CAD/CAM/CAE Observer 3(143)/2021

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