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A energia eólica offshore representa um avanço significativo na geração de eletricidade sustentável. Utilizando turbinas eólicas instaladas em alto-mar, essas instalações aproveitam os ventos mais fortes e constantes do oceano, aumentando a eficiência e a capacidade de geração de energia. Com mais de 70% da superfície da Terra coberta por mares e oceanos, a energia eólica offshore transforma vastas áreas oceânicas, que possuem potencial produtivo e não eram aproveitadas, em valiosos ativos energéticos, mesmo que muitas instalações ainda fiquem relativamente próximas à costa. Funcionamento de um Parque Eólico Offshore Os parques eólicos offshore podem ser divididos em duas categorias principais, baseadas na técnica de instalação das turbinas: Turbinas Fixadas no Fundo do Mar: Utilizadas em áreas próximas à costa ou em águas rasas. Turbinas em Plataformas Flutuantes: Adequadas para o mar aberto, onde a profundidade é maior e o assoalho marinho é mais complexo. A operação dessas turbinas é semelhante às onshore: o vento aciona as pás rotativas, que por sua vez acionam um gerador elétrico, realizando a conversão da energia mecânica em energia elétrica. A diferença crucial é a localização, pois a velocidade do vento no oceano é maior e mais uniforme, potencializando a geração de energia. Tipos de Plataformas Flutuantes A energia eólica flutuante offshore é viabilizada por diversas plataformas flutuantes, escolhidas conforme as condições oceanográficas do local e o projeto específico: Barcaça (Barge): Grande área de superfície em contato com a água, proporcionando estabilidade, semelhante a um barco. Semissubmersível (Semi-submersible): Minimizam a área de superfície exposta, maximizando o volume deslocado para estabilidade. Spar: Cilindros com peso na base para garantir estabilidade vertical, ideal para turbinas maiores. TLP (Tensioned Legs Platform): Estrutura estelar com braços mínimos, ancorada por cabos tensionados. Desafios e Vantagens Desafios: Projeto das plataformas para suportarem a variabilidade do movimento e intensidade das ondas de forma a não comprometer a operação e estrutura, a construção em profundidades maiores, transporte e instalação de grandes estruturas e a complexidade dos assoalhos marinhos. Vantagens: Aproveitamento de áreas marítimas vastas, sem a presença de relevos e ventos mais fortes, contribuindo significativamente para a energia renovável e a sustentabilidade. Estudo de Caso: Projeto em CFD de Flutuadores para Turbinas Eólicas Offshore Para apoiar e acelerar o desenvolvimento de plataformas flutuantes para turbinas eólicas offshore, foi realizado um estudo detalhado utilizando simulação computacional sobre a operação da Resposta Ampliada de Oscilação (RAO). Testes conduzidos em laboratório mediram a resposta dos flutuadores, e esses experimentos foram fielmente reproduzidos com simulação em CFD pelo Simcenter Star-CCM+. A precisão presente nesta ferramenta é crucial para reduzir o tempo e os custos de desenvolvimento, permitindo otimizações rápidas e eficientes dos projetos de plataformas flutuantes e outros componentes de turbinas eólicas. O Simcenter Star-CCM+ permite que os engenheiros desenvolvam as seguintes atividades de projeto do flutuador: Validação do Movimento RAO: O Star-CCM+ permitiu a validação precisa do movimento RAO (Resposta Ampliada de Oscilação) usando sinais de onda testados por modelos. Esse processo é essencial para representar exatamente o comportamento físico das diferentes fases fluidas e sólidas, assegurando que as simulações reflitam com precisão as condições reais enfrentadas pelas estruturas flutuantes. A validação do RAO é fundamental para garantir que os projetos de flutuadores possam operar de forma estável e eficiente em ambientes marítimos, minimizando os riscos de falhas estruturais e maximizando a eficiência da geração de energia. No gráfico abaixo, as curvas experimental (Modelo Teste) e numérica (CFD) são comparadas, demonstrando a grande precisão do Star-CCM+ na reprodução dos testes. Essa precisão é crucial para reduzir o tempo e os custos de desenvolvimento, permitindo otimizações rápidas e eficientes dos projetos de plataformas flutuantes e outros componentes de turbinas eólicas. Comparação da resposta de elevação (Azul: Modelo Teste, Vermelho: CFD) Teste de Ondas em Piscina (OTRC 2013): Os testes de ondas em piscina, utilizam modelos em escala para validar o desempenho de flutuadores em condições marítimas simuladas. A piscina gera ondas controladas para replicar o mar, e sensores medem forças e movimentos dos modelos. Esses testes identificam e corrigem problemas de projeto antes da construção real, economizando recursos e assegurando a eficiência e segurança das operações offshore. Otimização de Árvores de Projeto: Desenvolvimento de flutuadores eficientes para aplicações em condições úmidas e secas, garantindo desempenho otimizado e adaptabilidade a diferentes ambientes operacionais. Esse processo envolve a análise e a modificação de diversos parâmetros de projeto para maximizar a eficiência, durabilidade e custo-benefício dos flutuadores, levando em consideração fatores como resistência à corrosão, estabilidade em diferentes condições de mar e facilidade de manutenção. A energia eólica offshore, especialmente com o uso de plataformas flutuantes, representa uma das mais promissoras soluções para a geração de energia renovável. Com o suporte da simulação computacional e dos avançados softwares da Siemens, os desafios técnicos podem ser superados e o desenvolvimento de soluções é acelerado, permitindo a implementação de projetos eficientes e sustentáveis de forma rápida. Avanços como estes não só contribuem para um planeta mais verde, mas também impulsionam a inovação no setor de energia renovável, promovendo um futuro mais sustentável para todos. Agende uma reunião com a CAEXPERTS para descobrir como podemos ajudar a transformar seus projetos de energia eólica offshore em realidade. Vamos juntos impulsionar a inovação e a sustentabilidade no setor energético!

Prever com precisão a resistência e a durabilidade é crucial, especialmente em veículos elétricos, onde baterias pesadas alteram a distribuição de massa e criam novas cargas. Como engenheiros, buscamos um equilíbrio entre componentes duráveis, custo e peso do material. Durante esse processo, lidamos com grandes quantidades de dados de diversas fontes. Porém, sabemos como integrá-los de forma eficiente? Apesar de muitas informações, podemos não saber qual método de análise de fadiga é mais adequado. Os resultados dos testes, geralmente representados por valores de tensão em imagens coloridas após a inserção de cargas, geometria e dados de material, nem sempre são claros sobre a força e a fadiga da estrutura. Metodologia de Fadiga CAE para Otimização de Projeto e Validação Virtual Usando metodologia de fadiga CAE para otimização de projeto e validação virtual Há uma diferença significativa entre como as cargas e eventos afetam a estrutura como um todo e os componentes individuais. Mesmo após longos processos de análise, pode ser necessário identificar quais eventos e cargas contribuem para os danos. Desafios Comuns: Cargas na Estrutura: Múltiplas cargas atuam sobre um carro, como a excitação independente de cada roda pela estrada, criando situações de carregamento multiaxial. Influências externas, como temperatura e oxidação, também devem ser consideradas. Como você consegue e mede essas cargas? Tensões e Deformações: Para entender a fadiga, é crucial conhecer as tensões e deformações na estrutura. Como você transforma as cargas medidas ou simuladas e a geometria local em tensões e deformações que afetam a estrutura? Efeito do Processo de Fabricação: O processo de fabricação pode alterar as propriedades básicas de fadiga do material. Acabamentos superficiais ou soldagem durante a montagem criam tensões residuais que influenciam o comportamento do material. Seus experimentos consideram todas essas influências? Um processo de resistência e durabilidade de ponta a ponta. Metodologia de Fadiga CAE para Otimização e Validação Simples, mas abrangente. A análise de fadiga utilizando metodologia CAE pode ser facilitada com a integração de dados de cargas reais e predição. A obtenção de dados de carga pode ser feita através de medições ou simulações, sendo crucial integrar esses dados com a geometria para uma análise precisa de resistência e durabilidade. A predição de cargas pode ser simplificada integrando o fluxo de dados no Simcenter 3D Motion, permitindo uma análise completa de durabilidade ao selecionar o componente e executar a predição de cargas. Benefícios: Importação direta de resultados do Simcenter 3D Motion Formatos de dados de carga típicos da indústria suportados Superposição de centenas de canais de carga medidos ou simulados e resultados de elementos finitos Ciclos de Trabalho Complexos A análise de eventos específicos, como modos de torção ou parafusamento, pode ser feita diretamente a partir dos resultados de elementos finitos, considerando a não-linearidade do material e/ou geometria. Resultado FE Para aquisição de cargas (ou previsão de terceiros): Abertura para formatos de arquivo, histórico de tempo de carregamento e FE Interface inteligente para conectar automaticamente canais e casos de carga Casos estáticos e pré-estresse Adapte-se automaticamente aos re-cálculos Para componentes submetidos a cargas de frequência, como baterias, a simulação de eventos aleatórios e harmônicos é essencial para cobrir todas as condições de carga. A combinação eficiente desses eventos em um ciclo de trabalho é facilitada pelo Simcenter 3D, permitindo a criação e ativação de eventos de carga diretamente na interface gráfica ou a partir de uma planilha. Eventos do Ciclo de Trabalho 3D do Simcenter 3D: Combine qualquer um dos eventos de carregamento Crie na GUI ou automaticamente a partir de uma planilha Ativação/desativação simples (também a partir de uma planilha) Ordem do evento: escolha contabilizar a ordem do evento ou ignore-a A integração dos dados de materiais nos modelos FE é simplificada no Simcenter 3D, permitindo herdar propriedades de materiais ou utilizar ferramentas de estimativa. Métodos avançados consideram influências locais e processos de manufatura. 1.    Integração no FE: Herdar material do FE 2.    Se os materiais FE não incluírem dados de fadiga: Use ferramentas de estimativa – reutilizando E, Rm, se disponíveis. 3.    Alternativamente, use material do banco de dados de materiais, especialmente para soldagens. Adicione materiais com base na configuração FE 4.    Verifique novamente traçando os dados 5.    Repita para cada material (se herdado, isso é feito automaticamente) Para configurar a análise de fadiga de maneira eficaz, é essencial agrupar logicamente os parâmetros em objetos de simulação, utilizando templates que garantam a consistência e robustez do processo. O uso de solvers inteligentes que selecionam os melhores métodos com base nos dados disponíveis é fundamental. Pós-processamento dos Resultados Compreender os resultados da análise de fadiga é crucial para identificar as causas das falhas e melhorar o design. Ferramentas avançadas permitem analisar detalhadamente os ciclos de trabalho, identificar áreas críticas e correlacionar simulações com testes reais. A análise local inteligente ajuda a reduzir cargas e melhorar o fluxo de cargas no sistema. Utilizando essa abordagem integrada e simplificada para a análise de fadiga, é possível realizar otimizações de design mais rápidas e precisas, garantindo uma melhor compreensão e melhoria contínua dos produtos. Para garantir a durabilidade e a resistência de componentes em geral, a CAEXPERTS oferece uma metodologia CAE avançada de analise de fadiga para otimização de projeto e validação virtual. Integrando dados de cargas reais e simulações, simplificando a análise de durabilidade e facilitando a predição precisa de cargas. Agende uma reunião com a CAEXPERTS para descobrir como podemos ajudar a transformar seus processos de análise e garantir resultados mais robustos e eficientes para seus projetos.

O poder das soluções avançadas Na indústria química, os desafios surgem tão rapidamente quanto as reações que ocorrem dentro dos reatores. Dada a complexidade e os riscos inerentes aos processos químicos, a adoção de soluções inovadoras e eficazes é essencial para garantir a segurança e a eficiência operacional. Para lidar com essas questões, a indústria química vem se voltando para soluções tecnológicas avançadas. Softwares líderes de mercado agora possuem capacidades de simulação e análise preditiva que permitem não apenas antecipar possíveis falhas antes que elas ocorram, mas também otimizar o processo como um todo. A Indústria Química A indústria química enfrenta constantemente o desafio de operar sistemas em larga escala e complexidade. Para gerenciar essa complexidade, as empresas estão cada vez mais recorrendo a soluções tecnológicas avançadas, como softwares que utilizam gêmeos digitais para criar modelos robustos e simplificados. Esses modelos são essenciais para entender o comportamento dos sistemas em diversas situações, minimizando riscos, reduzindo custos e acelerando o desenvolvimento de novos produtos. Simcenter Flomaster e o Gêmeos Digitais Os gêmeos digitais, representações virtuais de sistemas físicos, permitem aos engenheiros simular e analisar o comportamento de sistemas químicos sob variadas condições operacionais. Essa capacidade de prever o desempenho do sistema antes mesmo de sua implementação real é uma vantagem inestimável. Ela oferece insights críticos que levam à otimização do processo e à melhoria contínua, sem comprometer a segurança ou a sustentabilidade. Um exemplo de software que utiliza gêmeos digitais é o Simcenter Flomaster. Ele permite analisar o fluxo de fluidos em sistemas de tubulação de qualquer tamanho e complexidade. Isso significa que os engenheiros podem compreender o comportamento dos sistemas de tubulação em termos de fluxos de fluidos e térmicos em qualquer estágio do seu ciclo de vida, desde o projeto de engenharia inicial até a operação. Portanto, os riscos e os custos de desenvolvimento podem ser reduzidos e as empresas podem inovar rapidamente, garantindo ao mesmo tempo o desempenho e a segurança dos sistemas de tubulação nas suas fábricas. Na linha de processos das indústrias químicas, alguns dos objetivos principais incluem a eficiência energética, o controle de qualidade do produto, a segurança ambiental, a sustentabilidade e a otimização geral do processo. Para alcançar esses objetivos, é crucial adotar uma abordagem adequada para o cálculo de incertezas e a otimização de equipamentos. O desafio é resolver essas incertezas de forma eficaz, garantindo que o sistema não só atenda às exigências atuais, mas também se adapte às demandas futuras. Além disso, minimizar perdas e variáveis redundantes é fundamental para simplificar o processo sem sacrificar sua complexidade necessária. Ao mesmo tempo, é essencial focar em maximizar a robustez e a confiabilidade do sistema. Essa abordagem não apenas melhora os ganhos e o lucro, mas também impulsiona a produtividade global da indústria. Adotar essas tecnologias e estratégias significa não apenas acompanhar as tendências de inovação, mas também liderar a marcha rumo a uma indústria química mais eficiente e sustentável. Os benefícios são claros: processos mais eficientes, redução de resíduos, melhor conformidade ambiental e, o mais importante, a capacidade de responder rapidamente às mudanças do mercado com soluções eficazes e inovadoras. Agende uma reunião com a CAEXPERTS para descobrir como nossas soluções tecnológicas avançadas podem transformar sua operação na indústria química. Com nossa expertise em softwares de simulação e análise preditiva, você pode antecipar falhas, otimizar processos e garantir segurança e eficiência. Não perca a oportunidade de liderar a inovação em seu setor – entre em contato conosco hoje mesmo!

Apresentando: Linde Engenharia A Linde Engenharia é uma empresa líder global em gás industrial e engenharia que atende uma variedade de mercados finais, incluindo produtos químicos, energia, alimentos e bebidas, eletrônicos, saúde, manufatura, metais e mineração. Os gases industriais da Linde são utilizados em inúmeras aplicações, tais como oxigénio para hospitais e gases de alta pureza e especiais para a fabricação de eletrônicos. Apoiando a sustentabilidade As plantas industriais produzem praticamente tudo o que usamos diariamente, desde os alimentos que comemos até o gás natural liquefeito (GNL) que usamos para aquecer nossas casas. São alguns dos produtos mais complexos e de missão crítica do planeta. Eles não apenas tendem a lidar com matérias-primas potencialmente perigosas para fabricação e geração de energia, mas também apresentam alguns dos sistemas de processamento altamente seguros e de engenharia mais avançados do mundo. Por mais críticas que sejam para a vida quotidiana, a sociedade atual exige que estas fábricas operem de forma ainda mais eficiente do que nunca e façam mais com menos. Os engenheiros de instalações industriais desejam reduzir a complexidade do projeto, aumentar a eficiência, garantir a segurança e reduzir os custos operacionais e de capital necessários. É aqui que a Linde Engenharia entra em cena. Com sede na Alemanha, a Linde é conhecida como fornecedora líder de mercado de engenharia, aquisição e construção (EPC) para projetos de instalações industriais chave na mão. Com uma lista de clientes que se assemelha a um quem é quem entre os líderes globais da indústria, incluindo Shell, BASF e CERN, a Linde Engenharia concluiu com sucesso projetos, construção e atualizações de instalações altamente exigentes e de alta tecnologia para todos os tipos de empresas em todo o mundo. Hoje, a Linde está a concentrar-se em novos mercados para apoiar a transição para a energia verde, como o cracking do hidrogênio e do amoníaco, mas o fator comum em todos os projetos da Linde é a experiência da empresa na concessão e construção de fábricas chave na mão. Eles entregaram projetos que incluíram as maiores e mais avançadas fábricas de processamento do mundo. Com a expectativa de que a demanda mundial anual por materiais e energia cresça significativamente, a indústria precisa de plantas inovadoras e de alto desempenho, projetadas para produção de alto rendimento e desempenho confiável, com flexibilidade adicional para cobrir uma gama completa de opções de produtos. Da prancheta à digitalização A Linde Engenharia enfrenta este desafio com engenheiros experientes como Hans-Joachim Dieckmann, especialista sênior, em análise de sobretensões e tensões de tubos para layout de instalações e serviços de engenharia. Ao encerrar uma carreira de mais de quatro décadas, Dieckmann testemunhou em primeira mão a digitalização da engenharia de plantas industriais. “Comecei como projetista de tubulações e passei um ano na Noruega como empreiteiro da Linde para a Statoil”, diz Dieckmann. “Depois disso, voltei para a Alemanha e comecei a trabalhar na análise de tensões em tubos. Em 1992, a Linde decidiu mudar a sua abordagem de engenharia. Num dia retiraram todas as pranchetas e ganhamos computadores: os primeiros dias da digitalização. Foi maravilhoso. Ao longo dos anos, todos aceitamos computadores, programas e todas as interfaces digitais que usamos hoje. E com a IA se aproximando rapidamente, mudaremos novamente. Haverá muito mais digitalização influenciada pela IA nos próximos anos também.” Fazendo tudo caber Mesmo à medida que as ferramentas e processos de software se tornam mais inteligentes e sofisticados, Dieckmann e sua equipe têm a tarefa principal de fazer com que tudo funcione em conjunto com segurança. “Quando você projeta uma planta, você tem cerca de 500 metros quadrados de espaço”, explica Dieckmann. "Não mais. E o comprimento da tubulação é de cerca de 4,4 quilômetros. Esta é uma longa, longa distância para ser concluída como um sistema de processamento. O truque é fazer com que tudo funcione e se encaixe. “Quando você está projetando uma planta, uma das coisas mais importantes é o sistema de refrigeração a água. Normalmente é um sistema que inclui cerca de 100 trocadores de calor, bombas, linhas de descarga e tubos verticais para hidráulica. Todo o sistema é controlado por analisadores para segurança. É um sistema muito complexo de acertar.” Aproveitando o Simcenter Flomaster Em 2011, a equipe recorreu aos softwares de simulação como uma forma possível de resolver os complexos problemas de engenharia no sistema de refrigeração líquida. Foi quando descobriram o software Simcenter Flomaster, que faz parte da plataforma de Siemens Xcelerator. Apoiado por solucionadores precisos e poderosos, o Simcenter Flomaster é uma ferramenta líder para simulação de sistemas termofluídos, e a equipe de sistemas de tubulação da Linde Engenharia descobriu rapidamente que os engenheiros poderiam dimensionar de maneira fácil e eficaz sistemas e componentes de gás, líquido e bifásico para máxima eficiência. À medida que o processo se desenvolveu ao longo dos anos na Linde, a equipa criou um gémeo digital que poderia ser facilmente utilizado para analisar uma variedade de eventos dinâmicos, tais como condições de funcionamento, esquemas de layout e arranque, e cenários de falha e emergência para garantir a segurança e a proteção. “Cada planta que implementamos é única de acordo com a localização do local e as necessidades do cliente”, afirma Dieckmann. “Será uma fábrica diferente na Turquia e em Singapura. E você precisa analisar todas as opções e encontrar a solução certa para cada site antes de construir. Você não pode simplesmente adicionar um poço extra para o sistema de refrigeração de água no local ou decidir resolver um problema adicionando 50 metros extras de tubulação. Trabalhar assim simplesmente não é possível.” Avaliando cada fator de risco previsível Hoje, a equipe usa o Simcenter Flomaster para avaliar cada cenário de risco previsível para o sistema antes da construção. O trabalho de simulação começa com a adaptação de tudo ao estado “como operado” do sistema antes que a perturbação ocorra. Os distúrbios que surgem durante um cenário de risco, como um desligamento repentino da bomba, fechamento de válvula ou inicialização e redistribuição, são executados no modelo de simulação completo e os picos de pressão resultantes são calculados em todo o sistema. Este trabalho de simulação detalhado ajuda a identificar os pontos críticos onde as forças hidráulicas resultantes podem causar danos ao sistema. Usar o Simcenter Flomaster permite que o usuário forneça automaticamente um arquivo de mapa de força que serve como entrada para ferramentas de análise de tensão de terceiros. Este processo garante a devida diligência no projeto e permite aos engenheiros da Linde avaliar medidas de mitigação para proteger o sistema contra eventos indesejados e abordar aspetos críticos de segurança em vários cenários operacionais. “O Simcenter Flomaster é simplesmente necessário”, confirma Dieckmann. “No final das contas, você deseja receber os cenários transitórios e de estado estacionário corretos para todas as forças hidráulicas que atuam no sistema de tubulação. Todo cálculo é crítico; não apenas pela qualidade de nossa engenharia, mas porque queremos garantir aos nossos clientes que não haverá acidentes em suas instalações devido a efeitos de picos de pressão.” Segurança é fundamental Sendo uma empresa de engenharia conhecida pela qualidade e segurança, não é surpreendente que a Linde mantenha os seus próprios padrões rigorosos para questões de saúde e segurança, incluindo efeitos de sobretensão nas fábricas. "Gosto de dizer que a segurança é um tema muito importante para um engenheiro espacial e também para um engenheiro de surtos", diz Dieckmann. "É necessário projetar seus sistemas de tubulação com zero sobrecarga nas tubulações. É por isso que usamos o Simcenter Flomaster para calcular como as forças atuarão durante cada ponto do duto de acordo com cenários desenvolvidos pela equipe de segurança ou pela equipe de layout da planta. “Os cálculos são complexos e não há margem para erros. Depende da massa, da velocidade, do tamanho do tubo e da potência da bomba. E então você deve considerar o tipo de líquido que está sendo bombeado e/ou o meio de transporte. Atualmente, as centrais de GNL estão a tornar-se críticas e este é um sistema diferente com braços de carregamento nas linhas de distribuição que também necessitará de ser calculado para uma janela de oscilação de pressão. Naturalmente, tudo isto é regulado por uma norma especial da Linde para sobretensões.” Aproveitando uma imensa quantidade de dados Se você estiver simulando uma planta inteira com centenas de cálculos de picos, estará criando uma imensa quantidade de dados de simulação que requerem uma imensa capacidade de processamento. Esta é uma das principais vantagens do Simcenter Flomaster. “Somente o Simcenter Flomaster pode lidar com esse tipo de volume de simulação em um período de tempo aceitável”, relata Dieckmann. “Alguns dos nossos modelos de plantas mais complexos podem levar quatro dias para serem executados em cada cenário. Isso é bom, mas estamos trabalhando em conjunto com a equipe de desenvolvimento do Simcenter Flomaster para fazer isso ainda mais rápido. Poderíamos alcançar reduções significativas na simulação por cenário. Os desenvolvedores do Simcenter Flomaster trabalharão em estreita colaboração com a nossa equipe na Linde e reduzirão ainda mais o tempo nos próximos anos.” Está pronto para levar a sua empresa ao próximo nível de eficiência e inovação? Como parceiros estratégicos em consultoria e tecnologia para empresas industriais de ponta, a CAEXPERTS está aqui para ajudar. Agende uma reunião conosco hoje e descubra como podemos colaborar para impulsionar o sucesso do seu projeto. Juntos, podemos transformar desafios em oportunidades e alcançar resultados incríveis.

No início de 2023, a Organização Marítima Internacional (IMO) estabeleceu metas ambiciosas para alcançar uma indústria marinha ecológica e emissões líquidas zero até 2050, uma aceleração drástica em relação à meta anterior de 2100. A indústria tem navegado em mares agitados desde então, com implicações generalizadas na gestão do ciclo de vida dos navios, desde a concepção do conceito até à operação em funcionamento e ao desmantelamento. A maioria das partes interessadas da indústria previu este desenvolvimento, tendo observado a sequência de regulamentações ambientais progressivamente mais rigorosas. Durante o Clean Energy Action Forum 2022, o CEO e presidente do American Bureau of Shipping (ABS), Chris Wiernicki, delineou os chamados caminhos de combustível credíveis, que serão o principal impulsionador na seleção de novos tipos de combustível pelos operadores de navios para cumprir as metas de carbono zero. O cronograma de preparação tecnológica está no centro da tomada de decisões, que pode ser dividido em períodos de curto, médio e longo prazo. De acordo com Wiernicki, tal prontidão é dada se os seguintes quatro pilares puderem ser estabelecidos: Um case de negócios sólido Escalabilidade Fornecimento e uso de dados certificáveis Mitigação de consequências não intencionais Soluções de curto prazo para uma indústria marinha ecológica As soluções de curto prazo são o gás natural liquefeito (GNL), o metanol e os biocombustíveis de primeira e segunda geração. Segundo Clarksons, 4,1% da frota comercial mundial pode usar GNL como combustível. Isso representa 91% da parcela total da frota com capacidade para combustíveis alternativos. Além disso, o domínio do GNL reflete-se nas atuais carteiras de encomendas, com 33,3% a optar pelo GNL, seguido pelo Gás Liquefeito de Petróleo (GPL) com 2,3%, metanol (1,2%), etano (0,3%) e hidrogénio (<0,3%). %). Os pedidos que combinam GNL com a opção “pronto para amônia” representam até 10% desses pedidos. O principal incentivo para a utilização de biocombustíveis é que a infra-estrutura de combustíveis existente requer poucos ou nenhuns ajustamentos. Para embarcações menores, de curta distância e costeiras, já estão disponíveis soluções de baterias adequadas, e podem ser referenciados protótipos bem-sucedidos de embarcações totalmente elétricas e autônomas. Navio-tanque de gás natural liquefeito (GNL) Soluções de médio prazo O período de médio prazo verá um maior avanço do metanol, com o aumento da amônia, à medida que motores compatíveis se tornarão mais disponíveis nos próximos dois anos. Projeção de longo prazo A longo prazo, os combustíveis verdes (combustível produzido a partir de fontes de biomassa através de vários processos biológicos, térmicos e químicos) estarão disponíveis juntamente com o hidrogénio azul, ou seja, o hidrogénio produzido a partir do gás natural e apoiado pela captura e armazenamento de carbono (CCS). A prontidão da tecnologia CCS é crucial tanto a bordo como em terra. As sociedades de classificação estão a liderar a avaliação da energia nuclear como uma opção para grandes navios comerciais que podem acomodar a tecnologia. Cadeia de simulação Simcenter – zarpando Cada etapa da jornada para atingir a meta líquida zero traz desafios de engenharia distintos para a operação do navio; para nomear alguns: Dispersão de gás Depois do tratamento Balançando em tanques Fervura do tanque (processo de aumento indesejado de temperatura nos tanques que compromete o estado criogênico do gás). Pós-tratamento para redução e remoção de emissões (purificadores) Vazamentos de gás criogênico durante o abastecimento (processo de reabastecimento) Planejamento de viagem – perfis de geração de combustível e emissões Os recursos multifísicos do Simcenter STAR-CCM+ para modelagem multifásica híbrida estão sendo aproveitados para fornecer previsões baseadas em simulação para esses problemas, tanto no projeto de conceito quanto na análise forense. Em um nível de sistemas mais alto, o Simcenter Amesim permite a análise das configurações do motor e da propulsão com vários níveis de detalhe e fidelidade, estendendo-se até o planejamento da viagem, consumo de combustível e perfis de emissões. Simcenter Amesim Os primeiros navios costeiros já navegam totalmente elétricos, enquanto a indústria náutica começou a embarcar na sua missão de eletrificação. Simcenter Amesim, Simcenter Motorsolve e Simcenter STAR-CCM+ oferecem muitas soluções padronizadas para considerar o dimensionamento do conjunto de baterias, o projeto do trem de força ou ajudar a evitar fuga térmica. Bateria descontrolada – simulação Simcenter CFD Grandes navios, emissões zero, soluções marinhas ecológicas Voltando aos navios maiores e aos cavalos de batalha do comércio global, queremos concentrar-nos na forma como a tecnologia de simulação do conjunto Simcenter está a ajudar os engenheiros a abordar soluções de curto e médio prazo para combustíveis alternativos. Entre os quatro pilares dos caminhos de combustível viáveis, quando se trata de amônia, a mitigação de consequências não intencionais deve ser abordada no início da implementação. O GNL e o amoníaco são armazenados em estado criogénico, o que significa que qualquer exposição às condições ambientais, por exemplo, através de fugas durante o abastecimento, conduzirá à vaporização instantânea (ebulição instantânea), colocando a tripulação em risco e apresentando numerosos perigos ambientais. A ebulição repentina do spray líquido de um vazamento de tubo para o ambiente ocorre porque a pressão ambiente está abaixo da pressão de saturação do combustível líquido. Dependendo da direção da pulverização e da distância das estruturas adjacentes, pode ocorrer a precipitação da nuvem de vapor dispersa: o impacto das gotículas de líquido restantes da pulverização, na maior parte vaporizada, e então altamente inflamável. Estudo de caso: Bunkering O abastecimento é uma operação crítica a bordo de navios no mar ou no porto. O abastecimento bem-sucedido requer a transferência segura de combustível para os tanques do navio, sem transbordamento, derramamentos ou vazamentos. A simulação pode auxiliar nas primeiras etapas do processo de abastecimento No início do processo de abastecimento está o planejamento da viagem para determinar a quantidade de combustível a ser abastecida. A biblioteca marítima do Simcenter Amesim permite que você conecte seu motor e modelo de trem de força ao ambiente de simulação de viagem e manobra, considerando cargas de hotel, consumo de combustível de motor auxiliar, vento, ondas e efeitos de corrente nas características de potência. Depois de determinada a quantidade de combustível, incluindo as reservas a serem abastecidas, inicia-se o planejamento de quais tanques receberão o combustível. Aqui, um modelo dos tanques, tubulações e válvulas, sistema de lastro e entrada de combustível através do próprio abastecimento é fundamental para a previsão e monitoramento do desempenho e para garantir a hidrostática desejada do navio. Esses itens e planos de ação para vazamentos ou derramamentos são geralmente discutidos na conferência pré-bunker – que pode ser apoiada digitalmente por modelos de tempo rápido para obter respostas rápidas a cenários hipotéticos. A chave para o sucesso O ambiente de simulação do Simcenter Flomaster permite gerar envelopes de resultados de diferentes cenários de abastecimento, mas também pode servir a montante na fase de projeto para dimensionar as bombas e linhas para atingir o tempo ideal para enchimento, esvaziamento e sondagem dos tanques. Em última análise, as métricas críticas da simulação podem ser automaticamente inseridas no livro de registro do petróleo, em conformidade com o Anexo I da MARPOL. Evite possíveis falhas e perigos do sistema O interesse agora é ​​em possíveis falhas do sistema e perigos para a tripulação e o meio ambiente. Os modelos podem ser configurados para produzir respostas explícitas para regulamentações relevantes, por exemplo, códigos IMO IGC e IGF para GNL. O GNL é geralmente armazenado a cerca de -162°C e apresenta riscos criogênicos, como queimaduras pelo frio e queimaduras na pele humana, e risco de incêndio e explosão durante a transição para um estado gasoso dentro da faixa inflamável. No caso da amônia, podem ocorrer queimaduras na pele, irritação e inflamação do sistema respiratório e dos olhos da tripulação. Altas concentrações de gás no ar, especialmente em espaços confinados, podem levar a explosões ou resultados fatais para a vida humana. Saiba como a simulação CFD pode ajudá-lo a analisar consequências indesejadas Para entender melhor os perigos da ebulição por spray flash e da dispersão de gás, analisamos o problema de reabastecimento no mar, onde simulamos a dispersão criogênica de amônia de um tubo devido a um vazamento durante o abastecimento. Utilizando simulações com o Simcenter STAR-CCM+, a complexa física da ebulição instantânea da dispersão de gás criogênico pode ser estudada. As métricas procuradas incluem a extensão da pluma, a concentração de amônia em determinados pontos e se ocorrerá ou não chuva. Embora seja improvável que os trabalhadores no convés ao ar livre sejam expostos a níveis de concentração fatais superiores a 2.000 ppm por 30 minutos ou mais, podem ocorrer sensações de ardor ou queimação nos olhos e no sistema respiratório devido à exposição a apenas 70 ppm acima. no mesmo intervalo de tempo, de acordo com o Instituto Nacional de Saúde. Estes níveis não são inatingíveis dentro de salas fechadas como compartimentos de motores, o que sublinha a importância do emprego de tecnologia de simulação para avaliação de riscos e concepção de contramedidas. Em nosso cenário fictício de abastecimento, a amônia líquida foi descarregada de um vazamento horizontalmente na infraestrutura de abastecimento do navio receptor a uma pressão de 8 bar, causando rápida dispersão no meio ambiente. Ao longo de 10 segundos, aproximadamente 1 ppm pode ser medido em locais típicos para operações de trabalho. Não foi detectada nenhuma chuva no convés, ou seja, toda a massa vazada passou para o estado gasoso. Mantenha-se integrado – todos no convés para um futuro marinho verde Neste post foram apresentados problemas de engenharia relacionados aos alvos marinhos ecológicos, desde o projeto conceitual até a operação a bordo e auxiliando na geração de documentação obrigatória. Certamente haverá implicações de seus estudos específicos de componentes ou problemas para aspectos fundamentais do projeto geral de navios. No caso provável de ficar sobrecarregado pela complexidade e interconectividade de abranger o espaço de design, o Simcenter HEEDS fornecerá pontos de referência náuticos para o porto de soluções. Revele a solução definitiva: aproveite seus insights para obter os melhores resultados O papel do Simcenter HEEDS é duplo. Por um lado, seu gerenciador de fluxo de trabalho atua como uma aranha na teia de ferramentas Simcenter CAE por meio de mapeamento e administração de E/S em tempo real. Além disso, sua otimização de design multidisciplinar pode ser aproveitada na subferramenta, no processo holístico ou em uma combinação de ambos. Definir restrições de otimização realistas e aproveitar o poderoso conjunto de pós-processamento do Simcenter HEEDS para obter os insights importantes será fundamental para um retorno seguro ao porto. Hora de ancorar Há um oceano de problemas de engenharia quando se trata de projeto e operação de navios e plataformas flutuantes, e o Simcenter tem muito mais ferramentas disponíveis do que as mencionadas no blog em questão. Você já se perguntou sobre a segurança e o conforto dos passageiros em sua lancha rápida? Simcenter Madymo é o farol a seguir. Avance a todo vapor em direção ao seu futuro marinho ecológico usando engenharia de desempenho integrada com o Simcenter. Se você está navegando rumo a um futuro sustentável na indústria marítima, é hora de agir. A CAEXPERTS está aqui para ajudar você a traçar seu curso em direção a soluções de curto, médio e longo prazo para uma navegação mais ecológica. Junte-se a nós para uma conversa estratégica sobre os desafios e oportunidades que aguardam, e descubra como podemos ajudá-lo a navegar com sucesso nesse novo cenário. Agende sua reunião conosco agora e prepare-se para uma jornada rumo a um futuro mais sustentável para nossa indústria.

Por quase 40 anos, o Simcenter Femap tem sido uma ferramenta essencial para analistas modelarem estruturas de engenharia complexas. A versão mais recente, a versão 2401, inclui vários novos recursos e funcionalidades aprimoradas com base no feedback do usuário. Muitos dos clientes usam materiais compostos para reduzir o peso em seus projetos e, com os novos recursos do Simcenter Femap 2401, agora é mais fácil modelar estruturas compostas. Isto inclui ter acesso direto aos layups calculados através do produto Siemens Fibersim. Layup Builder – Visão Geral O Simcenter Femap 2401 introduziu uma maneira nova e mais eficiente de criar estruturas compostas de elementos finitos com diferentes layouts. Isso é feito por meio de um novo painel encaixável chamado Layup Builder. Nas versões anteriores, a criação de compostos exigia a criação de uma propriedade Laminate e um Layup correspondente para definir o empilhamento, seguido pela atribuição dessa propriedade a uma área ou região da malha. Este processo teve que ser repetido para todas as outras áreas. Veja como o novo Layup Builder pode fornecer uma abordagem diferente e potencialmente uma maneira mais eficiente de criar modelos compostos de elementos finitos. Layup Builder – Usando dados externos O novo painel encaixável Layup Builder no Simcenter Femap 2401 oferece uma alternativa à criação manual de layups, fornecendo a capacidade de definir um “Ply Stackup” ou “Layup Stack” geral. Uma vez definido, qualquer subconjunto de linhas no Layup Stack pode ser aplicado a qualquer parte do modelo para gerar automaticamente os layups necessários. Um método para definir uma “Layup Stack” é usar dados fornecidos por outro aplicativo. Como visto em outro vídeo, Layup Stacks podem ser definidos manualmente ou carregados a partir de um layup existente, mas este vídeo se concentra no método “Anexar arquivo HDF5 de compostos”. Salpicos de fluidos incompressíveis Existem dois aspectos essenciais da agitação: (a) prever seu início e (b) mitigar os efeitos da agitação quando ela começa. Evitar a ressonância que induz o respingo também reduzirá a pressão do líquido nas paredes do recipiente. No entanto, um efeito colateral pode ser que o recipiente seja ajustado para uma ressonância que pode causar falha catastrófica. Portanto, para evitar salpicos e reduzir o risco de falha do recipiente, é melhor considerar os efeitos acoplados do líquido e do recipiente para determinar os modos hidroelásticos acoplados. Essa técnica garante que os modos que iniciam a oscilação e a falha não ocorram. O Simcenter Femap 2401 inclui suporte estendido para análise dinâmica de fluidos incompressíveis. Embora as versões anteriores do Simcenter Femap incluíssem suporte para modelar o fluido incompressível implicitamente como uma massa de fluido virtual, o Simcenter Femap 2401 permite aos usuários modelar o fluido incompressível explicitamente como uma massa de fluido definida com elementos sólidos. A massa de fluido definida permitirá aos usuários modelar formas complicadas de volume de fluido e tipos de volume de fluido estendidos, como volumes com superfícies livres de respingos. Podemos usar esses recursos para calcular os modos hidroelásticos acoplados da estrutura. Gerenciador de conjunto de análise O Simcenter Femap 2401 facilita aos usuários do ABAQUS configurar suas análises usando terminologia e metodologias familiares. Além disso, melhorias foram feitas no Simcenter Nastran Multi-Step Nonlinear Structural Solution (Sol 401) devido ao grande número de parâmetros de estratégia que ela utiliza. Melhorias na qualidade de vida Para tornar a funcionalidade mais detectável, o Simcenter Femap implementou um Command Finder na versão 2301, aprimorou-o para a versão 2306 e melhorou-o novamente para a versão 2401. Gostaria de maximizar sua eficiência na modelagem de estruturas compostas com o Simcenter Femap 2401? Agende uma reunião conosco na CAEXPERTS e descubra como os novos recursos, como o Layup Builder e o suporte estendido para análise dinâmica de fluidos incompressíveis, podem otimizar seus projetos. Não perca a chance de explorar essas inovações e impulsionar sua produtividade. Entre em contato agora!

Desde que Gordon Moore, cofundador da Intel, postulou a lei que leva seu nome sobre a duplicação do número de transistores a cada dois anos , houve melhorias dramáticas nas capacidades computacionais dos dispositivos eletrônicos. A redução no tamanho dos componentes, juntamente com o aumento da demanda por poder computacional, resultou em densidades de potência cada vez maiores, exigindo configurações de resfriamento otimizadas e avançadas para manter uma temperatura operacional segura. O gerenciamento térmico eletrônico é um tópico separado e está além do escopo deste blog. No entanto, gostaria de discutir uma das consequências do aumento do desempenho eletrônico – o ruído! Qualquer pessoa que trabalhe durante o verão em um escritório está sem dúvida acostumada com os ventiladores de seus computadores ou laptops girando quando o número de aplicativos rodando em paralelo aumenta, ou ainda mais divertido, começa-se a executar um avançado Computational Fluid Dynamics (CFD) ou Simulação pelo Método dos Elementos Finitos (MEF). O ruído do ventilador, embora simplesmente considerado um inconveniente inevitável, é o resultado de uma interação complexa entre o próprio ventilador e o fluxo de ar que ele gera. Por esta razão, às vezes pode ser chamado de ruído induzido por fluxo ou aeroacústica. Apesar da necessidade de resfriar adequadamente todos esses componentes eletrônicos no espaço apertado de um laptop moderno, as pessoas passaram a esperar que o ruído gerado não fosse intrusivo. Fones de ouvido com cancelamento de ruído podem ajudá-lo aqui, mas estão longe de ser a solução ideal durante um dia quente de verão. Além disso, o desempenho acústico tornou-se um dos principais indicadores das marcas de portáteis de alta qualidade – combinando o zumbido suave das ventoinhas com um conjunto de colunas claras, vibrantes e bem posicionadas que reproduzem as suas músicas favoritas. Isso coloca muita pressão sobre os engenheiros que desenvolvem esses sistemas. Vamos descobrir como as ferramentas de simulação acústica de última geração podem ajudar engenheiros dedicados a prever o desempenho acústico de forma mais precoce, rápida e confiável. O inevitável som “ruim”… Ao analisar a assinatura de ruído de um ventilador, normalmente existem dois componentes, ruído tonal e ruído de banda larga, conforme mostrado na Figura 1. Os tons podem ser claramente visíveis como níveis mais altos de pressão sonora resultantes de interações periódicas do ar que entra com as pás do ventilador (círculos azuis ). O componente de ruído de banda larga é causado por forças de carga aleatórias nas pás que podem ser induzidas por fatores como ingestão de turbulência ou desenvolvimento da camada limite (linha verde). Figura 1. Resposta de campo livre detalhando os picos tonais (círculos azuis) e o ruído de banda larga (linha verde) Considerando que o ruído do ventilador é o resultado da interação entre o fluxo aerodinâmico e a propagação das ondas acústicas, tanto o fluxo de ar quanto a acústica precisam ser simulados. A propagação das ondas acústicas pode ser incluída diretamente numa simulação CFD já utilizada para avaliar o desempenho de refrigeração do projeto, mas isto – embora possível – pode apresentar desafios significativos. Esses desafios são causados ​​principalmente pelas diferenças significativas nas escalas de comprimento entre as ondas acústicas e o fluxo. Isto significa que são necessários esquemas físicos de alta ordem e tempos de cálculo excepcionalmente longos, pelo que esta abordagem nem sempre é viável. Abordagens híbridas foram desenvolvidas em resposta a isso, nas quais a geração e a propagação do som são separadas. Os dados CFD são usados ​​para reconstruir as fontes sonoras devido aos efeitos do fluxo, enquanto modelos de simulação acústica são usados ​​para propagar as ondas sonoras causadas por essas fontes. Isso oferece a vantagem de permitir simulações de fluxo de baixa ordem mais eficientes e aproveitar tecnologias eficientes de resolução acústica. A Figura 2 ilustra como é preparado um modelo para uma análise acústica mostrando a malha de elementos finitos do ar ao redor do laptop (2A.), a malha interna (2B), as conexões entre o interior e o exterior, as aberturas de ventilação (2C) e a grade de entrada sob o laptop (2D). O próximo passo em uma análise acústica é definir a região fonte – isso pode ser obtido a partir de CFD ou diretamente dos dados de teste. A fonte acústica equivalente é calculada usando o Simcenter 3D e introduzida no modelo FE. Uma vez resolvido, o campo sonoro gerado dentro do laptop e irradiado dele pode ser analisado. O Simcenter 3D permite que o engenheiro acústico entenda como o som sai do laptop, a respectiva direção e também os reflexos do ambiente imediato. Figura 2. Malha FE para simulação acústica de um laptop: 2A o ar ao redor do laptop; 2B a malha interna da geometria do laptop; 2C as aberturas do laptop e 2D a grade de entrada. Os OEMs de notebooks precisam entender o som gerado pela arquitetura de resfriamento e investigar maneiras de minimizar o impacto no usuário, como direcionar o ruído para longe do usuário por meio de uma tomada voltada para trás. Além disso, os engenheiros de som podem entender como a tela do laptop protege algum ruído em vários ângulos de tela e posições do usuário, bem como na posição fechada se estiver acoplado ou conectado a outros monitores. … e o tão procurado som “bom” Conforme mencionado na introdução, a qualidade do som de um laptop é considerada um indicador de alta qualidade da marca. Portanto, é pertinente que o engenheiro entenda o comportamento do alto-falante e como ele funciona no chassi do laptop. Para optimizar o som e maximizar a qualidade para o utilizador, o engenheiro tem de começar com o altifalante autónomo do portátil e trabalhar através da subsequente integração no chassis do portátil até ao comportamento do portátil num ambiente de utilizador realista – ver figura 3. Figura 3. Etapas da simulação acústica para garantir a fidelidade dos resultados no nível operacional quando o produto está em uso. No nível do alto-falante, como em todas as simulações, é definida uma geometria a partir da qual o modelo FE é criado e mesclado. Este modelo de vibração estrutural do alto-falante é então acoplado a um pequeno volume de ar próximo à membrana do alto-falante. Condições específicas de radiação acústica são aplicadas à superfície externa para permitir prever as características da radiação sonora de campo distante. Modelos 1D simplificados baseados no modelo Thiele-Small são usados ​​como entradas para as cargas da bobina. Esses modelos contêm todos os efeitos de acoplamento eletromagnético relevantes no driver do alto-falante, e seus parâmetros de entrada são facilmente obtidos do fornecedor (ou de medições simples). Depois de resolver o modelo, a radiação sonora pode ser analisada e pós-processada para fornecer dados de diretividade, respostas de impulso e dados de distorção. A Figura 4 fornece uma representação gráfica desse fluxo de trabalho típico. Considerando o desempenho dos alto-falantes e a associação com a qualidade percebida do laptop, o engenheiro estaria interessado em quantificar a intensidade da fonte acústica e a uniformidade do campo sonoro do alto-falante. A imagem à direita do vídeo acima visualiza as ondas sonoras irradiadas. O próximo passo é entender como a integração do alto-falante no laptop afeta o desempenho acústico. Em um laptop, o comportamento do alto-falante é fortemente influenciado pelo acoplamento da membrana do alto-falante com o volume de ar atrás dele e pelos efeitos viscotérmicos que ocorrem nas grades que cobrem e protegem os alto-falantes contra sujeira e poeira. O modelo de alto-falante do vídeo é, portanto, estendido para incluir também a parte traseira da membrana do alto-falante para modelar a interação com a cavidade traseira dentro do laptop e o efeito da grade e do volume de ar entre ela e a membrana do alto-falante, conforme mostrado na figura 4. Figura 4. Visualização de uma possível configuração de alto-falante de laptop ilustrando o volume de ar ou cavidade traseira atrás do alto-falante e da grade do alto-falante. O efeito da grade pode ser explicitamente simulado por: Modelar o fluido nos furos e aplicar propriedades visco-térmicas específicas do fluido ou Usando relações simplificadas de admissão de transferência equivalente. Figura 5. Comparação do desempenho do alto-falante antes e depois da instalação. A Figura 5 ilustra o efeito que as condições de instalação podem ter no desempenho do alto-falante após integrá-lo ao laptop. Para o alto-falante isolado, a imagem à esquerda na Figura 6 mostra que a intensidade da fonte do alto-falante é uniforme acima de um quilohertz. Em comparação, a imagem à direita da Figura 6 ilustra uma degradação do desempenho acima de um quilohertz. Há uma radiação sonora muito baixa entre a faixa de frequência de quatro a seis quilohertz e isso é explicado pela interação entre a membrana do alto-falante e a ressonância encontrada na cavidade posterior. Esta é uma avaliação mais realista do desempenho dos alto-falantes no laptop e fornece aos engenheiros de projeto informações valiosas para otimizar ainda mais seu produto. A etapa final do processo é avaliar como o laptop se comportará no ambiente de usuário pretendido – um escritório típico, por exemplo. No entanto, fazer isso com um modelo de elementos finitos exigiria tempo e poder de cálculo significativos. Um método alternativo é usar o Ray Acoustics, um dos solucionadores acústicos avançados disponíveis no Simcenter 3D. Esta tecnologia é baseada no traçado de raios, permitindo simular efetivamente a propagação do som em espaços amplos, em longas distâncias e em altas frequências, muito mais rápido do que as metodologias de elementos finitos ou de contorno jamais poderiam. A discretização do modelo e os tempos de solução são independentes da frequência, tornando-o perfeito para resolver problemas onde a geometria é maior que os comprimentos de onda acústicos. O Simcenter 3D oferece resultados no domínio da frequência e do tempo como saída desta solução. Para simular o ambiente de escritório, três recursos principais de modelagem estão disponíveis no Simcenter 3D: Difração de borda e superfície – útil para paredes divisórias típicas em um ambiente de escritório Correção de efeito de curvatura – captura precisa de superfícies discretizadas e em malha Absorção – absorção superficial e de ar Rastreamento de partículas – leva em conta reverberações tardias e efeitos de reflexão difusa normalmente encontrados em ambientes internos O modelo de simulação acústica de raios pode calcular diretamente parâmetros de qualidade sonora, como tempos de reverberação, valores de clareza ou índices de transmissibilidade sonora. O Simcenter 3D também pode incorporar diretamente os efeitos binaurais na resposta acústica sem a necessidade de modelar a cabeça humana – essencialmente obtendo os níveis de pressão sonora que os ouvidos esquerdo e direito do ouvinte experimentam. Figura 6. Ambiente típico de escritório com visualização da propagação do som – caminhos de raios individuais são visualizados e a resposta ao impulso binaural A Figura 6 (esquerda) ilustra um ambiente típico de escritório com todas as superfícies refletoras ou absorventes discretizadas usando uma malha de simulação (superfícies cinza). As superfícies dos microfones próximas ao laptop e à cabeça da pessoa são definidas para visualizar os campos sonoros, como pode ser visto no canto superior direito da Figura 6. Os modelos de rastreamento de raios oferecem informações sobre como as diferentes combinações de alto-falantes se propagam até o ouvido da pessoa. Uma visão clara de quanto som é irradiado para o usuário e quanto está sendo refletido nas diferentes superfícies pode ser desbloqueada usando essas visualizações de rastreamento de raios. Juntando tudo – uma cacofonia ou uma sinfonia? Todas as etapas de simulação discutidas oferecem informações quantitativas e visuais sobre o desempenho acústico do componente individual até a integração do produto e sua incorporação no ambiente do mundo real. No entanto, apesar de tudo, não é melhor poder ouvir os resultados das simulações? O Simcenter 3D Acoustics oferece uma ferramenta de processamento de som e auralização que pega os resultados das simulações e os combina com sons medidos, como música, para criar cenários acústicos que você pode ouvir! Apenas ruído do ventilador Ruído do ventilador + alto-falante de baixo custo Ruído do ventilador + alto-falante de última geração Os vídeos acima permitem testar três cenários diferentes de um laptop: Ruído da simulação do ventilador Uma peça musical tocada no ambiente de escritório usando um alto-falante de baixo custo A mesma música tocada em um alto-falante de última geração. No primeiro cenário, os componentes tonal e de banda larga do ruído estão presentes – a auralização permite verificar o quão alto o som soa e o quão irritante ou perturbador pode ser. No cenário dois, pode-se investigar como alguma música pode mascarar o som – o ruído do ventilador é mascarado, mas faltam alguns componentes de baixa frequência da música. O cenário três emprega um alto-falante de última geração, proporcionando um som muito mais claro e rico à música. O Simcenter 3D Acoustics permite que você entenda a qualidade do som e do ruído dos seus componentes elétricos. Com esses recursos, você pode projetar em torno do ruído inerente e proporcionar ao usuário de seus produtos uma experiência auditiva mais agradável. Interessado em otimizar o desempenho acústico dos seus produtos eletrônicos? Agende agora uma reunião com a CAEXPERTS e descubra como nossas ferramentas de simulação acústica de última geração podem ajudar você a prever, entender e melhorar o comportamento sonoro dos seus dispositivos de forma rápida e confiável. Não deixe o ruído atrapalhar a qualidade percebida dos seus produtos - vamos trabalhar juntos para garantir uma experiência auditiva excepcional para seus usuários. Agende sua reunião hoje mesmo!

Você não precisa que lhe digamos que o planeta está ficando mais quente. Na nossa humilde opinião, o maior desafio de engenharia do nosso tempo é converter os sistemas que ajudaram a criar o mundo tal como o conhecemos em produtos sustentáveis. Com Engenharia de Aplicação para CFD de combustão, ajudamos muitos clientes, em vários setores, a simular a queima de metano, propano, gasolina, diesel e muito mais. Obviamente, o objetivo é sempre usar a simulação para projetar sistemas de combustão eficientes que minimizem as emissões e maximizem o desempenho. No entanto, para estes sistemas de combustão, motores de combustão interna, turbinas a gás e queimadores de processo, o calor está ligado para reduzir as suas pegadas de carbono. O excelente projeto de sistemas de combustão que queimam combustíveis fósseis só pode levar você até certo ponto. Um grande foco dos engenheiros é agora adaptar ou projetar do zero sistemas de combustão que queimem combustíveis alternativos, como combustíveis eletrônicos, hidrogênio ou amônia. Energia limpa A descarbonização da indústria automotiva é o que imaginamos que venha à cabeça da maioria das pessoas quando se considera a “limpeza” dos sistemas de combustão. Existem muitos artigos e colunas discutindo o longo debate entre motores de combustão interna (ICEs) e veículos movidos a bateria! Não vamos acrescentar nada aqui (exceto o fato de que o Simcenter STAR-CCM+ é a ferramenta para projetar ambos). Em última análise, os ICE serão necessários para avançar nas indústrias onde as baterias não são viáveis ​​e se puderem funcionar de forma a produzirem emissões negligenciáveis ​​de CO₂, então deverão fazer parte do mix no futuro dos transportes. Felizmente, o Simcenter STAR-CCM+ vem adicionando ferramentas para garantir que a simulação possa ser aproveitada para projetar tais sistemas. E assim, ao longo dos últimos anos, o Simcenter STAR-CCM+ tem sido continuamente melhorado para permitir a análise de novos combustíveis e emissões. Os combustíveis propostos para uso em aplicações In-Cylinder podem ter diferentes propriedades reativas fundamentais. Um exemplo importante é a Velocidade de Chama Laminar (LFS). No Simcenter STAR-CCM+ você pode calcular diretamente o LFS para qualquer mistura de combustível e usá-lo com modelos de combustão Flamelet, ECFM e Complex Chemistry. Abaixo podemos ver um exemplo de um ICE usando uma mistura de Gasolina e Hidrogênio como combustível, tendo a simulação sido realizada usando Simcenter STAR-CCM+ In-Cylinder Solution: A metodologia permite uma previsão quantitativa das emissões brutas em função da fração de hidrogênio: Emissões de escapamento para as diferentes misturas de combustível em Qth iguais. Aplicações navais É claro que a indústria naval não está imune à necessidade de queimar de forma limpa. O transporte marítimo é responsável por cerca de 2,5% de todas as emissões de gases com efeito de estufa, mas é essencial, uma vez que 90% de todas as mercadorias mundiais são transportadas desta forma. Embora possa haver casos de uso em que a eletrificação seja uma abordagem viável, para grandes operadoras, as baterias (por si só) podem nunca ser a solução. Os engenheiros que projetam sistemas de propulsão marítima estão tendo que abalar o barco com o uso de combustível convencional e explorar outros combustíveis (descarbonizados) durante o processo de projeto. Motores de amônia e células de combustível podem reduzir as emissões de carbono Uma dessas opções é o uso de Amônia. A amônia pode ser queimada sem gerar CO₂ e é relativamente fácil de armazenar, o que a torna um bom candidato como combustível do futuro da indústria naval. Uma vez resolvida a logística (distribuição, disponibilidade) da amônia, ela poderá ser o tópico número um para o desenvolvimento de motores de combustão interna no futuro próximo. No entanto, apesar do potencial, a amônia tem seus próprios desafios, como a necessidade de alta energia de ignição. Por esse motivo, a amônia pode ser usada em conjunto com pequenas quantidades de diesel para iniciar o processo de combustão. Em última análise, isto ainda proporciona uma combustão muito mais limpa do que o uso tradicional de combustíveis fósseis. O Simcenter STAR-CCM+ pode ser usado por projetistas para entender esse processo. No exemplo abaixo, são estudados jatos de Amônia e Diesel em vários tempos e ângulos de injeção. Em determinadas condições, por exemplo, uma interação insuficiente ou demasiado forte entre os dois sprays de combustível, podem ocorrer falhas de ignição. Ser capaz de simular isso com precisão reduz a necessidade de testes extensivos e permite uma compreensão detalhada sobre como projetar para evitar tal cenário. Usando o modelo de combustão de Química Complexa, pode-se prever uma excelente previsão de ocorrências de falha de ignição, bem como de combustão regular. Quão verde é a sua simulação? A maioria das simulações industriais de CFD dependem de Computação de Alto Desempenho (HPC) e analisar os números exige energia que inevitavelmente carrega sua própria pegada de carbono. Este artigo da British Computing Society destaca o desafio e afirma que as emissões de CO₂ dos data centers de HPC deverão crescer de 2 a 9 vezes nos próximos 10 anos. O curso de ação óbvio é limpar a energia que alimenta suas simulações de CFD, mas é claro que isso provavelmente não está sob seu controle e, além disso, nos deixa sem nada para fazer! Com as versões mais recentes do Simcenter STAR-CCM+, os engenheiros de combustão agora podem aproveitar a modelagem de combustão Flamelet nativa da GPU. Aproveitar o hardware da GPU permite que os engenheiros executem suas simulações usando significativamente menos energia, reduzindo emissões e custos, além de obterem respostas mais rápidas (uma rara situação em que todos ganham). Então, vamos pegar um sistema de combustão, neste caso um combustor anular pressurizado e adicionar um pouco de hidrogênio ao combustível para reduzir as emissões de CO₂ geradas. Ótimo, mas nada na vida é de graça, e já falamos no passado sobre como o simples ato de adicionar hidrogênio pode atrapalhar a estabilidade termoacústica do sistema de combustão. Nem tudo está perdido, pois este sistema pode ser analisado usando LES de alta fidelidade combinado com o modelo de combustão Flamelet Generated Manifold para prever com precisão o comportamento termoacústico. E melhor ainda, tudo isso pode ser executado nativamente em GPUs. A redução de 50% no tempo de computação é avaliada aqui comparando uma solução de CPU em 640 núcleos (CPUs comumente usadas com 32 núcleos por nó de CPU, 2,4-3,3 Ghz, cache L3 de 256 MB) com uma solução de GPU em 8 placas NVIDIA A100. O resultado final é uma solução 50% mais rápida e que consome 60% menos energia, além de ser 42% mais barata. Ainda mais importante, as frequências das instabilidades termoacústicas geradas devido à adição de hidrogénio também são previstas de forma excelente e podem, portanto, ser eliminadas ou mitigadas: Espectros termoacústicos previstos e medidos para um queimador anular pressurizado com chama CH4/H2 O que temos aqui, pessoal, é um caso de criação de emissões de carbono inspirada no Simcenter STAR-CCM+: economizamos em emissões enquanto projetamos para economizar em emissões! Interessado em projetar sistemas de combustão mais limpos e eficientes para reduzir sua pegada de carbono? Agende hoje mesmo uma reunião com a CAEXPERTS e descubra como podemos ajudá-lo a enfrentar os desafios da engenharia de aplicação para CFD de combustão. Com nossa experiência e as ferramentas avançadas do Simcenter STAR-CCM+, podemos explorar soluções sustentáveis para seus projetos, desde a simulação de combustíveis alternativos até a otimização de sistemas de propulsão marítima. Não peca tempo, entre em contato agora!

Aumente a velocidade, o desempenho e a confiabilidade da simulação. Aprimoramentos no Solid Edge Simulation e no Simcenter FLOEFD para Solid Edge aumentam o desempenho e a velocidade da simulação com melhorias na malha, análises estruturais e interoperabilidade. O novo modelo compacto IGBT facilita a incorporação de componentes eletrônicos em seus estudos de simulação, enquanto o Gerador de Malha Cartesiana e verificações aprimoradas de qualidade de malha permitem fluxos de trabalho de malha e simulação mais rápidos, resultando em uma velocidade de malha duas a três vezes mais rápida. Simulação do Solid Edge O aumento da interoperabilidade permite que os usuários do Solid Edge Simulation importem resultados de temperatura sólida de um estudo Simcenter FLOEFD para Solid Edge. Um novo comando dentro da opção "Cargas externas" do Solid Edge Simulation, "Importar temperatura sólida", agora é suportado, além dos comandos anteriores "Importar pressão do fluido" e "Importar temperatura do fluido". Este comando está disponível apenas com estudos estáticos lineares e é útil para encontrar tensões térmicas e deformações em sólidos. A nova opção de aplicar força em qualquer ponto definido pelo usuário permite maior controle dos estudos de simulação. A opção foi adicionada à barra de comando Força, permitindo que os usuários apliquem forças a qualquer ponto 2D ou 3D na geometria, aumentando as capacidades ao lado da tradicional opção "Ponto" que suportava a seleção de vértices. A visualização dos controlos de qualidade da malha foi melhorada para facilitar a identificação de zonas de má qualidade. Agora as cores são mais claras e fáceis de decifrar, e os usuários podem aumentar a eficiência ao serem capazes de detectar erros instantaneamente. Os usuários também podem alterar a cor preenchida de elementos com falha na caixa de diálogo "Verificar qualidade do elemento" para melhor visibilidade. Simcenter FLOEFD para Solid Edge Modelo compacto IGBT e gerador de malha cartesiana O modelo compacto do Transistor Bipolar de Porta Isolada (IGBT) agora é composto por modelos compactos de elemento elétrico e componente de dois resistores (2R), fornecendo uma representação eficiente do elemento IGBT. O elemento IGBT pode ser descrito especificando resistências térmicas da junção para cima ou para baixo. Um conjunto de gráficos I-C para diferentes valores de temperatura também pode ser definido para análise detalhada e caracterização pelos usuários. A caixa de diálogo de definição de edição IGBT permite que os usuários adicionem facilmente o modelo a uma análise específica. A temperatura da junção é usada para determinar a Potência Elétrica a partir do gráfico I-V, que é então aplicado ao modelo através do componente 2R. O gerador de malha cartesiana no Simcenter FLOEFD para Solid Edge garante desempenho otimizado, proporcionando malha mais rápida enquanto utiliza menos recursos. Com operações aceleradas, incluindo importação e geração de malha de placa de circuito impresso inteligente (PCB), a eficiência geral é melhorada com fluxos de trabalho de simulação e malha mais rápidos. Os recursos de visualização aprimorados e as atualizações contínuas depois que os parâmetros são alterados aprimoram ainda mais o fluxo de trabalho geral. Análise estrutural aprimorada O Simcenter FLOEFD para Solid Edge pode ser conectado ao Solver Nastran Simcenter 3D (SC3D), desbloqueando o poder de análise não linear. O SC3D Nastran solver 401 introduz configurações adicionais nas Opções de Controle de Cálculo, permitindo o ajuste fino das simulações. As configurações incluem ajustar a memória de rascunho, refinar o modo de contato, controlar as etapas do solver, definir a hora de término e explorar cenários de grande deslocamento. Os aprimoramentos também proporcionam maior flexibilidade e controle na análise não linear e maior precisão ao trabalhar com grandes deslocamentos. Os contatos baseados em tolerância permitem simulações precisas com opções de contato aprimoradas. As tolerâncias podem ser especificadas para criar contatos entre corpos com folga, tolerâncias lineares e angulares podem ser definidas e contatos de cola podem ser criados perfeitamente para garantir resultados de simulação precisos e confiáveis. O recurso Proporção Máxima Definida pelo Usuário na Malha Local aprimora a malha estrutural com maior precisão. Ao especificar proporções máximas para componentes específicos, a eficiência pode ser melhorada com maior controle sobre o processo de malha, especialmente para estruturas finas. Aprimoramentos adicionais Com o poderoso Component Explorer, os usuários podem gerenciar atributos de componentes, experimentar uma organização simplificada e empregar um gerenciamento eficiente de componentes. As listas de componentes térmicos podem ser exportadas e importadas, permitindo a fácil edição de propriedades como material, valor da fonte de volume, potência de dois resistores (2R) e corrente de diodo emissor de luz (LED). Os usuários podem simplesmente exportar a lista de componentes para o Microsoft Excel, fazer as alterações necessárias e, em seguida, importar perfeitamente a lista, simplificando seu fluxo de trabalho. A personalização de itens do Teamcenter FLOEFD oferece maior flexibilidade e adaptabilidade. Os usuários podem personalizar o modelo de dados do Simcenter FLOEFD para Solid Edge para alinhar requisitos específicos e armazenar convenientemente arquivos de modelo de dados FLOEFD usando armazenamento local ou armazenamento Teamcenter. Essa personalização também pode integrar perfeitamente o FLOEFD a um sistema de gerenciamento de dados existente. O solucionador Linux aprimorado do Simcenter FLOEFD para Solid Edge agora suporta co-simulação com Functional Mock-ups (FMUs) exportados de outros softwares, permitindo análises integradas e abrangentes. Esta solução garante uma compatibilidade suave e permite que os usuários aproveitem todas as informações essenciais, armazenadas dentro da FMU exportada do FLOEFD, incluindo a geometria do modelo. Aumente a eficiência das suas simulações agora mesmo! Com os aprimoramentos no Solid Edge Simulation e no Simcenter FLOEFD para Solid Edge, você pode experimentar um aumento significativo na velocidade, desempenho e confiabilidade das suas análises. Agende uma reunião com a CAEXPERTS hoje mesmo e descubra como podemos otimizar suas simulações para um sucesso garantido.

O lançamento do HEEDS 2310 traz tecnologia nova e atualizada projetada para agilizar e agilizar sua otimização e projetar jornada de exploração espacial. Com um foco significativo na aceleração da velocidade sem comprometer a precisão, esta versão marca um avanço significativo na obtenção de resultados de design ideais. Além disso, a integração de recursos avançados de IA e funcionalidades contínuas de gerenciamento de dados garantem uma experiência progressiva e intuitiva para usuários em vários setores e aplicações. Continue lendo para descobrir como essas novas funcionalidades do HEEDS, como uma nova integração de IA, melhorias na importação de dados e gerenciamento refinado de versões do portal, levarão você a descobrir designs melhores, ainda mais rápido! Vá mais rápido: Preditor de simulação HEEDS AI HEEDS AI Simulation Predictor é um recurso revolucionário do HEEDS 2310 – um impulsionador de desempenho para SHERPA. HEEDS AI Simulation Predictor é um módulo complementar para HEEDS, impulsionando o SHERPA com IA para aprimorar sua tecnologia de pesquisa de última geração, para operar em velocidades ainda maiores. Este acelerador é destinado a usuários HEEDS que buscam agilizar seus processos de pesquisa para análises CAE demoradas ou quando otimizações demoradas precisam ser realizadas. O HEEDS AI Simulation Predictor capacita os usuários, permitindo a IA com reconhecimento de precisão como parte da estrutura de pesquisa híbrida-adaptativa, para aprender e aprimorar ativamente a pesquisa atual, bem como aprender para processos de design futuros. Oferece uma redução significativa no tempo de otimização do projeto, mantendo o mesmo orçamento de projeto, quando aplicável. São possíveis resultados comparáveis ​​aos do SHERPA, com potencial adicional para um desempenho ainda mais rápido. O melhor ficou ainda melhor! Economize até 40% em tempo computacional para otimizações demoradas! Além disso, esta nova tecnologia permite a reutilização de dados anteriores, fornecendo informações valiosas para a concepção de novos produtos e sistemas, poupando, em última análise, tempo e custos. Você não precisa de experiência em IA – esta tecnologia de ponta integra-se perfeitamente aos seus fluxos de trabalho existentes, acelerando simulações CAE computacionalmente intensivas em torno da estrutura de pesquisa SHERPA. O HEEDS AI Simulation Predictor permite que você conclua tarefas mais rapidamente ou execute mais simulações no mesmo período. Em ambos os casos, aproveitando o HEEDS agora você pode descobrir designs melhores, ainda mais rápido! Explore as possibilidades: Melhorias no HEEDS POST A importação de dados externos HEEDS POST no HEEDS 2310 agiliza as decisões de design integrando perfeitamente dados externos no pós-processador. Este recurso versátil permite a importação ou anexação imediata de dados, aproveitando as técnicas de pós-processamento do HEEDS POST sem a necessidade de um projeto HEEDS. Com este lançamento, o HEEDS POST se torna uma ferramenta autônoma de análise e pós-processamento de dados para trabalhar com dados provenientes de qualquer lugar. Facilite a mineração de dados, obtenha insights e descobertas, gere relatórios de suas descobertas, exporte seus aprendizados e gere modelos de pedidos reduzidos para HEEDS MDO ou uso externo. Essa expansão para fácil incorporação de dados de fontes de projetos não HEEDS amplia o suporte à aplicabilidade de dados, capacitando decisões de engenharia informadas e revelando insights valiosos para projetos robustos. Fique integrado: versões do portal HEEDS No HEEDS 2310, a automação de processos dá um salto com a introdução de versões de portal. O HEEDS é reconhecida por seus recursos de automação de processos, ancorados na tecnologia de portal, que automatiza a parametrização, execução e extração de resultados de modelos de ferramentas de simulação. Configurar portais no HEEDS é uma tarefa simples, bastando especificar a localização da sua ferramenta e as principais opções para o seu fluxo de trabalho. No entanto, e se você estiver lidando com diversas versões da mesma ferramenta ou tiver versões diferentes em vários recursos de computação? O HEEDS 2310 aborda essas questões, com uma solução simplificada por meio de suporte para controle de versão do portal. Configure facilmente qualquer versão de ferramenta para execução local e remota, defina versões específicas para recursos de computação escolhidos e implante rapidamente a versão necessária. Agora com a especificação de versões específicas para portais em diversos recursos, é mais fácil do que nunca incorporar suas ferramentas em fluxos de trabalho simples e complexos. Esse recurso concede flexibilidade para selecionar a versão apropriada do portal para seu fluxo de trabalho e recurso de computação, simplificando seu fluxo de trabalho com recursos de computação. Conclusão HEEDS 2310 foi criado para revolucionar sua jornada de projeto de engenharia de uma forma que não é apenas uma melhoria, mas uma verdadeira virada de jogo! Vá mais rápido aproveitando o poder do SHERPA e a aceleração da IA. Explore as possibilidades desbloqueando recursos de dados expandidos para descobrir insights valiosos. Mantenha-se integrado simplificando o gerenciamento do portal para agilizar seu fluxo de trabalho com seus recursos computacionais. Descubra designs melhores, ainda mais rápido, com HEEDS 2310! Aproveite o poder da IA com o HEEDS AI Simulation Predictor, simplifique suas análises de dados com o HEEDS POST e otimize seu fluxo de trabalho com as versões do portal HEEDS. Agende uma reunião conosco na CAEXPERTS para descobrir como as novas funcionalidades deste lançamento revolucionário podem acelerar seus processos de otimização e projeto. Não perca a oportunidade de descobrir designs melhores, ainda mais rápido. Entre em contato agora para marcar sua reunião e impulsionar sua jornada de engenharia!

Simulação CFD incorporada em CAD A nova versão do software Simcenter FLOEFD 2312 aprimora o CFD integrado ao CAD para reduzir as atividades de pré-processamento, acelerar os fluxos de trabalho de projetos térmicos eletrônicos, ao mesmo tempo que adiciona novos recursos para análise estrutural e uma interface de programação de aplicativos (API) aprimorada para automação de simulação. Leia abaixo as informações sobre esses e novos recursos, como malha CFD mais rápida de geometria convergente, velocidade aprimorada para modelagem térmica de PCB inteligente, modelagem de forno de refluxo de PCB e muito mais. Simulação de processo térmico de forno de refluxo PCB Em um forno de refluxo de PCB, à medida que um PCB se move ao longo de um transportador, ele é exposto a zonas de aquecimento e resfriamento com diferentes velocidades de fluxo de ar e parâmetros de temperatura. Os valores dos parâmetros dessas zonas, bem como a velocidade do transportador, devem ser escolhidos pelo cliente da PCB antes da fabricação. O desafio do projeto de operação é aumentar a velocidade do transportador para obter o maior rendimento e, ao mesmo tempo, atender às restrições térmicas para evitar danos aos componentes montados na PCB. Abordagens experimentais para determinar esses parâmetros são caras porque tentativas fracassadas levam à perda de tempo, redução da qualidade do produto ou baixo rendimento. A simulação do processo do forno de refluxo para otimizar os parâmetros operacionais antes dos testes físicos é muito vantajosa. No Simcenter FLOEFD 2312, um modelo de projeto foi adicionado para que você possa criar e modificar uma simulação de forno de refluxo de PCB como um estudo transitório para refletir as condições à medida que uma placa se move através de um forno. O modelo aproveita a funcionalidade de parâmetros do projeto no Simcenter FLOEFD e os novos recursos de automação EFDAPI são usados ​​para modificar parâmetros. A abordagem simula o processo de refluxo dentro de um espaço de pequeno volume ao redor da PCB com condições de contorno de fluxo em movimento, em vez de simular o forno real com corpos em movimento. Assista a este vídeo para ver as etapas indicativas na configuração e execução de uma simulação de processo térmico de forno de refluxo PCB. Observação: o uso avançado desse novo recurso combina o Simcenter FLOEFD e a ferramenta de exploração de projeto e automação de simulação Simcenter HEEDS para estudos de otimização extensivos. Análise térmica de PCB: Territórios Térmicos Autônomos da Ponte EDA A fidelidade da modelagem térmica de PCB localizada oferece vantagem de precisão para modelar cobre e camadas abaixo de componentes críticos. Esta solução computacionalmente eficiente continua sendo uma boa alternativa à modelagem explícita aplicada a uma placa inteira. Anteriormente no Simcenter FLOEFD, os territórios térmicos eram definidos centralizados em um único componente e com proporção definida. Agora no Simcenter FLOEFD 2312, os usuários podem especificar um território térmico independente que pode ser colocado em qualquer lugar de forma independente em uma PCB e depois definir sua proporção. Isso permite que a fidelidade da modelagem localizada seja definida para abranger áreas com grupos de componentes com mais facilidade. Os usuários definem as seguintes definições e então selecionam o nível de modelagem: 1) Localização (X e Y) 2) Tamanho (Comprimento e Largura) Análise térmica de PCB: script EDA Bridge Os usuários agora podem gravar e reproduzir scripts que capturam o fluxo de trabalho na janela principal do EDA Bridge, onde você processa dados ECAD importados. A funcionalidade que pode ser gravada e executada inclui ações como alterar o nível de modelagem da placa e criar territórios térmicos. Os scripts serão aprimorados nas versões subsequentes do Simcenter FLOEFD 2312 em diante Modelagem térmica de componentes eletrônicos: atualizações do Package Creator O que é o Package Creator? O utilitário Package Creator existente no Simcenter FLOEFD permite que os engenheiros criem modelos térmicos de pacotes IC baseados em geometria CAD 3D de forma rápida e fácil em minutos a partir de uma lista de guias de modelos para famílias de pacotes comuns. Esses modelos detalhados podem então ser usados ​​em estudos de simulação de resfriamento de eletrônicos no Simcenter FLOEFD. No Simcenter FLOEFD 2312, as seguintes atualizações foram implementadas no Package Creator: – 2 novos modelos iniciais de pacote IC: Flip Chip CBGA e Wirebond CBGA. – Criação de modelos detalhados prontos para Simcenter Flotherm que você pode exportar para compartilhar com outras organizações Aprimoramentos de análise estrutural no Simcenter FLOEFD 2312 Estrutural: Operação booleana em malha para lidar facilmente com geometria complexa Certos modelos de geometria complexa podem, às vezes, criar problemas pelos quais as operações booleanas simplesmente não podem ser concluídas usando processos booleanos CAD ou, em outros casos, abordagens booleanas de pré-processador podem consumir muito tempo. Um novo gerador de malha estrutural aprimorado e preparação de geometria agora suporta Mesh Boolean para malha de análise estrutural. Isso fornece uma solução que permite aos engenheiros criar malhas de forma mais rápida e automática, mesmo para geometrias extremamente complexas. Estrutural: Materiais não lineares O banco de dados de engenharia foi aprimorado para poder definir curvas de tensão-deformação de engenharia para materiais sólidos no Simcenter FLOEFD, para combinar com o aproveitamento dos recursos existentes do solver Simcenter 3D Nastran para executar uma análise. Como lembrete, a conexão do solver não linear Simcenter NASTRAN para Simcenter FLOEFD foi introduzida na versão 2306. Estrutural: Modelagem de grandes deformações Uma nova opção agora pode ser selecionada para grandes deformações, ativando a opção correspondente do solver Simcenter 3D não linear Nastran. O Simcenter FLOEFD 2312 agora permite o recálculo da tensão-deformação de engenharia para a tensão-deformação verdadeira. Isto fornece resultados mais precisos para análise onde grandes valores de deformações são alcançados. Estrutural: Contatos gerais melhorados Usar o Simcenter FLOEFD e aproveitar o solver não linear Simcenter 3D Nastran ao modelar tipos gerais de contatos agora significa que os contatos podem aparecer e desaparecer durante o processo de cálculo iterativo como resultado da deformação do corpo. Nas versões anteriores do FLOEFD, os contatos eram criados antes do início do solver e não podiam ser alterados, aparecer ou desaparecer para corpos deformados. Malha CFD mais rápida para geometrias convergentes, facetadas e STL A geração de malha agora é acelerada para geometrias convergentes, facetadas e STL, portanto é tão eficiente quanto a geração de malha para geometria sólida paramétrica. Um exemplo abaixo sendo 10x mais rápido para um modelo de veículo que foi convertido a partir de dados STL como uma carroceria convergente para um estudo externo de aerodinâmica. Simcenter FLOEFD com tamanho de malha de 62 milhões de células. Comparando o tempo de malha: Na versão anterior 2306 = 2 horas Agora na versão 2312 = 12 minutos Modelagem térmica de PCB inteligente – melhorias de fidelidade e velocidade O recurso Smart PCB é uma das várias opções para modelagem térmica de PCB. É uma abordagem sofisticada para capturar com eficiência a distribuição detalhada do material de um PCB sem o recurso computacional adicional e as penalidades de tempo normalmente necessárias para modelar explicitamente o PCB. Isso é feito usando uma abordagem de montagem de rede, em que é gerada uma grade em estilo voxel baseada nas imagens de cada camada de PCB em dados EDA importados. No Simcenter FLOEFD 2312, a velocidade do solver para o cálculo do Smart PCB foi otimizada significativamente para que você possa aproveitar melhor essa opção de modelagem para análise térmica de PCB de alta precisão e ainda mais rápida. Além disso, esta aceleração do solver permitiu a alteração das configurações padrão para o número de blocos em uma PCB. As configurações agora vão do padrão 100 a 300, o que por sua vez produz uma solução mais precisa, especialmente ao usar a opção de modelagem “Fina”. Os resultados dos tempos de solução para 3 modelos diferentes são mostrados abaixo comparando as configurações finas e médias para o número de peças definidas, tanto no Simcenter FLOEFD 2312 quanto na versão anterior 2306. Os tempos de solução ilustrados mostram uma velocidade aumentada por um fator de 1,5 vezes para 8 vezes é possível, o que é vantajoso para realizar estudos térmicos de PCB precisos em menos tempo. Claramente, o tamanho e a complexidade do PCB são um fator na aceleração possível, como seria de esperar. Você também pode observar o tempo de solução significativamente mais curto para um Smart PCB resolver em comparação com um modelo de PCB explícito. Automação – EFDAPI é uma API aprimorada para acelerar seu processo A nova EFDAPI foi introduzida e agora abrange todos os recursos e parâmetros existentes no Simcenter FLOEFD. A funcionalidade aprimorada e a maior facilidade de uso permitem que os engenheiros aproveitem a automação para reduzir o fluxo de trabalho de simulação. Considere o caso de automatização da simulação de resfriamento eletrônico de um Boost Converter O breve vídeo a seguir ilustra a automação das etapas a seguir Execute CAD e abra o modelo Criar projeto FLOEFD Configure todas as condições de limite e configurações de simulação Execute a simulação e pós-processe os resultados Pós-processamento de resultados em lote sem abrir CAD Normalmente usando CFD incorporado no Simcenter FLOEFD CAD em operação normal, um projeto precisa ser aberto e os resultados precisam ser carregados para criar imagens e planilhas resultantes. Criá-los automaticamente após o cálculo usa a ferramenta “Processamento de resultados em lote” . Agora, o processamento de resultados em lote é possível sem abrir o CAD. Agora você pode: – usar a exportação de execução de linha de comando que gera os arquivos necessários para o processamento de resultados em lote em máquinas Windows ou Linux – executar o solucisolver onador no servidor remoto e processar os resultados em lote no servidor no final de uma solução automaticamente, sem copiar os arquivos de volta para o cliente Neste breve vídeo abaixo, as etapas são ilustradas: Exportação SCD5 Suporte para Simcenter 3D Os campos do Simcenter FLOEFD agora podem ser exportados no formato SCD5 do Simcenter 3D. Isso resulta em um arquivo binário para transferência de dados do FLOEFD para o Simcenter 3D. Isso significa que pode haver uma vantagem significativa no tamanho do arquivo usando o formato binário SCD5. Isso ajuda na transferência de campos de uma análise térmica para uma análise de tensão termomecânica no Simcenter 3D. Você pode exportar campos de pressão e temperatura em estado estacionário ou transitório para um arquivo CGNS usando o arquivo de malha SCD5 como dados de entrada. Os arquivos de cena do Simcenter FLOEFD agora podem ser salvos no formato JT. Isso permite a visualização dos resultados da simulação do Teamcenter usando seu visualizador (que usa o formato JT). Gostaria de otimizar o desempenho térmico dos seus projetos de eletrônicos? Com a nova versão do Simcenter FLOEFD 2312, você pode reduzir drasticamente o tempo de pré-processamento e acelerar o fluxo de trabalho dos seus projetos. Desde análises estruturais avançadas até modelagem térmica de PCB inteligente, este software aprimorado oferece uma gama de possibilidades. Agende uma reunião com a CAEXPERTS hoje mesmo para descobrir como podemos ajudar a impulsionar sua eficiência e precisão de simulação.

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 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. 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.