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Software CFD

Impara come fare la simulazione termica nelle prime fasi di progetto

Qual è il ruolo del software CFD nel nostro nuovo mondo, con nuove regole, dove le imprese e i consumatori hanno sempre maggiori esigenze?

Il software CFD trasforma la complessità in un vantaggio competitivo

Le persone cercano un futuro migliore con prodotti sempre più personalizzati e sicuri, riduzione delle emissioni, dei rifiuti e dell'uso dei materiali, miglioramento dell'efficienza energetica e delle prestazioni operative. Le evoluzioni tecnologiche guidano l'innovazione dei prodotti, portando un'esplosione di complessità per soddisfare queste aspettative.

Una delle più grandi sfide che gli ingegneri devono affrontare oggi: c'è un grande aumento di complessità e allo stesso tempo l'innovazione è più veloce che mai. Evitare la complessità non è un'opzione, quindi è necessario trasformare questa complessità in un vantaggio competitivo!

Il software CFD vi permette di affrontare la complessità e di essere nella posizione migliore per guidare l'innovazione più velocemente rispetto ai vostri concorrenti.

CFD Software

Come funziona il software CFD

CFD sta per Computational Fluid Dynamics, un ramo della meccanica dei fluidi che usa l'analisi numerica per analizzare e risolvere i problemi che coinvolgono i flussi di fluidi. La CFD è applicata a una vasta gamma di ricerche, studi e industrie, tra cui l'aerodinamica e l'analisi aerospaziale, la simulazione dei fenomeni meteorologici, le scienze naturali e l'ingegneria ambientale, la progettazione e l'analisi dei sistemi industriali, l'ingegneria biologica, il trasferimento di calore, e l'analisi dei motori e della combustione. Questa disciplina dà il meglio di sé in fase di progettazione tramite la Frontloading CFD.

Frontloading CFD

Frontloading significa l'uso della simulazione all'interno dell'ambiente CAD 3D che permette alla progettazione e all'analisi di rimanere sincronizzate. Ciò consente la rapida valutazione delle varianti di progetto da parte del progettista stesso, riducendo al minimo le costose modifiche in fase finale di progettazione.

Come riassunto nel grafico qui sotto, il processo tradizionale per fare CFD comporta la creazione della geometria in un software CAD, l'esportazione della geometria in uno strumento di meshing, la meshatura, l'impostazione e l'esecuzione di un solutore CFD, il post-processing dei risultati, il ritorno alla geometria, la modifica e la continuazione di questi cicli di progettazione, ancora e ancora. La proposta innovativa Siemens è il "frontloading" della CFD, incorporando la tecnologia CFD nei gli ambienti CAD e PLM. Questo comprime il tempo necessario per i risultati di un ordine di grandezza.

Frontloading CFD
Flussi di progettazione CFD tradizionali classici e la loro relazione con MCAD rispetto a un approccio frontloading.

SOFTWARE CFD IN PRATICA

Il portfolio Simcenter

Il portfolio Simcenter di Siemens è un insieme di soluzioni all'avanguardia basate sulla simulazione come approccio veloce e a basso costo per accelerare l'innovazione del prodotto. Vi permette di agire nelle quattro aree chiave per il successo:

1. Modellare la complessità

Il software CFD ti permette di modellare la complessità dei progetti, dal comportamento dei materiali alle prestazioni di interi sistemi. Questo include la copertura di un'ampia gamma di fisiche, tra cui il movimento dei fluidi, l’elettromagnetismo, il trasferimento di calore e molto altro.

Con Geometric Fidelity, potete rimanere fedeli ai vostri progetti in tutte le vostre simulazioni:

  • Catturare tutti i dettagli necessari dal componente al sistema
  • Ottenere la precisione appropriata per ogni fase del ciclo di progettazione
  • Aumentare la coerenza lavorando direttamente sul vostro CAD

Con Multiphysics CFD, potete simulare la realtà, indipendentemente dalla complessità dell'applicazione:

  • Ottenere soluzioni di flusso accurate per tutte le applicazioni
  • Modellare la fisica giusta al momento giusto per l'applicazione giusta
  • Mantenere diverse fisiche completamente integrate in un'unica simulazione
model the complexity with CFD software

2. Esplorare le possibilità

Ugualmente importante è permettere ai nostri clienti di sfruttare i modelli di simulazione per trovare nuove idee e adeguati compromessi nella progettazione. Il fatto è che le simulazioni di un singolo design sono una cosa del passato - oggi gli ingegneri di simulazione vogliono eseguire centinaia di simulazioni contemporaneamente per valutare diverse varianti e ottenere le informazioni necessarie a fornire i prodotti migliori.

Con Early CFD, è possibile fare scelte di progettazione quando hanno il massimo impatto:

  • Prendere decisioni critiche all'inizio del processo di progettazione
  • Costruire simulazioni che aumentano il valore del tuo progetto
  • Espandere l'uso di CFD a più ingegneri

Con Design Innovation puoi scoprire progetti migliori più rapidamente:

  • Utilizzate l'esplorazione dei progetti integrata per considerare 100 compromessi di progettazione
  • Eseguire l'ottimizzazione della forma senza CAD parametrico
  • Utilizzare l'ottimizzazione della topologia del flusso per la produzione additiva
CFD software for automotive

3. Andare più veloce

È fantastico avere un modello accurato nel tuo gemello digitale e avere la possibilità di eseguire 100 simulazioni per trovare la migliore configurazione nel design. Ma un fattore importante è anche quello di avere la capacità di eseguire quelle simulazioni velocemente. Una simulazione troppo tardi non è meglio di nessuna simulazione!

Con Streamlined Process, puoi ridurre drasticamente il tuo tempo di progettazione:

  • Ridurre drasticamente il tempo di preparazione del modello
  • Risparmiare tempo di progettazione con flussi di lavoro automatizzati e template
  • Accelerare le soluzioni con modelli empirici, analitici e 1D integrati

Con Early Insight, puoi ricavare più valore dalle tue simulazioni:

  • Sfrutta l'enorme scalabilità dell'HPC sia per la meshing che per la risoluzione
  • Scale-up e scale-out con licenze flessibili e soluzioni cloud
  • Accelerare il processo decisionale con l'analisi avanzata dei dati
go faster with CFD software

4. Rimanere integrati

L'eccellenza ingegneristica è fondamentale in un contesto di crescente complessità del prodotto. Ciò significa che il CFD non può essere eseguito in modo isolato - ma deve essere collegato a tutta una serie di strumenti di progettazione, dal CAD alla simulazione di sistema e ai test. Solo se tutte queste soluzioni lavorano insieme possiamo accelerare il ritmo dell'innovazione.

Con le soluzioni CAD Embedded, è possibile ridurre al minimo il numero di iterazioni di progettazione:

  • Consentire all'ingegnere CAD di lavorare in un ambiente familiare
  • Inserire la CFD nel flusso di lavoro per creare un approccio "plug and play
  • Utilizzare il modello CAD nativo per l'analisi
CFD software integration

L'importanza di anticipare la simulazione termica

Le nostre soluzioni sono dedicate ai progettisti, non agli analisti, e quindi possono essere facilmente utilizzate per fare la simulazione termica nelle prime fasi del progetto di design, evitando cicli di riprogettazione e garantendo i seguenti vantaggi:

Identificazione più rapida dei problemi termici

Consegna più rapida

Consegna più rapida

Riduzione del time to market

Minori prototipazioni

Meno costi

Riduzione di errori

Qualità

Qualità

Prodotti più affidabili e duraturi

Maggiore affidabilità

Migliore reputazione, crescita del business

White Paper

"Democratizzazione" è una parola d'ordine che circola nella comunità della fluidodinamica computazionale (CFD) da qualche tempo. In questo white paper, Keith Hanna e Ivo Weinhold definiscono la questione, stabiliscono i fatti, esaminano i pro e i contro delle varie soluzioni tecnologiche offerte oggi sul mercato, e poi suggeriscono alcune indicazioni per il futuro mentre l'industria CFD cerca di colmare il divario tra l'uso in R&S e il software di simulazione per il mercato di massa.

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Stefano Morlacchi

Stefano
Morlacchi

Product Manager

Stefano è il Product Manager per le soluzioni di progettazione CFD e Cabling. Da più di 10 anni lavora nel campo della computer-aided FEM e dell'analisi CFD nei settori della biomeccanica, dell'automotive e dell'oil and gas.




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