热仿真工具Ansys Discovery的使用案例

1背景介绍

Ansys Discovery 提供产品性能早期设计的洞察指标，在产品开发流程中使用仿真技术提高产品质量。借助Ansys Discovery，工程师能更得心应手地通过实时物理仿真来完善一个概念，获得初期想法，并专注于设计流程的改善和验证。它消除了传统仿真工具在可用性和速度方面的阻碍，利用 Ansys 旗舰求解器来满足所有的高精确度和高保真需求，从而使每个工程师都能做出更正确的方案。

2Ansys Discovery 仿真定位

2.1让更多设计工程师能使用的仿真工具，没有复杂的操作接口，也无繁琐的模型转换：

易于使用，极短的学习曲线

设计师能在一小时内得到常规的仿真结果

随心所欲，实时的设计变更

2.2让仿真更快速

快速几何前处理 + 实时仿真

为仿真专家和设计师加速仿真流程

3实时仿真主要特点

全部在一个界面中操作

通过GPU实时求解

集成的SpaceClaim建模、实时修改

使用高保真Ansys Mechanical及Fluent求解器

可进行结构、流体、热、拓扑优化分析

可以支持几乎所有的CAD格式进行仿真。

4全局仿真物理模块

提供了流体、热、结构、模态及拓朴分析能力，让用户在这些问题中可以快速进行设计。

流体分析：

Ansys Discovery 针对流场出入口设定流量、压力等边界，搭配上快速的修模能力(实时)以及可视化的功能，帮助用户实时看到不同流道或出入口条件下的流场变化，为复杂的流场设计提供了极有效率的解决方案，更重要是提高仿真速度与参考价值。

热分析：

Ansys Discovery 针对模型设定热源或温度以及材料特性，仿真出组件无论是散热或是加热的温度分布状态，并且结合模型修正功能，快速地针对热量集中的区域进行优化。

5.案例

5.1案例：外流场分析

用户不清楚工程车在运输过程中顶蓬受流体力的大小，目标是了解工程车辆顶篷上的受力大小，并随后将其最小化。从操作过程中，可以随意改动机构模型，同时也可以看到改动后呈现出来的数据变化。

通过使用AnsysDiscovery，快速实时调整顶蓬角度，并改变工程车的方向和位置，从云图上、从数据上可立即获得差异上的结果，进而挑选可行的对策。

相比于其他CFD工具需超过一周以上的时间评估，它仅需不到两天即可完成。

5.2案例：热变形

关于用3D打印取代减材加工来制造PCB盖板的可行性研究，除了高温下热变形，也希望在充分散热条件下能进行结构减重。传统仿真方法需花费大量时间和多次设计迭代去发现理想解决方案，通过AnsysDiscovery过去50年来无数案例的经验集成，可以在1-2天内完成所需参数变更。

优势：

反复优化点阵结构，做强度、散热和模态分析设计，快速获得结果

无需高精度, 只需要方向性指引，确认趋势正确，设计方向正确

一天内所能提供论证的方案数量是过去的15到20倍

6Ansys Discovery 硬件需求

Ansys Discovery是通过GPU加速运行的仿真方法，因此，在执行其运算必须具备GPU能力的显示适配器硬件，硬件要求如下：

硬件要求

64位 Intel 或 AMD 处理器，Windows10操作系统

32G以上内存(建议至少)

一张NVIDIA专用显卡，包含更新驱动，至少1GB 显存, 能够支持 OpenGL4.6和DirectX 11或更高版本。集成显卡不支持。

三键鼠标。

实时物理场仿真的额外要求 (Explore模式)

一块基于Kepler、Maxwell、Pascal或Turing架构的专用 NVIDIA GPU 卡 (建议Quadro，支持GeForce ) 。强烈建议Maxwell 2000 或更高。

4GB 显存 (建议8GB 或更高) 。

如果达到了硬件要求但是没有合适的 NVIDIA GPU可用，Ansys Discovery 能够安装并运行在Model和Refine模式下。

7总结

Ansys Discovery 可让您在程序初期，以快速且准确的方式找到重要的设计问题答案。缩短等待仿真结果的时间，提高生产力和成效。Discovery让工程师专注于创新与产品性能。

审核编辑：汤梓红