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ANSYS 2019 R3新版本介绍
2019-09-20浏览303

随着地面和空中的全自动交通工具 (AV) 在现实世界逐渐普及,驾驶安全性将变得尤为重要。自动驾驶需要经受复杂环境和多变条件下的严格测试。而物理测试需要数十亿英里的实际驾驶或飞行,这种方法不仅耗时、成本高昂,而且几乎不可能实现。要验证系统安全性并加快 AV 开发,采用仿真技术对 AV 进行虚拟测试是唯一可行的选择。

ANSYS 2019 R3 将继续为 AV 提供新一代普适工程仿真解决方案,新版本还引入了 ANSYS SCADE Vision。目前,客户可以评估嵌入式感知系统的安全性,确保 AV 传感器无检测缺陷。

R3 新增功能可以增强 ANSYS Autonomy 自动驾驶车辆解决方案 ,成功实现端到端仿真。ANSYS Autonomy 方案赋能工程师进行闭环仿真、嵌入式软件开发、功能安全和网络安全分析、传感器仿真和人机交互。

ANSYS 2019 R3 还有诸多其他增强功能,包括用于传感器仿真的 SPEOS 道路信息库(完整反射材料数据库),以及 ANSYS HFSS SBR+ 更新,这些更新能更准确地预测具有曲率的大型目标的雷达截面。ANSYS 2019 R3 还包括:

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流体

新版本提升了 ANSYS Fluent 的用户体验。例如,您可以使用 Mosaic 网格在 ANSYS Workbench 中开展参数化研究,在进行共轭传热仿真时应采用支持非一致端口的容错网格。另外,新的 Fluent 语言表达功能还可以结合参数、报告和监视器进行使用。

许多的其他重要更新和新增功能可帮助您对更大范围的行业开展计算流体动力学 (CFD) 分析:

  • 自动化工作流程可加快 Fluent adjoint solver 的求解速度,为多目标和多操作条件的分析生成最佳有机模型。

  • Fluent 可更快、更轻松地评估复杂的降阶模型 (ROM),从而改进设计方案。

  • ANSYS Forte 可与 Fluent 或 ANSYS Mechanical 结合使用,实现更准确的共轭传热分析。

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结构

ANSYS 2019 R3 结构解决方案的创新可帮助实现以下功能:

  • 采用目前集成至 ANSYS Mechanical 的先进多体动力学求解器 ANSYS Motion 研究包含数百万设计点的大型装配体模型。

  • 利用新增的 ANSYS Sherlock 功能,在电子硬件早期设计阶段为组件、电路板和系统级产品提供快速、准确的失效预测。

  • 几分钟内便可将电子计算机辅助设计 (ECAD) 模型转化为有限元分析 (FEA) 模型,然后根据 FEA 信息进行构建,预测失效时间。

  • 利用分布式计算服务 (DCS) 评估操作系统,DCS 包括一系列新的应用程序,利用各种计算资源分配、管理、解决并优化设计挑战。

  • 利用 Mechanical 中的两个新型简化工作流程,对热和结构场耦合分析进行仿真。利用静态和瞬态仿真可轻松捕捉热载荷和结构载荷之间的相互作用。

  • 利用 Mechanical 执行逆向分析。逆向求解器用于在出现极限载荷和形变前确定模型的形状,有时也被称为“热到冷”分析。

  • 适当使用的情况下,可以通过 ANSYS GRANTA Materials Data for Simulation,即MDS数据库(包括电磁特性数据),这样可直接从 Mechanical 中获得120 种额外的材料属性数据。

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电磁

ANSYS 2019 R3 提供电磁场仿真解决方案,帮助客户把握自动驾驶、5G 连接和电气化领域的工程大趋势。新功能包括:

  • 将 ANSYS Cloud 产品扩展至 ANSYS Electronic Desktop 中,ANSYS HFSS、ANSYS Maxwell 和 ANSYS Q3D Extractor 的用户现在可以从 ANSYS Cloud 提供的高性能计算选项获益。

  • ANSYS HFSS 的分布式内存求解器将迎来求解速度方面的重大升级。

  • ANSYS HFSS 和 ANSYS HFSS SBR+ 为自动驾驶系统仿真的复杂雷达截面情景提供新的建模和后处理功能。

  • ANSYS HFSS SBR+新增了爬行波模拟技术,这项重要的新功能可以准确预测大曲面结构的雷达散射截面。

  • 采用 SIwave 混合解决方案中的 HFSS 区域,可实现 IC 封装和 PCB 仿真速度大辐提升,目前,HFSS 区域可实现跨计算资源分布,且支持并行计算。

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3D 设计

ANSYS Discovery Live 引入了用于衍生式设计的首款交互拓扑优化工具,以及新的仿真功能,包括瞬态研究所用的大量流出口和时变输入条件。利用这些增强功能,您可轻松评估多种产品行为,并在极短时间内发现最优设计解决方案。

ANSYS Discovery SpaceClaim 的新增功能包括根据面几何(如: STL)进行自动曲面重建。此流程可将基于三角形的模型转化成过渡流畅的 CAD 模型,并将其用于逆向工程和衍生式设计工作流程。为提升用户体验,可视化功能经改进可生成更高质量的渲染效果。

目前, ANSYS Discovery AIM 支持结构梁、物理感知网格划分和线性屈曲功能。相较于以往版本,新版本提供了更多经验证且易于使用的功能,包括网格失效可视化及结构稳定性评估。

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增材制造

ANSYS Additive Prep 有新的建模处理器:现在,您可以直接将建模文件导至增材制造 (AM) 设备。

ANSYS Workbench Additive 可在 STL 支撑、网格和单元密度之间实现自由切换。该解决方案包含一个选项(AM 流程定序器中),用于在冷却后移除 STL 支撑。

ANSYS Additive Print 提供与支撑相关的新功能:

  • 只有支撑切断功能才能从部件上切除支架——在其位移时,部件与底板不会发生分离。

  • 支撑组功能可在单个仿真中提供多种支撑类型(小体积、固体)。

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嵌入式软件

在 ANSYS 2019 R3 中,嵌入式软件系列的功能已得到增强和扩展,有力的支持推行有关自动驾驶汽车的举措。

ANSYS 解决方案提出并解决了自动驾驶车辆 (AV) 的所有关键点:传感器、人机界面、自动驾驶软件、控制软件、计算平台和车辆平台。除现有解决方案外,R3 还推出了一款全新产品,专用于对基于人工智能的 AV 嵌入式感知软件进行测试和安全性验证:ANSYS SCADE Vision。SCADE Vision 能更快发现 AV 嵌入式感知软件的缺陷,同时极大地降低测试和安全性验证的成本,使每一英里的测试都有其价值,还可最大限度地发挥 AV 数据的价值。

ANSYS SCADE 增强了开发先进汽车系统及控制系统的嵌入式软件(包括 AV)所需的重要功能。完整、高效的 AUTOSAR SWC 流程与 SCADE 形成独特的组合及无缝导入大型 Simulink® 模型的功能可帮助实现重复利用系统工程团队制作的原有模型。选择采用 SCADE,您将从ISO 26262 认证代码生成的强大工具链中获益。

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材料

新版本引入了 ANSYS GRANTA Selector。长达 25 年的选材技术在早期 CES Selector产品得以体现 ,新型 Selector 展现了全新的外观、丰富的全新功能,且可与 ANSYS 产品实现良好集成。借助于全面的材料数据库以及一系列数据筛选、分析、应用工具,新型选择器可帮助明智地选择所需材料。它可为金属性能的比较、等效性研究和选择提供优化数据,还可为仿真和更佳的用户体验提供先进的技术支持。

ANSYS GRANTA Materials Data for Simulation(用于仿真的 ANSYS GRANTA 材料数据)目前可通过电磁仿真的 ANSYS Electronics Desktop 进行访问。最新版本的材料属性范围已扩展至关键电磁属性、物理属性和热力学属性。材料数据库包括 700 多种重要材料类别,可以最大限度地减少数据搜索和转换时间。ANSYS Mechanical 也提供同样的扩展数据集。

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光学

新版本进一步将光学仿真功能集成至 ANSYS 环境中。ANSYS SPEOS 目前包括模型网格技术支持和平视显示器 (HUD) 光学设计模块,前者实现了从多物理场工作流程导入网格数据,后者可生成最佳布局和成型,进而提供出色的驾驶体验。

SPEOS 实时预览功能更加灵活、易用。只需点击操作,您就可转换真假颜色,调整适应结果预览的比例,选择预览的传感器类型等。

另一个新增功能是传感器仿真的 SPEOS 道路信息库。其中包含沥青、符号、油漆、植物等强反射材料,可被任何传感器进行检测。

新版本引入了新的环境和热源模型,可实现更逼真的天空和日光仿真环境。SPEOS的旋转激光雷达仿真新功能有助于开展快速视场研究。

SPEOS 还提供更直观的界面,以提升用户体验。

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平台

通过采用 ANSYS Cloud 获取无限的计算能力,可以将仿真计算时间缩短数小时甚至几天,同时提高模型的尺寸和保真度。ANSYS Cloud 建于高度安全的 Microsoft® Azure™ 平台之上,它可从 ANSYS Mechanical、ANSYS Fluent 和 ANSYS Electronics Desktop 中直接轻松访问按需计算核数。随着新版本的发布,ANSYS Maxwell 用户现在可以通过选择高性能计算 (HPC) 的预配置利用这款安全的计算平台,经优化的平台可为机电设备提供最优性价比。

此外,ANSYS 2019 R3 还开启了名副其实的多物理场协作。ANSYS Minerva 由 Aras 的弹性平台提供技术支持,是一款集中式仿真知识管理应用程序,用于存储数据、项目计划和分析信息,不同地域和独立职能部门的团队成员可实现轻松访问。通过提供单一集中式的关键仿真专业知识库,Minerva 可助您以更低的开发成本更快地推动新一代产品上市。

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半导体

ANSYS 半导体产品组合包括电源效率、电源完整性和可靠性解决方案,通过了 ISO 26262“工具置信度 1级”(TCL1) 认证。此认证有利于汽车集成电路 (IC) 设计师达到 ADAS 和自动驾驶领域的严格安全要求。

要开展任何汽车安全完整性级别的 ISO 26262 安全相关开发项目,汽车芯片制造商选择采用 ANSYS PowerArtist、ANSYS Totem 和 ANSYS RedHawk 多物理场仿真系列产品。汽车、人工智能 (AI) 和 5G 行业的新型片上系统 (SoC) 解决方案正面临不断缩减的设计利润率、以及日益增长的成本和上市时间压力。ANSYS RedHawk-SC 可采用 FinFET 流程和 3D-IC 封装技术的先进设计解决复杂的多物理场挑战,从而解决上述问题。ANSYS 2019 R3 的 RedHawk-SC 通过了用于全面 FinFET 节点(低至 5nm)系列的重要晶圆代工厂认证,其自发热和热感知电迁移分析功能得到了极大提升,有效电阻的计算时间也大幅减少。


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系统

ANSYS 2019 R3 更新可助您更快、更便捷地构建、验证以及部署基于仿真的数字孪生体,在 ANSYS Twin Builder 中对其进行预测性维护,进而优化产品运行,延长使用寿命。Twin Builder 的电气化专用增强功将帮助更好地模拟电池管理系统,并为其他电气化应用部署数字孪生体。此版本的其他改进还包括 Modelica 增强功能、新的降阶模型 (ROM) 功能和优化的电子控制模块 (ECM) 工具包。

ANSYS medini analyze 将功能性安全分析的专业度扩展到汽车和航空航天领域以外,扩展到需满足 IEC 61508 标准化的工业设备。ANSYS medini analyze 包括一致的安全完整性水平 (SIL) 管理,如:流程危险分析 (PHA)、系统要求和系统设计。此外还涵盖了包括安全失效分数 (SFF) 和诊断覆盖率 (DC) 计算的失效模式以及影响与诊断分析 (FMEDA)。

新版本的 ANSYS VRXPERIENCE 包括创新传感器和声音仿真模块,具有虚拟现实方面的新功能 (VR),还提供了 HMI 的软件环路连接器。目前,VRXPERIENCE 包括理想的地面实况传感器的多光线投射功能;基于物理激光雷达的闪烁和旋转模型;以及可在使用 SPEOS Live Preview 期间实现几何运动的动态实时预览。ANSYS SCADE 套件与 SCADE Display 集成为一体,您可轻松实现与嵌入式软件的VR形式交互。

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