#ANSYS 16.0 亮点展示#  ANSYS AIM

#ANSYS 16.0 亮点展示#  ANSYS AIM

■ 统一环境中的完整SDPD
　　当今仿真市场充斥着很多单物理场应用软件，每种软件都要求用户精通用户界面、工作流程和数值方法才能获得可靠结果。很多客户希望减少所需的用户界面数量，以方便地执行单物理场和多物理场仿真的几何结构准备、网格剖分、前处理、求解、后处理和优化。最小化用户界面数，不仅能够降低部署成本，而且还可提高工程生产效率。
技术说明
　　AIM是一种集成式3D工程仿真解决方案，可在现代化的单一用户环境中整合多个物理场。AIM的仿真价值超越了单物理场应用，能够在直观的沉浸式用户环境中提供全系列的物理仿真，而且随时可在多个工程部门中部署。AIM在单个集成环境内提供几何导入、前处理、网格剖分、求解以及后处理功能，这样能提高单物理场和多物理场仿真的生产效率并减少部署成本。

F1赛车的外部流仿真；几何结构导入、流量抽取、流体网格剖分、物理场建立、求解以及后处理都在单个窗口环境中

■ 直观的用户体验，供所有用户访问
　　负责处理时间紧张的产品设计验证任务的工程师都希望能够了解整个设计空间，这通常包含多个物理场的影响。这些用户需要获得快速的仿真结果反馈，以优化或选择设计理念。这类客户所需的仿真工具应该具备直观、易学和易用的特点，并可支持多物理场的快速设计探索。
技术说明
　　AIM包含统一的沉浸式仿真环境，可降低单物理场和多物理场仿真的准入门槛。AIM含有向导式的仿真模板和基于任务的工作流程，使非专家级用户能够快速掌握软件并获得有意义的多物理场及其仿真结果。AIM用户环境对专家级用户来说同样具有吸引力，可为他们提供相应的工具来编写脚本以及自定义和修改用户环境，以便自动执行复杂仿真工作流程。对于这两类用户来说，完整的仿真驱动产品开发功能可以帮他们实现单物理场和多物理场仿真的快速设计探索。

通过仿真模板创建一个从几何结构导入到结果后处理在内的基于任务的蝶形阀流体结构交互仿真工作流程

■ 仿真工作流程的自动化与定制化
　　设计工程师需要功能强大、简单直观的仿真工具来处理所有必要的物理量。然而，非专家级用户常常无法熟练掌握高端仿真工具的使用。对于拥有大型设计团队的客户来说，需要由CAE方法团队来定义仿真最佳实践并提供仿真工作流程的专业性指导。这些客户需要快速、简便地定制仿真工作流程，以便自动执行工程最佳实践，并为非专家级用户提供定制的仿真工作流程。
技术说明
　　AIM初始版本包含由IronPython（Python编程语言的一种开源实现方案）实现的本地日志与脚本功能。用户可利用本地日志与脚本来记录、定制和重演所有仿真步骤。AIM的这项功能对于负责仿真部署和管理的CAE方法团队来说尤其具有吸引力。借助脚本功能，客户可通过创建定制模板来实现工程最佳实践的自动化，为设计工程师提供仿真驱动产品开发功能。AIM还能针对所有输入模型使用强大的表达式语言，从而进一步实现定制化，通过表达式定义复杂的边界条件。AIM用户界面也可通过用户自定义扩展来进一步实现定制化。AIM的主要区别在于相同的定制工具、表达式语言和脚本语法可用在SDPD的各个方面，这样能实现协作并提高生产效率。

通过AIM的本地Python日志和脚本功能记录、自定义和重用仿真数据

■ 高性能仿真
　　强大计算资源的广泛使用需要同样强大且针对并行架构优化的软件资源提供支持。客户希望充分利用CPU和GPU硬件加速功能以在要求的时间内获得仿真结果，进而最大化并行计算投资回报率。
技术说明
　　AIM仿真技术的各个方面旨在充分利用当今并行计算架构优势。网格生成和求解可以利用多个CPU内核，AIM中的所有物理求解器都默认使用两个并行内核（与现在的MAPDL求解器工作方式类似）。AIM还包含由GPU和CPU进行加速的流体和结构后处理。

■ 重要的物理功能
　　负责处理时间紧张的产品设计验证任务的设计工程师都希望能够了解整个设计空间，这通常包含多个物理场的影响。这些用户需要获得快速的仿真结果反馈，以优化或选择设计理念。这些用户在比较研究两个或更多设计选项时，通常不会用到旗舰求解器产品中提供的所有高级物理功能。他们需要一套简化的物理功能集来进行比较研究以及探索设计空间。
技术说明
　　AIM初始版本可支持最常用的基本物理功能，实现稳态流体流动、静态和模态结构分析、稳态热学和直流电导仿真。此外，AIM还支持多物理场耦合，包括单向流固耦合、热-应力、热-电以及热-电-应力耦合。AIM为设计工程师提供一种可行的单物理场和多物理场仿真产品。

离合器壳和框架装配的线性静力分析

■ 快速综合的设计探索
　　为了真正利用仿真技术来驱动设计，工程师需要了解输入参数与性能之间的相关性和敏感性。他们需采用不同工具对设计进行参数升级和持续升级，以探索和了解整个设计空间。客户需要专门用于尽可能高效探索设计空间的工具，还需要图表和算法来协助他们解读数据并找到最佳设计方案。进行优化后，有些用户还利用六西格玛分析来验证设计是否能够满足质量要求。
　　我们假设工程师不具备统计方法学或计算机科学博士学位，因此工具必须易于使用和解读，无需脚本编写或其它更高级技能。
技术说明
　　AIM许可证允许访问DesignXplorer，以执行关联、试验设计、优化和稳健设计仿真。AIM中的模型输入和输出值可实现参数化，并包含在设计点或优化研究中。AIM能从AIM窗口内方便地在保留的设计点之间切换，以快速方便地进行对比研究。

示例图

封装与热电冷却器装配体试验设计求解，显示基础设计的电流密度

参考客户和客户评价

“仿真工具的简便易用性有助于我们公司从以测试为中心的方式转变为以分析为中心的方式。”

——Bob Tickel，Cummins公司分析总监

“利用这种技术能够以批处理流程快速评估数百种设计，探索整个设计空间，以便我们知道已获得了最佳的设计方案。”

——Ken Karbon，通用汽车公司高级工程师

“在设计过程中，Dyson的工程师能够稳步改善风扇性能，使最终设计的放大比达到15:1，相对初始概念设计的6:1放大率提高了2.5倍。开发团队利用仿真技术研究了200种不同的设计方案，这是如果采用物理原型设计作为主要设计工具时的10倍。物理测试通常用来验证最终设计方案，而且得到的结果与仿真分析密切相关。”

——R.Mason，DYSON公司研究设计与开发经理