設計者から解析者までが、完全にCADに組み込まれたCFDソフトウェアを使用して、CFDシミュレーションを早期に実行します。NX、Solid Edge、CATIA、CreoのネイティブCADジオメトリ上で流体シミュレーションと熱伝導シミュレーションを実行して、一般的な解析ワークフローのオーバーヘッドを排除し、開発期間を短縮します。
CADに完全に組み込まれたCFDシミュレーション・ソフトウェアを使用すると、設計エンジニアからアナリストまでが直感的なインターフェースでCADジオメトリを直接使用して、CAD設計環境で流体シミュレーションを実行し、熱伝導を評価できます。これにより、CADデータ変換の時間的オーバーヘッドがなくなり、形状の簡略化やCFDステップの準備が不要になり、エンジニアは複数の設計スタディを実施して結果を評価できるようになります。したがって設計エンジニアは、形状や動作境界条件の変更が性能にどのような影響を与えるかに集中することができます。開発の早い段階でシミュレーション結果が得られるため、十分な情報に基づいた意思決定が可能になります。
シミュレーションのフロントローディングは、シミュレーションを開発の早い段階に移行するプロセスであり、設計性能に最も影響を与え、プロトタイピングのコストを削減し、後期の設計のやり直しを回避できます。CFDシミュレーションのフロントローディングとは、数値流体力学シミュレーションを設計プロセスの早い段階で導入し、設計エンジニアの手に委ねることを指します。CADに組み込まれたCFDソフトウェアを使用してCFDシミュレーションを民主化すると、設計エンジニアが流体フローと熱性能を評価し、傾向を調査し、望ましくない設計オプションを除外して、製品設計を改善することができます。方法論としてCFDをフロントローディングすると、シミュレーション・プロセスが何桁も速くなり、開発全体を短縮できます。これにより、エンジニアは製品の性能と信頼性を最適化し、物理的なプロトタイピングと開発コストを削減することができます。
CFDをCAD設計環境に統合するには、CADを定期的に使用する機械エンジニアや設計エンジニアにとって直感的である必要があります。CFDシミュレーションを定期的に使用する場合でも、頻繁に使用しない場合でも、直感的で使い慣れた環境、メニュー、選択項目、論理的なワークフロー・ステップがあると便利です。前処理、CFDシミュレーションのセットアップ、ソリューションの監視、結果の後処理と評価をすべてCAD設計環境内で行うソリューションを活用することは、非常に有利です。使いやすさと一貫性を実現するために設計エンジニアにとって重要な鍵となるのが、インテリジェントな自動化です。これは、シミュレーションのセットアップから、自動メッシュ生成、シミュレーション・ソリューションの進捗に関するリアルタイムのフィードバックにいたるまでユーザーをガイドする、解析ウィザードという形で実現します。設計エンジニアは、プロット、表、レポートという形で迅速かつ明確な結果を、追加の手順なしで簡単に得られます。
インテリジェントな前処理と自動化により、CADに組み込まれたCFDツールを使用して、設計エンジニアや解析者の生産性を向上させます。CFDシミュレーション・プロセスを高速化するインテリジェントな自動化の望ましい例として、CAD環境で作業しながらの高速自動リーク検出や、迅速なジオメトリ・シール法、自動流量検出などが挙げられます。CADモデルを簡略化することなく、CAD形状を直接操作し、複雑な形状や品質の異なる形状を扱うように設計された自動メッシュ化テクノロジーは、設計環境においてより高速で正確なCFDを実現する鍵として認識されています。安定した堅牢なデカルト埋め込み境界グリッド法には実証済みの価値があり、ジオメトリの特徴に基づいて自動的にメッシュを細分化し、フローや熱の勾配が大きい領域では適応解による細分化と組み合わせることができます。
メッシュ生成の自動化が可能であり、メッシュ生成時間を数日から数時間に、あるいは数時間から数分に短縮できる場合、一般的なCFDソフトウェアと比較して、より高速なCFD解析が可能になります。インテリジェントな自動化に加えて、革新的な自動メッシュ生成技術と使いやすさにより、解析専任者以外の設計エンジニアが設計プロセスの初期段階で確実にCFD解析を行うことができます。局所的なメッシュ生成の制御と高度なオプションを組み合わせると、CAD組み込みCFDは、経験豊富な解析者向けの高速で効率的な手法として、解析者が典型的なCFD問題に幅広く対処するのに役立ちます。
簡略化を必要とせずにネイティブCADジオメトリを直接使用するCAD組み込みCFDの利点は、CFD用のCADの前処理と準備に費やす時間が不要または最小限に抑えられることです。これにより、チーム間の情報の変換や伝達におけるエラーも排除されます。
CADジオメトリを直接操作して解析し、結果と設計オプションを評価することで、最適化された設計からCADジオメトリを迅速に伝達できるため、下流の設計機能の接続性が強化されます。
設計エンジニアがより早く、より頻繁にCFDシミュレーションを直接実行できるようになれば、自信を持ってより良い設計上の意思決定を下すことができます。さまざまなモデル構成の結果を簡単に比較し、ジオメトリを変更したり、より多くの動作条件を評価したりできるなど、シミュレーションの洞察力が設計段階でも得られます。エンジニアは、パラメトリック・スタディ、「what if」シナリオ探索、高度な実験計画機能を簡単にセットアップできるため、設計空間をより完全に探索して、プロジェクトの期限内に製品の性能と信頼性を向上させることができます。
シミュレーションを実施して選択した最適設計のコンカレントCADモデルは、製造などの他のエンジニアリング部門に即座に伝達することができます。CAD組み込みCFDにより、流体力学シミュレーション主導の設計を製品ライフサイクル管理プロセス全体に統合することができます。
