۳۰- شبیه‌سازی CFD ساده با مهندس دینامیک سیالات در 3DEXPERIENCE و Streamlined CFD Simulation with Fluid Dynamics Engineer on 3DEXPERIENCE
۳۰-Streamlined CFD Simulation with Fluid Dynamics Engineer on 3DEXPERIENCE
شبیه‌سازی CFD بهینه با Fluid Dynamics Engineer در پلتفرم 3DEXPERIENCE: انقلابی در گردش کار سیالات
در این جلسه‌ی آموزنده به ما بپیوندید تا به‌روزرسانی‌های اخیر در نقش مهندس دینامیک سیالات را که گردش کار سرتاسری برای شبیه‌سازی‌های سیالات را ساده و تسریع می‌کند، شرح دهیم. ما تفاوت‌های کلیدی بین گردش کار سنتی شبیه‌سازی سیالات و رویکرد جدید خود را برجسته خواهیم کرد و نشان خواهیم داد که چگونه این قابلیت‌های جدید به طور چشمگیری تجربه و کارایی کاربر را بهبود می‌بخشند. پیشرفت‌های قابل توجهی که اخیراً ارائه شده‌اند شامل ویژگی‌های ایده‌آل‌سازی هندسه بهبود یافته، مش‌بندی خودکار چند ماده‌ای و تنظیم سناریوی بصری‌تر است.
در این وبینار خواهید آموخت:
• مزایای مدل‌سازی یکپارچه و شبیه‌سازی سیالات با استفاده از یک مدل داده مشترک در یک تجربه کاربری واحد
• تسریع آماده‌سازی هندسه برای شبیه‌سازی از طریق استخراج خودکار دامنه سیال و مش‌بندی چند ماده‌ای جدید
• نقش مهندس دینامیک سیالات موانع ورود کاربر جدید را از بین می‌برد و به پرسنل کم‌تجربه‌تر امکان می‌دهد از شبیه‌سازی سیالات بهره‌مند شوند.
Join us for this insightful session where we will describe recent updates to our Fluid Dynamics Engineer role that simplify and accelerate the end-to-end workflow for fluid simulations. We’ll highlight key differences between the traditional fluid simulation workflow and our new approach, and we’ll illustrate how these new capabilities dramatically improve the user experience and efficiency. Significant enhancements recently delivered include improved geometry idealization features, automated multi-material meshing, and more intuitive Scenario setup.
In this webinar you will learn:
• The benefits of unified modeling and fluid simulation using a common data model within a single user experience
• Accelerate the geometry preparation for simulation through automated extraction of the fluid domain and new multi-material mesher
• Fluid Dynamics Engineer role removes barriers to new user on-boarding, enabling less experienced personnel to benefit from fluid simulation
شبیه‌سازی دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) ابزاری حیاتی در مهندسی مدرن است که به طراحان و مهندسان امکان می‌دهد رفتار سیالات را در شرایط مختلف پیش‌بینی و تحلیل کنند. با این حال، پیچیدگی‌های مرتبط با تنظیم مدل، مش‌بندی و پس‌پردازش اغلب می‌تواند مانعی برای استفاده گسترده از این فناوری باشد. پلتفرم 3DEXPERIENCE، با معرفی نقش جدید “Fluid Dynamics Engineer” (مهندس دینامیک سیالات) یا FMK، یک تجربه کاربری نوین و گردش کاری بهینه را برای شبیه‌سازی CFD ارائه می‌دهد که این چالش‌ها را به حداقل می‌رساند. ۱۱۱۱
مهندس دینامیک سیالات (FMK) چیست و چرا یک گردش کار جدید؟
“Fluid Dynamics Engineer” یا FMK مجموعه‌ای از برنامه‌ها درون پلتفرم 3DEXPERIENCE است که قابلیت‌های CAD (طراحی به کمک رایانه) و PLM (مدیریت چرخه عمر محصول) را برای شبیه‌سازی سیالات به صورت یکپارچه ارائه می‌دهد. ۲ این نقش به طور تنگاتنگی با مدل در ارتباط است؛ به این معنی که با تغییر مدل، شبیه‌سازی نیز به طور اساسی تحت تأثیر قرار می‌گیرد. ۳هدف اصلی از معرفی یک گردش کار جدید، پاسخگویی به نیازهای مشتریان و ساده‌سازی فرآیندهای پیچیده شبیه‌سازی سیالات است. ۴۴۴۴
نیازهای مشتریان و انگیزه تغییر ۵
مشتریان در حوزه شبیه‌سازی CFD انتظارات مشخصی دارند که گردش کار جدید FMK به آنها پاسخ می‌دهد:
-
استخراج دامنه سیال: کاربران می‌خواهند به وضوح دامنه سیال را ببینند و درک کنند که جریان از کجا می‌گذرد و به کجا می‌رود. ۶آنها به حجم سیال، جامدات درگیر و مراحل حذف دامنه‌ها علاقه‌مند هستند. ۷
-
بستن آسان مدل: توانایی بستن سریع و آسان مدل، با حداقل مراحل و چند کلیک، از اهمیت بالایی برخوردار است. ۸
- استخراج خودکار: کاربران نمی‌خواهند به طور دستی به برنامه بگویند که سیال کجاست. آنها انتظار دارند سیستم به طور خودکار یا صریحاً محل سیال و دامنه‌ها را تعریف کند. ۹این امر به معنای به حداقل رساندن مراحل راه‌اندازی است. ۱۰
-
مدل ذهنی و اصطلاحات آشنا: کاربران ترجیح می‌دهند با اصطلاحات رایج CFD کار کنند و از یک مدل ذهنی آشنا بهره‌مند شوند. ۱۱
-
ویرایش‌های سریع و آسان: قابلیت ویرایش سریع و آسان پارامترها و تعامل ساده با شبیه‌سازی، از جمله نیازهای کلیدی است. ۱۲۱۲۱۲
-
شبکه‌بندی خودکار و شفاف: کاربران خواهان شبکه‌بندی (مش‌بندی) با حداقل ورودی دستی، شفافیت بالا و مش‌های هم‌شکل (conformal meshing) هستند. ۱۳
-
نتایج واضح و پس‌پردازش چابک: در نهایت، نتایج شبیه‌سازی باید واضح و پس‌پردازش باید چابک و کارآمد باشد. ۱۴
این نیازها، انگیزه اصلی تیم توسعه برای تغییر و بهینه‌سازی تجربه کاربری در FMK بوده‌اند. ۱۵
ستون‌های اصلی گردش کار جدید FMK ۱۶
گردش کار جدید مهندس دینامیک سیالات بر چهار ستون کلیدی استوار است:
-
کاربرمحور (User-Centric): این رویکرد بر شهودی بودن و واکنش‌گرایی تمرکز دارد. ۱۷با ادغام سه برنامه اصلی در فرآیند راه‌اندازی FMK در یک محیط متمرکز “ایجاد سناریوی سیال”، کاربر دیگر نیازی به جابجایی مداوم بین برنامه‌ها و از دست دادن تمرکز ندارد. ۱۸“مدیر فیزیک” (Physics Manager) به عنوان یک درخت شبیه‌سازی جامع، امکان ویرایش و تنظیم اکثر پارامترهای مورد نیاز برای شبیه‌سازی نهایی را فراهم می‌کند. ۱۹همچنین، اصطلاحات مورد استفاده از “بخش جامد” و “بخش سیال” به اصطلاحات CFD محورتر مانند “دامنه مایع”، “دامنه گاز” و “دامنه جامد” تغییر یافته‌اند تا منحنی یادگیری برای کاربران کاهش یابد. ۲۰
-
شبکه‌بندی تطبیقی (Adaptive Meshing): این ستون با هدف افزایش دقت و استحکام شبیه‌سازی، مش‌بندی را به صورت تطبیقی انجام می‌دهد. ۲۱
- جامع (Comprehensive): ابزار FMK یک برنامه کاربردی پهن‌باند است که طیف وسیعی از فیزیک و اتوماسیون را پوشش می‌دهد. این شامل جریان‌های گذرای پایدار، چندفازی، MRF، FSI (تعامل سازه-سیال) و موارد دیگر می‌شود. ۲۲۲۲۲۲۲۲
-
خودکار (Automated): پلتفرم 3DEXPERIENCE امکان اتوماسیون در سطح بالاتر را فراهم می‌کند و فرآیند راه‌اندازی گام به گام را تسهیل می‌بخشد تا ابزاری کاربرمحورتر ایجاد شود. ۲۳
رویکرد جدید: مبتنی بر هندسه در مقابل مبتنی بر مش ۲۴
هنگام شروع کار با FMK، دو گزینه اصلی برای نوع حجم جریان وجود دارد: “مبتنی بر مش” (Mesh-based) یا “مبتنی بر هندسه” (Geometry-based). ۲۵
-
گردش کار مبتنی بر مش (کلاسیک): این همان رویکرد قدیمی FMK کلاسیک است که برای کاربران فعلی ابزار آشناست. ۲۶
-
گردش کار مبتنی بر هندسه (جدید): این رویکرد جدیدی است که در آن تعاریف سیال (دامنه‌های سیال) بخشی از هندسه هستند و در مرحله مش‌بندی استخراج نمی‌شوند. ۲۷این بدان معناست که دامنه سیال به طور خودکار از هندسه استخراج می‌شود و نیازی به تعریف دستی یا “بستن دامنه شبیه‌سازی” نیست. ۲۸۲۸۲۸۲۸
نکته مهم این است که این دو گردش کار در حال حاضر با یکدیگر سازگار نیستند؛ بنابراین، اگر شبیه‌سازی را با یک رویکرد آغاز کنید، باید آن را با همان رویکرد ادامه دهید تا از قابلیت مقایسه و تعامل مناسب بین شبیه‌سازی‌ها اطمینان حاصل شود. ۲۹
برنامه‌ها و نقش‌های مرتبط در سیستم‌های سیالات ۳۰
در پلتفرم 3DEXPERIENCE، نقش‌های مختلفی در مجموعه سیستم‌های سیالات وجود دارد که هر یک بر کاربردهای خاصی تمرکز دارند:
-
مهندس تزریق پلاستیک (Plastic Injection Engineer): ابزاری مهم برای شبیه‌سازی تزریق قالب پلاستیک. ۳۱۳۱۳۱۳۱
-
Xflow: یک کد Lattice Boltzmann که بر کاربردهای چندفازی، به ویژه روانکاری دنده، تمرکز دارد. ۳۲۳۲۳۲۳۲
-
مهندس مشخصه‌یابی مواد متخلخل (Porous Material Characterization Engineer): تخصصی عمودی برای آزمایش مجازی مواد متخلخل، با استفاده از اسکن‌های CT برای تکرار ساختار و جریان و دستیابی به خواص بدون آزمایش فیزیکی. ۳۳
-
PowerFlow: فناوری برجسته برای آیرودینامیک و آکوستیک که به طور گسترده در OEMها و صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرد. ۳۴
-
مهندس دینامیک سیالات (Fluid Dynamics Engineer – FMK): نقش عمومی و جدید برای شبیه‌سازی سیالات در پلتفرم 3DEXPERIENCE. ۳۵
علاوه بر این، برنامه‌هایی برای مطالعه طراحی پارامتریک و بهینه‌سازی با FMK نیز وجود دارد. ۳۶FMK همچنین شامل ۱۶ هسته محاسباتی است که با مجوز و دسترسی به HPC ابری برای مشتریان ارائه می‌شود. ۳۷
نتیجه‌گیری
پلتفرم 3DEXPERIENCE با معرفی نقش Fluid Dynamics Engineer و گردش کار جدید مبتنی بر هندسه، گامی بزرگ در جهت ساده‌سازی و بهینه‌سازی شبیه‌سازی CFD برداشته است. این رویکرد کاربرمحور، همراه با شبکه‌بندی تطبیقی، جامعیت فیزیکی و اتوماسیون پیشرفته، به مهندسان امکان می‌دهد تا با کارایی و دقت بیشتری به تحلیل‌های سیالات بپردازند و از چالش‌های مدل‌سازی پیچیده رها شوند. این تحول، در نهایت به بهبود کیفیت طراحی و سرعت بخشیدن به فرآیند توسعه محصول کمک شایانی خواهد کرد. ۳۸
متا دیسکریپشن: کشف کنید چگونه پلتفرم 3DEXPERIENCE و نقش Fluid Dynamics Engineer شبیه‌سازی CFD را با گردش کاری نوین، کاربرمحور و مبتنی بر هندسه متحول می‌کنند.
کلمات کلیدی برای سئو: شبیه‌سازی CFD، Fluid Dynamics Engineer، 3DEXPERIENCE، دینامیک سیالات محاسباتی، FMK، گردش کار CFD، شبیه‌سازی سیالات، مش‌بندی تطبیقی، تحلیل سیالات، Dassault Systèmes.
