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O que há de novo no Simcenter STAR-CCM+ 2402

Simulação de lubrificação de engrenagens

Aproveite a tecnologia SPH integrada. Mais rapidez com mais opções de hardware de GPU. Execute CFD de turbomáquinas mais rápido e preciso. Modele a complexidade da interação fluido-estrutura fortemente acoplada. Além disso, muitos mais recursos.


Com o lançamento do Simcenter STAR-CCM+ 2402, é fornecido aos engenheiros, de todos os setores, recursos de dinâmica de fluidos computacional (CFD) para acelerar a modelagem de produtos complexos e atuais. Aproveite novos recursos interessantes para explorar possibilidades de engenharia e transformar a complexidade em uma vantagem competitiva.


Execute simulações de turbomáquinas axiais industriais mais rápidas e precisas



Fazer passagens de lâminas de turbomáquinas com malhas poliédricas leva a uma contagem de células comparativamente alta. Isso normalmente se manifesta em tempos de execução aumentados em simulações aerodinâmicas de turbomáquinas.


Como a principal solução, as malhas estruturadas foram introduzidas anteriormente no Simcenter STAR-CCM+. Isso permite um tempo de resposta mais rápido para máquinas axiais, tornando a malha menor em comparação com a poliédrica e permitindo um tempo de simulação mais rápido. A malha estruturada também oferece células alinhadas ao fluxo de alta qualidade na passagem da lâmina principal, proporcionando convergência mais rápida na simulação e maior precisão da solução.


Com o Simcenter STAR-CCM+ 2402, será expandindo ainda mais a capacidade de malha estruturada da turbomáquina com suporte de filetes de lâmina. Esses filetes podem estar na cobertura ou no centro. Uma experiência de usuário perfeita é garantida com o filete sendo detectado automaticamente como parte da entrada da superfície da lâmina, sem qualquer entrada adicional.


No geral, a malha estruturada da turbomáquina, juntamente com o suporte automático de filetes, leva a uma precisão ainda maior e a um tempo de solução mais rápido, sem nenhum esforço adicional do usuário.


Enfrente cargas de fluidos altamente dinâmicas que levam a grandes deformações sólidas



Para aplicações onde existe um forte acoplamento bidirecional entre um fluido denso e uma estrutura muito flexível, a convergência e a estabilidade de uma simulação CFD são muito difíceis de alcançar.


Com o Simcenter STAR-CCM+ 2402, está sendo introduzido um conjunto de novos recursos que permitem exatamente esse tipo de simulações complexas de interação fluido-estrutura, onde cargas de fluido altamente dinâmicas levam a grandes deformações na estrutura sólida: O novo método de estabilização Dynamic FSI oferece muito bom controle sobre a simulação com apenas um coeficiente ajustável, sendo totalmente compatível com o solucionador de etapas de carga de tensão sólida. E com o esquema de integração de tempo de diferenciação retroativa agora também disponível para o solucionador de tensão de sólidos, a consistência cinemática total entre sólido e fluido agora é garantida mesmo para configurações que usam integração de tempo de 2ª ordem.


Essa modelagem de interação fluido-estrutura (FSI) de próxima geração reduz as barreiras para lidar com aplicações FSI altamente dinâmicas e fortemente acopladas em dois sentidos.


Habilite aplicativos que envolvem radiação nas mídias participantes


Irradiação solar direta visível

Muitas aplicações na indústria de alimentos e bebidas, médica e de processamento ou na fabricação de aditivos dependem fortemente da interação volumétrica da radiação com um material processado. Portanto, para enfrentar tais cenários com simulação CFD, é necessário um modelo preciso de absorção e dispersão de radiação na presença de uma mídia participante.


Com o Simcenter STAR-CCM+ 2402, o já existente modelo Surface Photon Monte Carlo SPMC (que considera apenas a radiação superfície-superfície e ignora o efeito participante/volumétrico) está sendo ampliado para um PMC totalmente volumétrico. Geralmente, o PMC, um método estatístico para resolver a Equação de Transferência Radiativa, é considerado uma das abordagens de solução mais precisas. Com a expansão para PMC volumétrico, uma modelagem combinada de radiação volumétrica e de superfície é permitida e, portanto, é fornecida uma abordagem de fidelidade ainda mais alta.


Isto permite uma modelagem mais precisa de fenômenos complexos como absorção e dispersão da radiação quando ela interage com um meio participante. Para capturar a interação da radiação com líquidos, ele pode ser executado em conjunto com o Volume Of Fluids (VOF). Graças ao esquema híbrido volume-superfície, os usuários podem usar o VPMC com eficiência apenas na região onde a precisão da absorção é necessária, mantendo o restante com o Surface PMC. Isso permite acelerações impressionantes de até 37x em comparação com uma solução pura de Método Ordenado Discreto (DOM).


A VPMC está expandindo ainda mais a já rica oferta de física do Simcenter STAR-CCM+ para modelagem de radiação (DOM, Harmônicos Esféricos P1, Superfície a Superfície, SPMC) com a abordagem de alta fidelidade mais abrangente.


Libere sinergia multifuncional para Exploração de Design



Em um mundo de produtos cada vez mais complexos, a consideração de compensações entre disciplinas de engenharia é de importância fundamental para maximizar o desempenho do produto de forma holística. Portanto, estudos de Exploração de Design isolados e não rastreados em uma única disciplina de CAE representam o risco de potencial de desempenho não realizado.


O Simcenter STAR-CCM+ 2402 introduzirá uma integração do Gerenciador de Design no Teamcenter Simulation. A solução integrada permitirá receber atualizações e notificações em tempo real sobre mudanças na geometria, mudanças nos requisitos, parâmetros, etc., das outras equipes de engenharia que podem afetar seu projeto de Exploração de Design.


O Gerenciador de Design integrado ajudará suas equipes a acelerar o tempo de chegada ao mercado aproveitando as capacidades do Teamcenter para Exploração de Design: os membros da equipe podem acessar diretamente os dados corretos no Teamcenter, garantindo rastreabilidade entre requisitos e resultados e aproveitando um banco de dados centralizado de informações de projeto/produto. O lançamento de estudos incorporados a partir do Active Workspace está democratizando ainda mais a exploração de design.


Com a colaboração interorganizacional aprimorada resultante, você poderá aproveitar todo o potencial por meio da otimização informada do desempenho do produto multifuncional.


Execute uma preparação de superfície mais rápida para geometrias complexas



Na aerodinâmica externa, os engenheiros de CFD precisam se esforçar para obter uma distribuição eficiente das camadas de prismas nas partes externas e internas do veículo. Usando ferramentas de reparo de superfície existentes, a divisão de superfícies com baixo y+ e alto y+ pode ser um processo tedioso que pode levar horas ou dias, dependendo da experiência do usuário e da complexidade do modelo. A divisão de superfícies de peças também é importante em qualquer estudo quando, por exemplo, é desejado o relatório de uma quantidade em um limite específico ou a atribuição de condições de contorno.


No Simcenter STAR-CCM+ 2402 será incorporada uma ferramenta de classificação interativa no reparo de superfícies que agiliza a divisão das superfícies das peças. O recurso vem com uma interface de usuário intuitiva e algoritmos de última geração que permitem uma classificação rápida e eficiente permitindo economizar tempo. A ferramenta pode ser aplicada a peças individuais ou a um conjunto de peças que podem ter diferentes níveis de mosaico.


O processo de classificação é rápido e os rostos podem ser classificados em segundos. A ferramenta também permite a gravação de uma macro, para uma classificação ainda mais rápida de variantes de design distintas. Portanto, para simulações aéreas externas, pode-se economizar um valioso tempo de preparação da superfície, bem como a contagem de malhas. Isso também leva à redução do tempo de execução do solucionador com diferenças mínimas na contagem de arrastos.


Vá mais rápido com acesso a uma gama mais ampla de hardware para aceleração nativa da GPU



Os benefícios da aceleração de simulações CFD habilitada por GPU são, entretanto, inquestionáveis. Custo por simulação significativamente menor para o mesmo número de designs, consumo de energia enormemente reduzido e capacidade de substituir milhares de núcleos de CPU por um único nó de GPU. No entanto, até o momento, a aceleração habilitada para GPU no Simcenter STAR-CCM+ estava vinculada a um único fornecedor de hardware de GPU, limitando suas opções.


Tempo médio decorrido de interação

Agora, os cálculos no Simcenter STAR-CCM+ 2402 podem ser realizados tanto em GPUs AMD quanto em GPUs NVIDIA. Nesta versão, agora você pode aproveitar as GPUs da série AMD Instinct™ 200 (MI210, MI250, MI250X), com uma consistência inalterada nos resultados, independentemente do hardware escolhido, seja CPU ou GPU. Isso oferece uma seleção mais ampla de hardware, acesso mais fácil a CFD acelerado por GPU e, em última análise, mais flexibilidade para obter resultados de CFD da maneira mais eficiente possível.


Execute simulações CHT e multiescala de tempo com mais eficiência com solucionadores nativos de GPU



Conforme descrito acima, a simulação CFD acelerada por GPU apresenta uma longa lista de benefícios, incluindo o potencial de executar suas simulações de maneira econômica e energeticamente eficiente. Consequentemente, os benchmarks nos últimos ciclos de lançamento comprovaram o excelente desempenho do Simcenter STAR-CCM+ em GPUs. E assim, é de fundamental importância expandir a capacidade de alavancar GPUs para mais modelos e, consequentemente, mais aplicações.


O Simcenter STAR-CCM+ 2402, segue, portanto, a portabilidade de solucionadores e recursos para torná-los igualmente disponíveis para simulações nativas de GPU e CPU. A nova versão oferece interfaces de contato mapeadas implícitas e explícitas de fluido-sólido e/ou sólido-sólido nativas de GPU e um modelo de propriedades de material sólido multipartes nativo de GPU.


Juntas, essas melhorias permitem executar transferência de calor conjugada (CHT), gerenciamento térmico de veículos (VTM) e outras simulações em escala de tempo múltipla em GPUs com todos os benefícios associados. Soluções equivalentes a CPU são garantidas pela manutenção de uma base de código unificada.


Acelerar significativamente simulações de fluxos acoplados multiespécies



Aplicações envolvendo fluxos reativos podem ser encontradas em muitos setores. E embora a simulação CFD possa cobrir todos os aspectos relacionados às reações químicas com um alto nível de precisão, ela tem um custo. Normalmente, simulações de fluxo, energia e espécies totalmente acopladas podem ser muito exigentes em termos computacionais.


Portanto, no Simcenter STAR-CCM+ 2402, agora você tem a possibilidade de usar o solucionador Segregated Species em conjunto com o solucionador Coupled Flow and Energy, como uma alternativa a uma abordagem totalmente acoplada Fluxo-Energia-Espécies. Resolver o transporte de espécies de forma segregada reduz o tempo computacional de todo o sistema, com grandes benefícios de aceleração de até x10 dependendo do caso de uso ou – mais precisamente – do número de espécies envolvidas.


Observe que, embora a abordagem de Fluxo/Energia Acoplada com Espécies Segregadas possa fornecer uma aceleração significativa para simulações de múltiplas espécies, espera-se que certos casos reativos mais complexos exijam uma abordagem completa de Fluxo/Energia Acoplada e Espécies Acopladas.


Integração de hidrodinâmica de partículas suavizadas (SPH) no Simcenter STAR-CCM+ 2402



A tecnologia Smooth-Particle Hydrodynamics (SPH) é um método alternativo muito poderoso e rápido para modelar fluxos transientes complexos com fluxos de superfície livre altamente dinâmicos, incluindo jatos e respingos. No entanto, ferramentas autônomas para SPH e CFD baseado em malha forçam os usuários e as equipes de engenharia a escolher a ferramenta a priori e, eventualmente, trabalhar em várias ferramentas diferentes, dependendo dos requisitos exatos de simulação.


No Simcenter STAR-CCM+ 2402, a primeira versão do solucionador SPH, que é totalmente integrada à plataforma, foi lançada, permitindo que você execute simulações SPH e baseadas em malha a partir da mesma ferramenta. Como o SPH não requer malha de volume, ele permite lidar rapidamente com movimentos corporais complexos, mesmo com contato e geometrias complexas. Através da integração ao Simcenter STAR-CCM+ você se beneficiará imediatamente do poder do Simcenter STAR-CCM+ como uma plataforma de simulação CFD: Automação integrada de fluxo de trabalho de ponta a ponta, pré-processamento avançado com uma ferramenta CAD incorporada e conectividade CAD externa perfeita, análise de dados poderosa e exploração de espaço de design integrado com o Design Manager.


Em última análise, a integração permite que você execute vários tipos de aplicativos multifásicos em um único ambiente, expandindo suas opções além dos métodos estabelecidos de volume finito, como VOF ou MMP, para um método SPH rápido e sem malha. Tudo isso sem a necessidade de aprender e manter uma ferramenta adicional de software CFD. Nesta primeira versão, a lubrificação do trem de força com aplicação em banho de óleo foi priorizada. Observe que para poder executar o solucionador SPH, os clientes precisarão de uma licença adicional.


Esses são apenas alguns destaques do Simcenter STAR-CCM+ 2402. Esses recursos permitirão que você projete produtos melhores com mais rapidez do que nunca, transformando a complexidade da engenharia atual em uma vantagem competitiva.


 

Não perca a oportunidade de aproveitar todas as vantagens oferecidas pelo Simcenter STAR-CCM+ 2402! Com recursos avançados de dinâmica de fluidos computacional (CFD) para acelerar suas simulações, modelagem precisa de interação fluido-estrutura e acesso expandido a hardware de GPU, há muito a explorar. Agende agora mesmo uma reunião com os especialistas da CAEXPERTS e descubra como podemos ajudá-lo a otimizar seus projetos de engenharia, transformando a complexidade em sucesso competitivo. Entre em contato hoje mesmo para saber mais e começar a impulsionar sua engenharia para o próximo nível.



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