Відкрити головне меню

SimScale є автоматизованого проектування (САПР) програмний продукт, заснований на хмарних обчисленнях. SimScale розроблений SimScale GmbH і дозволяє Обчислювальна Гідродинаміка, Аналіз методом кінцевих елементів і теплового моделювання.[1][2] Бекенд платформи використовує відкриті вихідні коди:

  • FEA: Code_Aster і CalculiX
  • CFD: OpenFOAM
  • Розділи: YADE
SimScale
SimScale logo.png
Тип Computer-aided engineering
Розробник SimScale GmbH
Платформа Web browser
Стан розробки Active
Ліцензія shareware
simscale.com

Хмарної платформи SimScale дозволяє користувачам запускати симуляції, і, в свою чергу, перебирати більш конструктивні зміни, у порівнянні з традиційними місцевими комп'ютерними системами.Помилка цитування: Відкривальний тег <ref> неправильний або містить хибну назву.

ІсторіяРедагувати

SimScale GmbH була заснована в 2012 році п'ять випускників TU Munich, David Heiny, Vincenz Dölle, Alexander Fischer, Johannes Probst, and Anatol Dammer[3] з метою залучення до CAE рішень на масовий ринок і забезпечити альтернативу традиційним локальних рішень, які були галузевим стандартом в той час. Після бета-тестування, SimScale платформа була запущена у другому півріччі 2013 року.[4]

У 2015 році SimScale оголосила про своє партнерство з Onshape, введення з'єднувача додаток, який дозволяє користувачам експортувати свої CAD-моделей з Onshape і імпортувати їх в SimScale.Помилка цитування: Відкривальний тег <ref> неправильний або містить хибну назву.

2 грудня 2015 року співтовариством було оголошено план, щоб  зробити платформу безкоштовну,[5][6] в рамках ініціативи демократизації САПР і розширити свою базу користувачів професійних інженерів і CAE експертів для включення малих і середніх підприємств, а також студентів і окремих розробників продукту.[7][8]

У 2016 SimScale почалося їх співпраця з програмою Autodesk по розробці добавляння дозволу всім 360 користувачам легко завантажувати свої 3D САПР моделі безпосередньо в SimScale платформи.[9] зовсім недавно, в кінці 2016 року SimScale Академії був запущений, забезпечуючи нову навчальну платформу за запитом курси інженерного моделювання.[10]

Станом на грудень 2016 року, кількість підписних SimScale користувачів досягла 80 000, а число проектів моделювання у вільному доступі в публічному проекті SimScale перевищило 15 00.[11]

ОсобливостіРедагувати

SimScale платформа має декілька можливостей. Кожну можливість з відповідним прикладом для візуалізації наводяться нижче.

Кінцевих елементів модуль аналізуРедагувати

FEA модуль SimScale використовує відкриті вихідні коди / рішення Code_Aster і CalculiX. Ці коди дозволяють лінійного і нелінійного статичного/динамічного аналізу конструкцій. Code_Aster використовується моделювання із залученням втома матеріалу, пошкодження, механіка руйнування, механіка контактної взаємодії, геоматерііали, пористе середовище, мульти-фізики муфти і багато іншого. CalculiX має аналогічні функціональні можливості, дозволяючи користувачам створювати, розраховувати і пост-процес кінцевих елементів моделі.

Linear static analysis Nonlinear static analysis Linear dynamic analysis Нелінійний динамічний аналіз
 
Linear static analysis calculates displacements and stresses resulting from the applied load. The image describes the contour plot of stresses obtained from linear static analysis of a gripper arm. Project: Static structural analysis of a gripper arm.[12]
 
This image shows a nonlinear static analysis of a snap-fit. The analysis incorporates a complex physical contact behavior between the two components. The analysis is done on SimScale. Project: Contact analysis of a consumer snap fit.[13]
 
The image shows a stress contour plot obtained via linear dynamic analysis. The mobile is dropped from the height of 2m to get the effective deformation due to impact. Project: Linear dynamic analysis of a dropped phone.[14]
 
Такий тип аналізу вивчає динамічний відгук структури, піддану залежать від часу навантажень. Зображення показує вплив черепа на жорсткій пластини з і без шолома. Проект: Динамічний нелінійний аналіз впливу людського черепа.[15]
Multibody dynamics Гармонійний аналіз Модальний аналіз Моделі
 
This image shows a linear analysis of a multibody system. SimScale allows the import of CAD models and meshes with both individual parts and assemblies. Linear contact constraints, such as bonded / small sliding contacts, are supported. Project: Linear analysis of a multibody system.[16]
 
Гармонійний аналіз може показати піковий відгук системи при навантаженні в заданому діапазоні частот. Зображення показує контурний графік переміщень. Моделювання проводилося з використанням програмного забезпечення SimScale FEM. Проект: Гармонійний аналіз крильчатки.[17]
 
Модальний аналіз може допомогти визначити власні частоти і власні моди структури за рахунок вільних vibration.This зображення показує контурний графік переміщень. Це показує різні власні моди ферми моста. Проект: Анкерний аналіз моста власних частот.[18]
 
Хмарно інструмент механіки пропонує різні моделі матеріалів підходять для багатьох інженерних додатків в рамках виходу або відмову межі. Різні моделі гіперпружних матеріалу також доступні для моделювання високо еластичних матеріалів. Проект: Стрес аналіз серцево-судинного стента.[19]

Computational fluid dynamics moduleРедагувати

CFD модуль SimScale використання OpenFOAM для потоку рідини моделей. Обидва стійкий стан та аналіз перехідних процесів для таких типів не представляється можливим. Наступний аналіз типів можна в SimScale.

Ламінарний потік Турбулентні потоки Нестисливий потік
 
Гладкий потік, який має місце при малих швидкостях - зображення показує ламінарний потік текучого середовища в чистому приміщенні. Аналіз проводився з використанням компонента CFD платформи SimScale. Проект: ламінарний потік рідини в чистому приміщенні.[20]
 
Грубі потоки, які, як правило, відбуваються, коли швидкість перетинає поріг - приклад буде турбулентний потік рідини в циклонний сепаратор. Проект: Турбулентний потік рідини в циклонний сепаратор.[21]
Згаданий потоків як постійні щільності, навіть стискувані рідини можуть мати цей тип наближення потоку при низьких швидкостях, як показано на малюнку. Проект: нестисливого потік через трубку Вентурі інжектор.
Багатофазних потік Пасивний скалярний транспорт Fluid-Solid Body Interaction
 
Для аналізу потоку різних фаз або різних властивостей матеріалу - багатофазна моделювання процесу перемішування в реакторі показаний на зображенні. Аналіз робиться на SimScale. Проект: багатофазна моделювання процесу перемішування, в реакторі.[22]
 
Нова скалярна величина вводяться в поле нестисливої рідини - поширення диму / оформлення є типовим прикладом такого роду потоку. Цей аналіз був проведений з платформою SimScale CFD. Проект: Скалярний моделювання транспорту CFD в гаражі.[23]
 
Залучає потоки текучого середовища, які залежать від твердого руху тіла - загальний приклад потоку змінений відкриттями і закриттям клапана скидання тиску. Моделювання проводилося з використанням SimScale. Аналіз Запобіжний клапан.[24]

Тепловий модульРедагувати

Тепловий модуль SimScale використання пакету openfoam для твердий-твердого і рідкого-твердого теплового взаємодії проблеми. Для термо-Структурний аналіз, SimScale використовує Code_Aster і CalculiX. В даний час, SimScale дозволяє відчепили термо-механічного моделювання,[25] спряженого теплообміну[26] і конвективний теплообмін аналізу. Обидва усталених і перехідних моделювання можливі. Крім того, рідина також дозволити використання турбулентності моделі. Види аналізу можна використовувати SimScale включають в себе:

Термо-Структурний аналіз Конвекційна теплопередача Проведення передачі тепла Радіаційний теплообмін
 
Компонент термічного аналізу програмного забезпечення SimScale дозволяє виконувати термо-механічних та аналізу теплопередачі, як показано на малюнку вище. Аналіз проводився на SimScale. Проект: термо-Структурний аналіз тріснула труба.[27]
 
Передача тепла відбувається в результаті руху рідини, викликане плавучістю і/або зовнішніх джерел, таких як вентилятор або обігрівач - в цьому випадку конвективний потік усередині лампи за рахунок нагрівання катода. Проект: Конвективний потік усередині лампи.[28]
 
Це зображення показує тепловий ефект в електронних чипів, змонтованих на друкованій платі (PCB). Цей перехідний тепловий аналіз проводився на SimScale платформи. Проект: перехідний тепловий Аналіз друкованих плат.[29]
 
Це зображення показує передачі тепла в процесі лазерного зварювання. В дизайн продукту, випромінювання зазвичай починає грати роль високих температур і, отже, теж враховується в цьому випадку. Наведений вище аналіз був здійснений з використанням SimScale.

Спряжений теплообмін (СНП), що імітує теплові перенесення енергії між твердою і рідкою, була додана зовсім недавно в SimScale фізики портфоліо. Це найбільш часто використовувані в конструкції теплообмінників, підігрівачів, охолоджувачів, електронні компоненти і інших джерел тепла.[30]

Спряжений теплообмін
 
Теплопередачі існуючої між рідкої і твердої середовищ - типовим прикладом є теплообмінник, в якому передача тепла відбувається між двома рідинами, розділеними твердою області. Проект: теплообмінник - спряженого теплообміну моделювання.[31]

Інші модуліРедагувати

Інші модулі SimScale включають в себе:

Аналіз частинок
 
Це зображення показує змішання і переміщення сипучих частинок з допомогою шнека. Ця частка аналіз проводився з SimScale програмного забезпечення. Проект: аналіз часток у гвинтовому конвеєрі.[32]

Формат файлуРедагувати

SimScale дозволяє імпортувати геометрію в крок, в форматі iges, brep ЗА і СТЛ формати; сітка в пакету openfoam, ДООН, ЕГК, мед, мова йде про форматах. Крім того, геометрія може бути безпосередньо імпортовані від свого партнера САПР Платформа, а саме Onshape.

У SimScale надбудова для Autodesk Ф'южн 360 була випущена, щоб дозволити прямий імпорт моделей з Autodesk Fusion з 360 до SimScale.[33]

Промислового застосуванняРедагувати

SimScale за CAE програмного забезпечення знаходить застосування в широкому спектрі галузей промисловості, таких як ОВК, вітроенергетики, автомобільної, аерокосмічної, електроніки, промислового устаткування і машин, радіаторів, споживчі товари, біомеханіки і т. д.[34] його використання дуже різноманітні. В Японії Tokyowheel — компанія, інженери технічного вуглецевого волокна гоночних коліс для спортсменів — використовується SimScale по ЦФО компонента програмного забезпечення, щоб визначити найбільш аеродинамічного профілю колеса. розводка технологій, проведені теплові розрахунки на SimScale, щоб перевірити кілька варіантів їх ВЧ-тестера.[35] Карлссон Autotechnik оптимізували аеродинаміку свого автомобіля за допомогою SimScale по ЦФО модуль.[36] Малайка, компанія, що спеціалізується на розробці і виробництві автомобільних крісел, зайнятих SimScale по ЗЕД моделювання функціональні можливості для проектування безпечних автокрісел для дітей.

Спільнота SimScaleРедагувати

У SimScale загальний план було оголошено 2 грудня 2015 року на підставі нового раунду інвестицій, очолюваної Юніон-сквер підприємств (УСВ).[37] у загальний план є безкоштовним і включає в себе 3000 розрахунок годин і 500 ГБ на рік для кожного зареєстрованого користувача. Моделювання/проектів, створених Користувачем, зареєстрованим під "загальний план", є доступними для всіх інших користувачів SimScale публічних бібліотек проекту. В SimScale громадських проектів-це бібліотека з існуючих симуляторів/проекти, в яких будь-який зареєстрований користувач може використовувати як шаблон, щоб змінити або скопіювати.[38]

Інформаційно-просвітницька програма SimScaleРедагувати

SimScale також організовано кілька безкоштовних вебінарів в рамках своєї інформаційно-пропагандистської програми для створення імітаційних технологій більш популярними серед акваріумістів та дизайнерів. Вебінари, організовані SimScale включають в себе:

  • CFD Майстер-клас[39]
  • FEA Майстер-клас[40]
  • Термічний Аналіз Практикум[41]
  • 3D-принтер Практикум[42]
  • F1 Аеродинаміка Практикум[43]
  • Моделювання в Біомедичної інженерії майстерні[44]
  • CFD в Формула студент і Формула SAE Практикум[45]

Крім того, в 2016 році SimScale почав свою академічну програму[46] для зміцнення зв'язків зі школами, університетами та окремими дослідниками. В рамках програми SimScale пропонує студентам безкоштовні передплати на професійний тарифний план і авторів студентських команд, які беруть участь у змаганнях, таких як Формула SAE/Формула-студент, компанії spacex Гиперпетля під дизайн і т. д.[47]

ПосиланняРедагувати

  1. Wasserman, Shawn (9 December 2015). SimScale Brings the Price of Computer-Aided Engineering Down to Zero. engineering.com. 
  2. Tara, Roopinder (16 June 2016). Be Warned: The CAE World Is About to Shift. engineering.com. 
  3. SimScale. CrunchBase. 
  4. Schmitz, Barb (26 August 2013). Cloud-Based Simulation. engineering.com. 
  5. SimScale announces free access to simulation technology as a part of its new community plan (Press release). NAFEMS. 2 December 2015. Архів оригіналу за 30 серпень 2017. Процитовано 17 травень 2017. 
  6. König, Peter (15 April 2016). Mit SimScale und Make gratis simulieren lernen wie die Profis (Press release). MAKE. 
  7. SimScale to bring simulation technology to small and medium businesses. Global Manufacturing. 8 December 2015. 
  8. Wasserman, Shawn (30 April 2015). Is Cloud-Based Simulation Affordable Enough to Dominate the Start-Up Market?. Engineering.com. 
  9. SimScale Launches Integration for Autodesk Fusion 360. August 2016. 
  10. Introducing the SimScale Academic Program. December 2016. 
  11. 2016: A Year in Review for SimScale. December 2016. 
  12. SimScale Simulation Project: Static Structural Analysis of a Gripper Arm. 
  13. SimScale Simulation Project: Contact analysis of a consumer snap-fit mechanism. 
  14. SimScale Simulation Project: Mobile Phone Drop Test. 
  15. SimScale Simulation Project: Dynamic nonlinear impact analysis of a skull. 
  16. SimScale Simulation Project: Linear analysis of a multibody system (toggle-clamp). 
  17. SimScale Simulation Project: Harmonic analysis of an impeller. 
  18. SimScale Simulation Project: Truss bridge eigenfrequency analysis. 
  19. SimScale Simulation Project: Testing of two different types of cardiovascular stent models. 
  20. SimScale Simulation Project: Laminar steady state simulation of a cleanroom. 
  21. SimScale Simulation Project: Turbulent flow through a cyclone separator. 
  22. SimScale Simulation Project: Stirred reactor free surface flow. 
  23. SimScale Simulation Project: Smoke propagation in a parking garage. 
  24. SimScale Simulation Project: Pressure relief valve analysis with 6-DoF motion. 
  25. Wasserman, Shawn (19 January 2015). Transient Heating and Thermal Shock Analysis for Free. engineering.com. 
  26. Wasserman, Shawn (19 May 2016). Freemium Simulation Software Now Includes Conjugate Heat Transfer. engineering.com. 
  27. SimScale Simulation Project: Thermo-structural analysis of a cracked pipe. 
  28. SimScale Simulation Project: Convective flow inside a light bulb. 
  29. SimScale Simulation Project: Transient thermal analysis of a PCB. 
  30. Freemium Simulation Software Now Includes Conjugate Heat Transfer. May 2016. 
  31. SimScale Simulation Project: Heat exchanger - CHT simulation. 
  32. SimScale Simulation Project: Screw conveyor - particle analysis. 
  33. SimScale Integrates with Autodesk Fusion 360. Inside HPC. 22 August 2016. 
  34. SimScale — Industries. Процитовано 6 April 2017. 
  35. Simulation Experts Save Electronics from Thermal Damage. February 2017. 
  36. Using Simulation in Product Design: 3 Success SimStories. March 2016. 
  37. Union Square Ventures invests in Munich-based startup SimScale. Tech.eu. 2 December 2015. 
  38. Public Projects. SimScale. 
  39. SimScale CFD Master Class. Процитовано 6 April 2017. 
  40. SimScale FEA Master Class. Процитовано 6 April 2017. 
  41. SimScale Thermal Analysis Workshop. Процитовано 6 April 2017. 
  42. SimScale Offers Three Workshops to Teach 3D Printing. 3Dprint.com. 11 February 2016. 
  43. SimScale Offers Online F1 Aerodynamics Workshop. Inside HPC. 11 March 2016. 
  44. SimScale Offers Training on Using Simulation in Biomedical Engineering. Engineering.com. 19 August 2016. 
  45. Application of CFD in Formula Student and Formula SAE. Процитовано 6 April 2017. 
  46. Introducing the SimScale Academic Program. SimScale. December 2016. 
  47. SimScale Academic Program - CAE software for Students and Educators. SimScale. Процитовано 3 April 2017.