Главным инструментом Ansys для создания цифровых двойников реальных физических объектов яв ляется Ansys Twin Builder . С его помощью информация от установ ленных на оборудование датчиков передается в математическую мо дель для оценки влияния реальных условий эксплуатации на измене ние параметров оборудования. Это обеспечивает глубокое понимание предыдущих условий и режимов ра боты оборудования и возможность точной оценки его технического со
увеличить количество расчетов и виртуальных испытаний, повысить общую надежность устройства и ускорить выход нового привода на рынок. Для анализа функциональной безопасности предназначено реше ние Ansys medini analyz e, охва тывающее целый ряд задач – от обеспечения безопасности и над ежности системы до снижения за трат на разработку и поддержку встраиваемого ПО. Ansys medini analyze позволяет сократить затра
Деформация привода, рассчитанная с помощью Ansys Mechanical
ты и сроки работ по обеспечению соответствия стандартам в области надежности и безопасности до 50%, а также целостности информации. Кро ме того, с его помощью можно проводить анализ слабых мест системы ( System Weakness Analysis, SWA ), оценивая риски и анализируя компонен ты изделия на ограничения и соответствующие активирующие факторы. Решение востребовано среди автопроизводителей: к примеру, концерн Daimler с его помощью разрабатывает концепции функциональной безопасности, Audi использует при проектировании двигателей, а в ZF TRW его применяют на всех этапах – от проверки концеп ции до разработки аппаратного и программного обеспечения. Цифровые двойники в промышленности По прогнозам, к 2025 году число производствен ных активов, оснащенных системами мониторинга технического состояния, достигнет 1.65 млрд. К таким системам, в частности, относятся цифровые двойники. Эксперты “КАДФЕМ Си-Ай-Эс” в рамках Фо рума представили несколько наиболее востребо ванных вариантов применения этой технологии. Например, цифровой двойник теплообменного аппарата позволяет прогнозировать отложения, что необходимо для планирования техническо го обслуживания, предупреждать о нарушении режимов работы на основе контроля изменения тепловой эффективности оборудования и опре делять причины её изменения. Эти возможности могут оказать существенное влияние на экономи ческие аспекты – по оценкам, в западных странах потери из-за загрязнения теплообменных поверх ностей могут составлять 0.25% ВВП. В качестве других примеров оборудования, для которого востребовано создание цифровых двой ников, эксперт привел котлоагрегаты, электро станции, воздушные компрессоры, системы подачи сжатого воздуха, трубопроводы и пульпопроводы, участки измельчения и электродвигатели. Цифро вые двойники также могут применяться для плани рования и контроля работы поточно-транспортных систем, позволяя устранять причины их сбоев и улучшить логистику при транспортировке материа лов.
стояния в настоящем и будущем. Эксперт “КАДФЕМ Си-Ай-Эс” подробно опи сал три этапа создания цифрового двойника средст вами Ansys Twin Builder : Системное моделирование или создание точ ного цифрового двойника, учитывающего физику процессов; Валидация и оптимизация системы; Создание цифрового двойника с IIoT -плат формами и подключение к работающему оборудо ванию. Сегодня решение Ansys Twin Builder применяет ся в Volkswagen Motorsport для разработки циф рового двойника тяговой аккумуляторной батареи электромобиля. Другой пример – компания Phoenix Contact, которая была заинтересована в предотвра щении отказов реле. Созданный специалистами компании цифровой двойник на основе математи ческой модели определял износ в зависимости от реальных условий и режимов работы. В результате компания стала использовать усовершенствован ные реле, работа которых контролируется цифро вым двойником, что позволяет экономить десятки тысяч долларов в час за счет исключения внепла новых простоев оборудования. Другие направления Помимо этого, в рамках Форума эксперты об судили особенности проектирования электриче ских машин и аккумуляторных батарей с помощью Ansys Motor-CAD , возможности ПО Ansys для AV / ADAS и сетей 5G , продвинутые методы рас чета течений в турбомашинах, а также новые воз можности программных продуктов Particleworks, Rocky DEM и Flownex SE. Были затронуты и темы, касающиеся новаций в вычислительной гидродинамике. Эксперты про демонстрировали современные подходы к модели рованию многофазных течений, включая усовер шенствованную версию модели GENTOP в Ansys Fluen t, и улучшения в области моделирования многофазности явным VOF -методом. Обсуждались и новейшие возможности сеточных генераторов в решениях Ansys ( Mosaic и Overset ) и функционал Ansys LS-DYNA для моделирования быстропроте кающих процессов в авиакосмической отрасли. ( Статья печатается в оригинальной редакции. )
61
CAD/CAM/CAE Observer #3 (143) / 2021
Made with FlippingBook Publishing Software