Ansys 15.0 optimiert das Produktdesign

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Elektromagnetik: Designmethodik für Elektromotoren und Antriebe

In Ansys 15.0 wurde die führende Lösung für die Konstruktion von Motoren und Antrieben mit Ansys Maxwell und Ansys Simplorer durch Erweiterung auf andere physikalische Eigenschaften weiter verbessert. Mit dieser fortschrittlichen Lösung können die Entwickler zeitsparend alternative Konstruktionen beurteilen, Fehler erkennen, elektrische Maschinen mit aus Leistungselektronik-Komponenten aufgebauten Umrichterkomponenten integrieren und die Steuerungssoftware validieren. Diese durchgängige Lösung sorgt für optimierte, energiesparende Motor- und Antriebsdesigns. Neue Highlights sind eine neue Kraftkopplungsfunktion zwischen den Werkzeugen für die niederfrequente elektromagnetische Analyse (Maxwell) und der Strukturmechanik für die akustische Analyse, welche die nötigen Erkenntnisse zur Minimierung der Geräuschentwicklung bei Elektromotoren und anderen Maschinen liefert.

Eine Verbindung zwischen dem Schaltungssimulator Simplorer und dem automatischen Embedded-Code-Generator SCADE Suite erzeugt eine kollaborative Designumgebung, in der sich das Zusammenwirken zwischen der Software und Hardware von Steuerungssystemen optimieren lässt. Dieser Design-Flow vermeidet die Abgrenzung zwischen Hardware- und Softwareentwicklung und erlaubt es den Anwendern, die Integration einer Maschine und der zugehörigen Steuerungssoftware frühzeitig im Designprozess zu validieren.

Ansys 15.0 bietet zusätzliche Funktionalität in der Elektromagnetik-Simulationssoftware zur Unterstützung der Entwicklung drahtloser Hochgeschwindigkeits-Kommunikation:

Spezialisierte Meshing-Technologie für Siliziumsubstrate, Redistributionsschichten, Packages und gedruckte Schaltungen erzeugt die 3D-Gitter bis zu 30 mal schneller als bisher. Die neue Meshing-Technologie ist eine attraktive Lösung für zahlreiche Elektronikentwickler, die ihre Designs bisher mit Design-Regeln oder über Elektromagnetik-Spezialisten validieren mussten. Durch die jetzt realisierte Schnelligkeit und Bedienungsfreundlichkeit können elektromagnetische 3D-Analysen früher in den Designprozess eingebunden werden, wodurch sich kostspielige Fehler in späteren Designphasen vermeiden lassen.

Anpassungsmöglichkeiten für den Design-Flow zur Unterstützung spezialisierter Workflows wie die Modellierung von Kabeln und Übertragungsleitungen mit Ansys HFSS, Ansys Q3D Extractor und Ansys DesignerSI

Optimiertes Preprocessing

Ansys bietet in jeder neuen Version Preprocessing-Fähigkeiten, welche das Erstellen des Simulationsmodells mehr automatisieren und gleichzeitig genügend Flexibilität bieten, um anwendungsspezifische Anforderungen durch manuelle Verfahren zu berücksichtigen. Dies wird vorwiegend durch die große Auswahl von Meshing-Technologien erzielt, die sicherstellen, dass den Anwendern robuste Meshing-Verfahren für eine maximale Anzahl von technischen Anwendungen zur Verfügung stehen. Die Integration der Ansys Workbench-Plattform, die ein Konzept für die integrierte Workflow-Modellierung für alle physikalischen Bereiche bietet, erlaubt das Einrichten praktisch beliebiger Problemstellungen in ein und derselben Umgebung, um das bestmögliche anwendungsspezifische Gitter zu erzeugen.

Lange Setup-Zeiten können eine Hürde für die Anwendung von Simulationstechnologie und für die vollständige Nutzung der sich hieraus ergebenden Vorteile darstellen. Ansys 15.0 enthält zahlreiche Lösungen für die Automatisierung und stabile Gestaltung des Preprocessing und unterstützt so die Anwender dabei, Simulationen effizienter durchzuführen, Best Practices anzuwenden und letztendlich wesentlich schneller zu Ergebnissen und technischen Entscheidungen zu gelangen. Diese Verbesserungen umfassen:

Deutlich verbesserte Performance durch parallele "part-by-part" Meshing-Engine, die beim Vernetzen großer Baugruppen eine bis zu 27fache Zeitersparnis ermöglicht.

Schnelle Erzeugung hochwertiger Hexaeder-Gitter: Ansys 15.0 erzeugt solche Gitter automatisch, auch für mehrere Körper oder verschiedene Geometrie-Ausrichtungen.

Deutliche Reduzierung der Meshing-Zeit: das Fluent-Meshing nutzt die beispiellosen HPC-Fähigkeiten und die Skalierbarkeit für ein schnelles paralleles Meshing. So lässt sich beispielsweise ein Rechengitter mit 42 Millionen Zellen unter Verwendung eines Rechnersystems mit acht Kernen mehr als siebenmal schneller erzeugen als bei Verwendung einer einzelnen CPU.

HPC-Skalierbarkeit

Auch mit der neuesten Version setzt Ansys seine Tradition der führenden HPC-Technologie fort und unterstreicht sein Engagement für die Entwicklung von Software, die modernste Hardware-Computertechnologien unabhängig von der physikalischen Disziplin nutzen kann. Ansys 15.0 bietet wichtige neue Funktionen für das HPC-Job-Management und den Fernzugriff auf die Simulation und unterstützt damit den Trend zu einem 'hochskalierten' Einsatz der Simulation in Rechenzentren.

Die neueste Version nutzt die Leistung moderner Hochleistungsrechner und zugehöriger Softwaretechnologien, um mit kürzeren Rechenzeiten Lösungen für große Modelle zu liefern: Fluent ermöglicht eine bahnbrechende Scale-up-Performance mit 15.000 Rechenkernen für große Modelle mit bis zu über 100 Millionen Zellen und bietet auch mit Einsatz einer geringeren Kernanzahl erheblich verbesserte Löser und effiziente Parallelverarbeitung. Bei Einsatz höherer Kernzahlen wurde die CFX-Skalierbarkeit verbessert. Auf diese Weise konnte z. B. bei einem sechsstufigen industriellen Verdichter eine Beschleunigung um den Faktor fünf erzielt werden.

Die Maxwell-Software bietet durch Multithreading-Verbesserungen eine fünfmal höhere HPC-Performance.

Durch neue Multilevel-HPC-Technologie in Ansys HFSS können die Anwender eine höhere Anzahl von Knoten eines Computerclusters oder einer Cloud-Umgebung nutzen, um ihre Entwicklungsprojekte zu beschleunigen. Hierbei wird erstmals in der Branche eine kombinierte Verteilung der Designparameter, Frequenzen und Multicore-Lösern eingesetzt.

Außer den genannten bietet Ansys 15.0 viele weitere neue Möglichkeiten. Informationen hierzu sind unter http://www.ansys.com/ansys15.0oder durch

die Webinar-Serie zu Ansys 15.0 verfügbar. Kunden können die neueste Version im Ansys-Kundenportal herunterladen. (mz)

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