD системах. Многие пользователи по достоинству оценили то, что данные устройства делают процесс взаимодействия с инструментами навигации более удобными и натуральными.

Процесс работы с Контрольными Точками [Monitor Points Workflow]
Для создания Контрольных точек был внедрен новый метод. Теперь для определения положения точки используется 3D Триада [3D Triad]. Этот метод дополняет существующий метод на базе слайдеров[slider-based] в диалоге создания Контрольных Точек.

Управление Траекториями частиц: "Шаг по сетке" [Particle Trace Seeding: "Grid Spacing"]
Теперь, для создания точек [seed points] через которые будут проходить траектории частиц [particle traces], существует четыре различных варианта:  На плоскости [Pick on plane], Прямоугольная сетка [Rectangular Grid], Полярная сетка (Circular Grid), и в точке [Key in]
Опция Шаг по Сетке [Grid Spacing] определяет с каким расстоянием будут расположены точки, через которые будут проходить траектории. При использовании этой опции можно получить равномерное распределение траекторий по всей плоскости результатов.  Этот метод очень полезен при расчете Эрозии (Erosion).

Менеджер Опций [Flag Manager (Usability options)]
Флаги [Flags] - это конфигурационные опции (настройки) с помощью которых теперь стало очень удобно менять множество различных параметров/аспектов [aspects] Autodesk® Simulation CFD. Используя Менеджер Опций [Flag Manager] можно управлять, выбирать и запускать флаги.

Связь [Connection] c Autodesk® Revit CAD [Autodesk® Revit CAD Connection]
Была улучшена связь между Autodesk® Simulation CFD и CAD системами Autodesk® Revit Architecture/MEP для того чтобы можно было использовать больше данных из  Revit BIM для газодинамических расчетов:

  • Названия Компонентов [Part names]
  • Ассоциативность Параметров [Parametric Associativity]

Temperature Result Quantity
Цифровые значения "Статической Температуры" [Static Temperature] теперь выдаются в листинге скалярных величин [Scalar result quantity list], под именем "Температура" [Temperature]. Это было сделано для  повышения ясности листинга выходных величин. Для сжимаемых потоков Полная Температура [Total Temperature] в листинге проходит под тем же названием.

Технологии Решателей [Solver Technology]
В функционал решателя было добавлено несколько функциональных улучшений. Данные изменения затрагивают как физическую модель, так и улучшения производительности.
Поверхностная Эрозия [Surface Erosion]
Одной из основных причин выхода из строя оборудования, особенно при воздействии потоков с агрессивной и неблагоприятной средой - это поверхностная эрозия  от ударов  [impingement] высокоскоростного потока жидкости [high-velocity liquid flow]. Знание мест где эрозия может  возникнуть  - крайне важно для проектирования изделий с более высокими показателями прочности и времени "жизни".

Иконки Статуса Сценария [Scenario Status Icons]
На панели Design Study  для улучшения работы с программой теперь выводится статус-иконка [status icons] в соответствии со сценарием и текущем состоянием симуляции. Каждому из состояний (этапов) симуляции соответствуют различные иконки.

Улучшение Производительности [Performance Improvements]
Повышение производительности вычислительных процессов, уменьшение времени счета, улучшение эффективности рабочего процесса это три постоянных вектора развития в эволюции технологий CAE Решателей. Движения по всем трем указанным направлениям  были реализованы в Autodesk® Simulation CFD 2013 в следующих улучшениях:

  • Возможность использования параллельных вычислений доступна для большего числа этапов работы с физической моделью.
  • Уменьшено количество передаваемых сообщений [Reduced message passing].

Улучшение Производительности в Модели Излучения [Radiation Model Performance Improvements]
В предыдущих версиях, максимальный размер оперативной памяти (ОЗУ) доступный для расчетов данного фактора был ограничен двумя гигабайтами. Это ограничивало возможность выполнения точных расчетов взаимодействия очень больших моделей содержащих тысячи поверхностей. В настоящее время данное ограничение увеличено до 4 ГБ.
Новая Схема Адвекции [New Advection Scheme]
В возможности решателя была добавлена новая схема адвекции "ADV 5" .

Улучшение Автоматизации Постановки Задачи [Design Study Automation Enhancements]
"Мастер" по Постановке Задачи [Design Study Builder Workflow]
В работу Мастера (Помощника/Конструктора) были добавлены два следующих существенных улучшения:

  1. Процесс взаимодействия и связи задачи с геометрией стал более "интуитивно понятным". Для связи Проекта [design] с какой-то геометрической моделью (сборкой, конфигурацией, деталью) сделайте клик правой клавишей мыши (ПКМ) на названии проекта в Мастере Постановки Задачи и выберите геометрию из списка.
  2. Добавлен альтернативный метод для добавления постановки задачи в Менеджер Постановок Задач [Design Study Manager]. Для обновления или добавления проекта в существующую постановку задачи, выберите Обновить постановку задачи [Update design study], и выберите постановку задачи из списка. В отличии от Менеджера Постановки Задач, данный метод не требует запуска еще одной копии Autodesk® Simulation CFD перед возвращением в CAD систему.

(Задача данного мастера - настроить типовые параметры задачи, которые могут в последствии применяться для решения однотипных задач, при различной геометрии. Таким образом пользователю придется лишь указать геометрию канала, места для определенных типов граничных условий, все остальное (материалы, характеристики и пр) "мастер" задаст сам) 


Создание Правил и Шаблонов с помощью Внешних Таблиц хRule and Template creation with External Tables]

В последнем релизе, была добавлена новая методика создания правил и шаблонов. Данная методика использует внешние таблицы, и обеспечивает большую гибкость [flexibility] , упрощение работы и облегчение обмена [sharing] и хранения [archiving] файлов шаблонов и правил. Теперь достаточно при необходимости просто экспортировать файл в формате ".csv"  и хранить или передавать его вместе с основным.
Использование Граничных Условий для определения Объектов Отчета [Use Boundary Conditions to pre-define Summary Objects]
Для упрощения вывода и сравнения результатов у различных вариантов проекта, появилась возможность использования граничных условий (ГУ) (мест с заданными граничными условиями) для более быстрого определения и задания объектов на базе которых будет создаваться отчет (плоскости и детали (область)) [Summary Planes, Summary Parts]. To simplify results extraction and design comparison, you can use boundary conditions to pre-define . Используя поверхность на которой было задано ГУ (например скорость), можно достаточно быстро создать компланарную [co-planar] плоскость которая будет использована в отчете [Summary Plane]. Деталь (область) для отчета [Summary Part] объемных граничных условий [volumetric boundary condition] (например, полное тепловыделение, источник тепла [total heat generation]) , по аналогии, можно создать на базе. Данные опции ускоряют работу, с той точки зрения, что они уменьшают количество шагов, которые нужно совершить для получения важной [critical] информации по проекту
Улучшение Извещений [Notifications Enhancements]
Для лучшего понимания  текущего состояния и прогресса в выполнении сценариев (хода решения задачи), был улучшен функционал создания уведомлений/извещений по электронной почте. Переодические отчеты высылаемые по почте теперь могут содержать скриншоты Графика Сходимости [Convergence Plot], создаваемые программой время от времени. Подобные уведомления теперь могут  создаваться через временные интервалы определенные пользователей, в добавок к фиксированным этапам [milestones] сценария.

Материалы [Materials]
Материал "Устройство Теплообмена" [Heat Exchanger Material Device]
Теплообменники и системы воздушного кондиционирования - общие элементы для многих задач (например архитектуры и строительства, или электроники) они играют важную роль в процессе управления температурой. Правильное моделирование подобных устройств очень важно для оптимизации температурного поведения. Материал Теплообменник [Heat Exchanger] создан для решения именно этих задач. Подобный элемент может имитировать работу многих устройств (кондиционеры, обогреватели, охлаждающие устройства и пр) часто встречаемых в  архитектуре и строительстве [AEC], центрах обработки данных и пр.
Расширение Стандартной Базы материалов [Additions to Default Material Database]
Стандартная база материалов [Default material database] была расширена добавлением некоторого количества новых жидкостей и газов [fluids], твердых материалов [solids], теплообменников, и светодиоодов [LED] (??? в хелпе более подробных пояснений пока не нашел). Добавлено много материалов используемых в задачах строительства и архитектуры. Например, различные почвы[soils] , субстанции (вещества) окружающей среды [environmental substances].
Материалы с состоянием Пар-Жидкость и улучшением работы с Кавитацией [Liquid-Vapor Material Linking to improve the Cavitation Workflow]
Детализация (Спецификация) Газовых Постоянных [Gas Constant Specification]

Автоматизация и Расширение функционала с помощью Программирования [Application Programming Interface (API)]
Появилась возможность использования с продуктом Autodesk® Simulation CFD внешних приложений путем использования программнных интерфейсов [Application Programming Interface (API)]. Таким образом можно расширить функциональность Autodesk® Simulation CFD до вершин ранее не доступных при использовании только лишь графического интерфейса.
API это платформа для кастомизации (модификации в соответствии с Вашими потребностями) [customization], и может существенно улучшить  процесс разработки. Это очень гибкий инструментарий, и он может быть использован для очень широкого спектра задач. (API  базируется на python'е)

P.S. Газодинамика более далека от сферы моих постоянных задач, чем порчсноть, по этому в переводе могут быть существенные неточности - по ходу дела постараюсь исправить, если найду. Если заметите нестыковки - просьба сообщить. При создании перевода пришлось усиленно штудировать справку, чтобы понять некоторые формулировки авторов, что существенно снизило скорость перевода. В то же время не на все вопросы, которые возникли у меня в ходе перевода,я нашел ответы. По мере работы с Программой и дальнейших переводов - постараюсь исправиться.