Simcenter FLOEFD 2205 újdonságai

Ebben a verzióban is számos frissítés érkezett, melyek a következő kategóriákba sorolhatók:

  • Új egységes szoftver számozás a Siemens portfólióban
  • Teljesítmény
  • Elektronikai eszközök hűtése és hőmérséklet szabályzása
  • Multifizika
  • Felhasználhatóság
  • Átjárhatóság
  • CAD integráció

Új egységes szoftver számozás a Siemens portfólióban

Megjelent egy újabb Simcenter FLOEFD verzió, mely a Siemens DIS új, egységes szoftver számozási módszerét követi, azaz ez a verzió nem 2022.2, hanem a 2205-ös. Ez a szám onnan jön, hogy az első két szám a kiadás évének utolsó két karakterét rövidíti és az utolsó két szám a kiadás hónapja, azaz a 2205 a 2022 májusi kiadási dátumot jelenti.

Teljesítmény

MBO (Mesh Boolean Technology) technológia

Komplex geometriák kezelése forradalmi hálózó technológiával

Az új „Mesh Boolean” technológia segítségével komplex és hibás geometriákat gyorsabban és egyszerűbben lehet kezelni, mint az eddigi hagyományos technológiával. Amikor a hibás vagy rossz geometria (hibás topológia hiányzó elemmel, önmetsző felületek…) miatt CAD-en belüli Boole műveletek nem valósíthatóak meg, akkor mostantól a Mesh Boolean opció is használható. A hálóval végzett boole műveletek során a hálózó behálózza a testeket külön-külön és majd az így létrehozott hálókkal végzi el a boole műveleteket a CAD-es helyett. E funkció segítségével a hibás geometriájú modellek 5-15-ször gyorsabban és egyszerűbben hálózhatok a geometria kijavítása nélkül.

Máshonnan megközelítve a problémát, ha nem egy hibás modellünk van, hanem komplex importált geometriát töltünk be, mondjuk STL formátumból, akkor kör nem lesz kör, hanem sokszög lesz (a tesszalációs háromszögek miatt). Ebben az esetben, ha a CAD alapú boole megoldók egyikét használom, akkor egy BREP geometriát fog létrehozni a két másik módszer, azaz lesz egy olyan áramlási tér geometriánk, ahol minden felület háromszögekből van összerakva. Ha a CAD műveletekre gondolok akkor, ha készítek egy vázlatot, ami egy 100 mm átmérőjű kört tartalmaz és azt kihúzom akkor az egy szempillantás alatt elkészül. Ha készítek egy olyan sokszöget, ami az előző kör körívét 1 mm hosszú darabokból rakja össze, akkor annak a kihúzása tovább tart. Ha ezeket a műveleteket nem kihúzom, hanem söpréssel egy görbén vagy egy sokszög vonalon húzom végig akkor a kettő közötti időkülönbség lehet, hogy egy egész kávészünet hosszú… Na az MBO ezért egy tök jó dolog, mert CAD modellezés nélkül, illetve a háttérben futó CAD alapú boole műveletek nélkül tudunk az ilyen STL geometriákhoz is áramlási teret csinálni. Ezen kívül még, ami jó benne az az, hogy NX-en belül ez az új hálózó eljárás a konvergens modellekkel is használható.

A SC FLOEFD 2205-ben három áramtér generáló módszer érhető el, az MBO, a CAD alapú boole megoldó (CAD Boolean), ami a CAD szoftverre épülő boole műveleteket használja, és a „Preprocessor Boolean” eljárás, ami a SC FLOEFD saját boole megoldója (előző verziókban ez az „Improved Geometry Handling” opciónak felelt meg).

A háló alapú boole technológia (MBO) a CAD Boolean diagnosztikai eszközével együtt használható, így információkat nyerhetünk ki az áramlási térfogatból. Amennyiben a CAD alapú boole megoldó hibára fut és nem tudja létrehozni az áramlási térfogatot, abban az esetben a MBO képes lehet rá. Ez esetben a Solver Monitorban plusz diagnosztikai információk olvashatóak.

A SC FLOEFD beállításai között alapértelmezett boole megoldónak a CAD Boolean-t, a Preprocessor Boolean-t és a Mesh Boolean-t is kiválaszthatjuk, illetve ki is tudjuk kapcsolni a CAD Boolean diagnosztikai eszközt.

Elektronikai eszközök hűtése és hőmérséklet szabályzása

EDA Bridge fejlesztései

Layered (Detailed) Thermal Territory – Rétegenkénti hőterület

A hőterület (Thermal Territory) az egyes komponensek környezetében megjeleníthető a Rétegenkénti (Layered, előző verziókban Detailed) módban, úgy ahogy eddig is megjeleníthető volt az Explicit módban. A Rétegenkénti módban minden egyes réteg tartalmaz egy effektív hővezetési tényezőt. Egymást fedő hőterületek könnyedén létrehozhatóak, így jobban szemléltethető, hogy mely régiókra kell nagyobb hangsúlyt fektetni.

Via és illesztőszeg feltöltő anyag (Via Filler és Pin Filler) definíció Explicit és Layered módban

A viák és illesztőszegek anyagát beállíthatjuk Explicit és Layered módban. Jelenleg ehhez legfeljebb 4 különböző anyagot használhatunk. Smart PCB módban a feltöltő anyagok csoportosíthatóak és az anyagok száma nem korlátozott.

Forrasztásgátló maszk (Solder mask)

Ebben a verzióban megjelent a forrasztó maszk a forraszanyaghoz, külön definiálható a forrasztóanyag aljához (solder mask bottom, smb) és tetejéhez (solder mask top, smt), illetve beállítható a maszk vastagsága is. Smart PCB esetén külön testek jönnek létre a forrasztó maszkhoz, illetve a Model Summary-ben megjeleníthető a forrasztásgátló maszk tulajdonságai.

Alapbeállítás szerint a forrasztásgátló maszk opció ki van kapcsolva.

Kezelőfelület frissítései

A „Material map” módot, mostantól „Smart PCB” néven találjuk meg az EDA Bridge-ben, mivel az EDA Bridge-ből a SC FLOEFD-be transzferálás után Smart PCB néven jelenik meg (eddig is) ez a funkció.

Smart PCB

Via bevonatolás (Via Plating) iránya, teljesítmény és pontosság

  • A bevonattal ellátott via csoportoknál meghatározhatjuk, hogy a kapott átmérő a bevonat előtti furatátmérő (így a bevonatolás utáni végső furatátmérő nagyobb lesz a bevonat kétszeres vastagságával) vagy a bevonat utáni (tehát a kapott átmérő a végső furatátmérő a bevonatolással együtt).
  • Teljesítménybeli javulás is tapasztalható a SmartPCB-ben, ugyanis a hőtani szimulációkhoz a memóriahasználat drasztikusan csökkent.
  • A szomszédos azonos réteg automatikus egyesítése. Gyártási okokból egy vastag dielektromos réteget fel lehet osztani néhány azonos tulajdonságú dielektromos rétegre. Az ilyen rétegek automatikusan egy réteggé egyesülnek a Smart PCB-ben.

Multifizika

Smart PCB/szerkezeti szimuláció

Homogenizáció teljesítménye nagymértékben javult

A homogenizációhoz szükséges memória mennyisége szignifikánsan csökken (egyes esetekben a felére, szélsőséges esetekben akár az 1/30-adára). A homogenizáló hálózó és megoldó is felgyorsul, így extrém nagy és komplex PCB-k szimuláció lefuttathatóvá vált akár egy asztali számítógéppel is.

A homogenizálás funkció a SC FLOEFD 2021.3-as verziójában jelent meg, melyről ITT olvashatsz.

Szerkezeti (VEM): Nem behatoló (Non-penetrating) kontakt

Új típusú (lineáris) kontakt érhető el az érintkező kontaktok opción belül. Amennyiben van a két érintkező test között hézag (legfeljebb egy elem méretnyi) akkor a kontaktot “Sliding”, azaz elcsúszó kontaktként kell definiálni. Ellenkező esetben a két test nem érintkezik és nem alakul ki kontaktus a két test között. (A nem deformálódó felületek viszont össze kell, hogy érjenek.)

A Specific Force, azaz a felületi megoszló erő plottal a két kontaktnál jelentkező erők kiértékehetők.

1D-s elemek

Csövek helyett, 1D-s elemekkel is futtathatunk hő- és áramlástani szimulációkat a SC FLOEFD 3D-s szimulációin belül, mellyel hálózási és futtatási időt nyerhetünk ezzel a funkcióval. Ez a funkció az alap SC FLOEFD része, semmilyen kiegészítő modulra nincs hozzá szükség. Az 1D-s elemek az előző évben a 2021.2.1-es verzióban jelent meg. A 2205-ös verzióban a következő funkciókkal bővült:

  • Több cső létrehozása
  • Gravitáció támogatása
  • Linux-os megoldó támogatása

További szerkezeti (VEM), EMAG és világítás technikai frissítések

Szerkezeti: Több kijelölt elem szerkesztése. Mostantól több kijelölt elemet egyszerre tudunk szerkeszteni.

Szerkezeti/EMAG: Testek kikapcsolása. Szilárd testek kikapcsolhatóak (folyadéktérfogatként kezelhetőek) szerkezeti és elektromágneses szimulációknál.

EMAG: Fejlesztett eredménymegjelenítés. Az újonnan létrehozott elektromágneses szimulációs fájlokban az eredmények leképezési mód megváltozott.

EMAG: Új megjeleníthető paraméterek. Mostantól az elektromos térerősség (Electric Field Strenght (E)) és a mágneses térerősség (Magnetic Field Strength (H)) lekérdezhető.

EMAG: Flux plot. Az elektromágneses veszteség (Electromagnetic Loss) mostantól a Flux plot-ban kiértékelhető.

Világítás/Sugárzás: Sugár megjelenítés az összehasonlító eszközzel (Compare tool). A sugár plotok (Ray plot) mostantól összehasonlíthatóak a Compare tool-lal illetve a paraméteroptimalizáció (Parametric Study) beépített összehasonlító funkciójával.

Felhasználhatóság

Felhasználhatóságot növelő fejlesztések

Célok (Goals): Új célok és lekérdezhető paraméterek. A teljes energia egyensúly (Total Energy Ballance), a térfogati hőtermelés sebessége (Volumetric Heat Generation Rate) és a hőtermelés sebessége (Heat Generation Rate), szilárdtest tömege (Mass of Solid) célok és lekérdezhető paraméterek mostantól elérhetőek.

Solver Monitor: Gyorsulás. A hálózónak és a megoldónak egyes műveletei mostantól kevesebb ideig tartanak, a memóriafelhasználás optimalizálása miatt.

Folyadékrétegek (fluid film): Fejlesztett megjelenítés. Folyadékrétegek tömegáramának megjelenítése javult komplex szögletes felületek esetén, mostantól a tömegáram eloszlása egyenletesebb.

Eredmények exportálása: Transient Explorer. A Transient Explorer-en belül mostantól, az eredmények exportálhatóak a jelenlegi időpillanatban vagy egy adott időtartamon belül (adott lépésközzel).

Eredmények betöltése szimuláció után. Eddig, ha egy darab szimulációt futtatunk le (azaz nem a Batch Run-t használtuk) akkor az adott szimuláció eredménye automatikusan betöltődött. Mostantól ezt ki tudjuk kapcsolni.

Dokumentáció: HTML alapú felhasználói kézikönyv. A SC FLOEFD Help-je, mostantól HTML-es formátumban érhető el.

Átjárhatóság

Xcelerator Share támogatása

Xcelerator Share egy olyan együttműködés segítő platform, ahol a kollégáinkkal közösen együtt dolgozhatunk, még akkor is, ha nem azonos telephelyen vagyunk. Az Xcelerator Share lehetővé teszi a fájlok szinkronizálását a felhőalapú tárhelyre közvetlenül a Simcenter FLOEFD-ből a beágyazott böngészővel.

Az Xcelerator Share a következő funkciókat tartalmazza:

  • Biztonságos és titkosított szinkronizáció a számítógép(ek) és a felhő között
  • Jogosultság függő projekt megosztás és feladatkezelés
  • Felhőszolgáltatás mérnöki szemlélettel
  • Böngésző alapú, bármilyen eszközön, bármikor használható.

A főbb funkciók a következő videóban tekinthetőek meg:

Az Xcelerator Share használatához egy új, XaaS kompatibilis Simcenter FLOEFD licence szükséges.

CGNS (CFD General Notation System) exportálás

Statikus vagy időfüggő szimulációk eredményeit CGNS fáljformátumba kiexportálhatjuk. Ehhez a CGNS alap fájlokat létre kell hoznunk SC FLOEFD vagy egy másik eszközzel segítségével, majd miután azt beimportáltuk SC FLOEFD-be, az exportált eredményeket az eredeti CGNS fájlba bele tudjuk menteni.

Ezzel a funkcióval számos szoftverbe kiexportálhatjuk a SC FLOEFD-s eredményeinket, ezzel növelve a különféle szoftverek közötti átjárhatóságot.

A CGNS-ről több információ itt érhető el: CFD General Notation System (cgns.github.io).

CAD integráció

Konvergens geometria támogatása. Konvergens geometria támogatása a Mesh Boolean hálózás esetén (jelenleg csak NX-en belül).

Újabb támogatott NX verziók. Mostantól a Siemens NX 2007-es sorozata (2019, 2023, 2027) és a 2206-os verziók is támogatottak (FLOEFD for NX és FLOEFD SC verziók esetén).

További támogatott CAD verziók (Solid Edge és NX) megegyeznek a SC FLOEFD 2022.1-es verzió támogatott verzióival.

Ügyféltámogató mérnök, szakterülete a szimulációs szoftverek.
Gépészmérnökként végzett Dunaújvárosban, majd az Óbudai Egyetemen járt PhD képzésre. Az eddigi munkahelyein mért is és tervezett is, de főleg szimulációval foglalkozott. Az egyik kedvenc CFD szoftvere a FLOEFD, amit legelőször 2012-ben használt.

A szerző további cikkei »

Archívum