A 2021-es év végén megérkezett a FLOEFD 2021.3, melynek újdonságai ebben a blogban olvashatók. Az idei FLOEFD verzió már egy multifizikai szimulációs szoftvert, mely a CFD-s feladatokon túl végeselemes szerkezeti és elektromágneses szimulációs modult is tartalmaz. Meglátásom szerint ebben a verzióban a szerkezeti szimulációk fejlődtek sokat, az általános felhasználhatóság bővült és pár új funkciót kaptunk a CFD és az EMAG szimulációba.

Felhasználhatóság

A 2021.3-ban a következő felhasználhatóságot és felhasználói élményt javító újdonság került bele:

Flux Plot: Teljes energiamérleg

Mostantól megjeleníthető a hővezetés, a hősugárzás és a hőközlés ki és beérkező hőfluxusa, így könnyebben átlátható a vizsgált testek az energia mérlege.

Plotok: Megjelenítés szűrése folyadékrégió vagy szilárdtest anyaga alapján

Felületi plotok (surface plot), síkmetszetek (cut plot) és háló plotok (mesh plot) esetén mostantól szilárdtestekhez, folyadékokhoz vagy folyadékrégiókhoz (fluid subdomain) rendelhetjük a megjelenítést.

Ez a funkció nagyban megkönnyíti az áramlási képről készített képek létrehozását. Erre egy példa a következő ábrákon látható, ahol egy hőcserélőben különböző folyadékrégiókban látható a közeg hőmérséklete.

Ventilátorok (Fan): tangenciális és radiális sebesség

A Mérnöki Adatbázison (Engineering Database) belül a ventilátormodellekhez mostantól megadhatjuk az adott üzemi tömegáramhoz tartozó radiális és tangenciális irányú sebességét. Ez a funkció akkor érhető el, ha a ventilátor típusa „Fan Curve”.

Hővezető porózus közeg: Fajlagos tömegáramtól való függőség

Hővezető porózus közeg (Porous media) segítségével komplex hőtani folyamatokat is vizsgálhatunk anélkül, hogy a valós porózus közeg (pl. szűrők, rácsok, szivacsos, lyukacsos közegeket) belső struktúráját vizsgálnánk. A valódi geometriával végzett szimuláció a kellően sűrű hálója miatt a szimuláció időszükséglete megnőne, így a porózus test egy tömör testtel és a porózus közeg hő és áramlástani jellemzőivel egyszerűsítve vizsgálható. A hővezető porózus közeg belsejében a hőtani folyamatok a Volumetric Heat Exchange coefficient, azaz a térfogati hőcsere együtthatóval modellezhetők.

A térfogati hőcserét leíró együtthatóhoz mostantól fajlagos tömegáramot (kg/(s.m^2)) hozzá rendelhetünk, így az együttható értéke az áramló közeg mennyiségétől függhet. Ezzel a funkcióval pontosabb a hőátadás az egyszerűsített porózus közegek és az áramló közeg (pl. gázok) között.

Elektronikai eszközök hűtése és hőmérséklet szabályzása

SmartPCB fejlesztései

Pontosabb feszültségesés egyenáramú vizsgálatokhoz

Ha HyperLynx segítségével egy egyenáramú szimuláció során feszültségesést vizsgálunk (DC Drop) a nagy pontosság, azaz a „High Accuracy” opcióval (mostantól ez az alapbeállítás), akkor a HyperLynx-en belül sűrűbb hálóval fut le a szimuláció, így kapcsolt szimuláció esetén pontosabb bemeneti adatokkal tud dolgozni a FLOEFD és a HyperLynx.

Joule hő cél kapcsolt szimulációkhoz

Mostantól a FLOEFD-ből HyperLynx-be kapcsolt szimulációknál átadódik a globális célként (global goal) definiált Joule hő cél. Ezzel a céllal egyenáramú áramkörrel végzett feszültségesés szimulációk során a HyperLynx-ből a FLOEFD-be érkező bemeneti adatok nyomon követhetők.

Alaplap körvonalainak megjelenítése

Körvonalak megjelenítésével könnyebben értelmezhetjük a hőmérsékleteloszlást a NYÁKlapon.

Réteg plotok mentése

A kötegelt eredmény feldolgozó (Batch Results Processing – BRP) le tudja menteni a SmartPCB rétegein a plotokat képként, anélkül, hogy megjelenítené a grafikus kezelőfelületen. A BRP automatikusan lefut a szimuláció lefuttatása után és létrehozza a NYÁK lap rétegein az előre beállított plotokat (pl. hőmérséklet, teljesítménytérkép). A képminőséget a Mentés másként (Save As) ablakban tudjuk beállítani, illetve a SmartPCB plotokat a Jelenet plotok, azaz a Scene plotok közé is menthetjük.

Szerkezeti (VEM) szimuláció újdonságai

SmartPCB homogenizálása

Ortotróp homogenizálás: A külső felületen egy ritka téglatest hálót hoz létre a hálózó, míg a test belsejében a PCB rétegeinél prizma elemeket, melyek követik a téglatest háló elemeit. A külső elemek a terhelést továbbítják a belső elemek felé, ahol a statikai szimuláció lefut. A homogenizáció segítségével az explicit módszerhez (valós geometriával végzett szimulációhoz) képest gyorsabban kapunk pontos eredményeket az egyszerűsített modellen.

Kényszerek és érintkező kontakt

Kényszerezés: Gömb kapcsolat (Ball Joint)

Az új gömb kényszerrel a kiválasztott geometria egy középpont körül szabadon el tud fordulni. Amennyiben egy gömbfelületet kiválasztunk, akkor a gömb középpontját a FLOEFD automatikusan meghatározza.

Kényszerezés: Elmozdulás tengely mentén

Ezzel az új opcióval, ha egy Zsanér (Hinge) kényszert definiálunk, akkor a tengely menti elmozdulást engedélyezhetjük, azaz a kiválasztott felület axiálisan el tud mozdulni, ha az „Allow moving along axis” opciót bekapcsoljuk.

Érintkező kontakt

Az új érintkező kapcsolódással két test felületei egymáson el tudnak csúszni és az érintkező felületek között deformáció jön létre.

Egyéb CFD, VEM és EMAG fejlesztések

EMAG: További ellenállás és induktivitás a tekercsen

Váltóáram és feszültség esetén elektromos ellenállást és induktivitást adhatunk hozzá a peremfeltételekhez, mellyel a tekercs elhanyagolt részeit modellezhetjük.

EMAG és Szerkezeti: CAD Boolean mód támogatása

A Boole műveletekre alapuló CAD mód mostantól használható az elektromágneses szimulációk során. Eddig, ha elindítottuk egy EMAG és a szerkezeti szimulációkat, automatikusan a Javított geometriakezelés (Improved geometry handling) móddal indultak el. Mostantól mind a két geometria feldolgozó mód használható, viszont alapbeállítás szerint a CAD Boolean mód indul el. Amennyiben a Javított geometriakezelést szeretnénk használni alapértelmezettként, azt a Tools/Options ablakban tudjuk beállítani.

Projekt fa: Sorbarendezés

Mostantól a Projekteket és a Célokat (Goals) ABC és időrendi sorrendbe is rendezhetjük a szimuláció projektfájában.

Paraméterek: Mértékegységellenőrzés

Általunk létrehozott paramétereknél a mértékegysége ellenőrzés fejlődött.

Parameter Editor: Kinyitás és összecsukás (Expand and Collapse)

A Parameter Editor segítségével több szimulációs projekt elemeit tudjuk szerkeszteni. Ettől a verziótól az építési fák és azok alágai összecsukhatók és kinyithatók.

Nyomvonalak: Nyíl

Nyomvonalak a felületi (surface plot) és síkmetszeti (cut plot) plotoknál mostantól nyilakkal is megjelníthetők.