熱流体シミュレーション

多くの製品の実際の性能は、気体、液体、あるいはその両方の組み合わせといった流体との相互作用に左右されます。数値流体力学 (CFD) シミュレーションは、流れと熱伝達の挙動をシミュレーションおよび予測する機能を提供します。しかし、製品がますます複雑化する世界では、製品の流体力学と伝熱性能を個別に理解するだけではもはや十分ではありません。

複雑さを競争上の優位性に変えるために、今日のCFDエンジニアは、反応流から空力音響額、混相流から粒子力学、電子機器の冷却から空気力学まで、流体関連の幅広い物理学をモデル化できる必要があります。

Simcenter熱流体シミュレーション・ソフトウェアを使用すると、最も複雑な流体力学の問題を仮想的に予測し、洞察を製品イノベーションに変えることができます。

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正確な性能予測は、CFDシミュレーションにおける正確なジオメトリ表現に依存します。製品を市場に投入するペースが常に加速している世界では、CFDシミュレーション用のジオメトリと計算メッシュを記録的な速さで準備する必要があります。高速、堅牢、再現可能、高忠実度の自動メッシュ作成技術は、高速化において重要な役割を果たします。

最先端のテクノロジを搭載したSimcenterの熱流体ソフトウェアにより、忠実度の高い形状表現を使用して、現実世界のジオメトリ上で現実世界の動作をシミュレーションできます。

CAD組み込みCFDは、開発プロセスの早い段階で、ジオメトリや境界条件の変化が流体力学や熱性能に与える影響を理解する上で重要な技術です。CAD組み込みCFDの技術により、設計エンジニアは迅速かつ頻繁な最適化分析を実行し、任意のCADプラットフォーム内で洞察に満ちたレポートを生成して、設計プロセスを指示できます。

Simcenterは、数値流体力学シミュレーションのパワーをすべての設計エンジニアに届けます。CAD組み込みCFDをNX、Creo、CATIA V5、またはSolid Edgeで直接使用して、設計プロセスを中断することなく、アイデアの可能性を最大限に迅速に探求できます。

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製品のイノベーションを推進するためには、より優れた設計案を迅速に発見することが何よりも重要です。設計探査検証を実行するための前提条件は、自動化された堅牢なエンドツーエンドのCFDワークフローであり、エンジニアはCADから記録的な速さで結果まで確実に移行できます。可能性を探るには、単純な設計スイープから実験計画 (DoE)、高度な最適化手法まで、CFD研究が必要です。

Simcenterを使用すると、フローベースのトポロジ最適化、完全に自動化されたCFDシミュレーション・ワークフロー、および統合された設計探査によって、設計案の可能性を追求することができます。CFツール内から何百もの設計を探索し、複雑なスクリプトを作成したり、最適化の専門家でなくても、より迅速にイノベーションを創出できます。

数値流体力学 (CFD) は、膨大なリソースを必要とするシミュレーション手法です。CFDシミュレーションの複雑さに応じて、ローカルのワークステーションからクラウド上の大型高性能コンピューター (HPC) まで、シミュレーションを実行するのに最適なハードウェアをエンジニア自身が選択できなければなりません。CFDエンジニアにとっての課題は、コストとエネルギー効率を確保しながら、より迅速に進めることです。これは、拡張性が高く、柔軟性の高いコンピューティング・ソリューションとライセンス・モデルによってのみ実現できます。

Simcenterは、高速で柔軟かつ拡張性のあるCFDソリューションを提供するため、特定のプロジェクトに最適なハードウェア構成でCFDの問題を実行できます。ワークステーションでジョブをクイック実行したり、クラウド計算を活用したり、CPUとGPU対応のCFDシミュレーションの高速化をシームレスに切り替えたりできます。革新的で手頃な価格のカスタマイズ可能なライセンス・オプションを利用して、CFDプロジェクト固有のシミュレーションのニーズを満たします。

イノベーションを生み出すためには、CFDエンジニアは高度なデータ解析によって意思決定を迅速化する必要があります。結局のところ、設計上の決定は「利点の数」に帰結することが多く、最高温度、抗力係数、あるいは最低速度に基づいて重要な設計決定を下すことになります。これらの数値には迅速にアクセスできなければなりません。

しかし、ますます複雑化する世界では、自然環境における設計の性能を関連するすべての関係者に適切に伝えるために、CFDの後処理は数値を超えて行う必要があります。

このような理由から、Simcenterは、複雑なシミュレーションを迅速かつ容易に解析するための包括的なCFDの後処理機能を提供しています。複雑なデータから貴重な洞察を抽出し、直感的ではない結果を理解し、製品性能の原因と結果を特定し、複数の設計を簡単に比較して、最終的にはデータに基づいたより良い意思決定を下します。高性能の可視化とバーチャル・リアリティ機能により、迅速な設計上の意思決定が可能になり、強力なエンジニアリングの物語表現を通じて、すべての関係者に対する結果の可視性が向上します。

電子機器の熱設計は、コストと性能の目標を達成する信頼性の高い製品を開発する上で重要です。複雑化、小型化、パワー密度の増大に伴い、エンジニアは温度と流体の流れを正確に予測する必要があります。また、放熱のための効率的な熱管理ソリューションを設計するために、開発の初期段階から冷却を評価することも不可欠です。

Simcenterポートフォリオには、チップ・パッケージ・レベル、プリント回路基板 (PCB)、ラック、および大規模なデータセンターのエンクロージャ向けの特定の電子機器冷却シミュレーション機能を備えた主要なCFDソフトウェアが含まれています。

Simcenterは、対流、伝導、放射、太陽負荷をモデル化することで、空冷および液冷エレクトロニクスの基板再スピンをなくし、試作コストを削減し、市場投入までの時間を短縮します。Simcenter熱試験ソリューションは、最高の精度を達成するためにパッケージの熱モデルの校正をサポートします。

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