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Altair 2017 RADIOSS 求解器技术大赛

                                                                                                                                                                                                                                   


市场活动: Altair 2017 RADIOSS 求解器技术大赛
新闻资讯: 触摸屏软件加入Altair合作伙伴联盟
成功案例: Baker Hughes借助HyperWorks驱动仿真削减 60%的产品开发时间
CFD专栏:  NanoFluidX:什么是SPH?(Part 2)
网络会议: solidThinking Evolve2017新功能介绍
       Altair 2017 RADIOSS 求解器技术大赛网络培训
       如何选择FEKO求解器进行车载天线布局和系统电磁兼容仿真
       WinProp全面的电波传播模型及其在电波传播及网络规划领域的应用
       使用python函数创建HyperStudy复杂响应
公开培训: HyperWorks 2017年3月份公开培训课程

技术热线: 400 619 6186     Email: info@altair.com.cn    新浪微博: @altairchina     微信账号:AltairChina


市场活动:Altair 2017 RADIOSS 求解器技术大赛

  Altair RADIOSS作为领先的有限元瞬态非线性分析求解器,凭借其高精度、高可扩展性、高鲁棒性等特性,提供面向工程问题的解决方案。结合Altair功能强大的HyperWorks解决方案,以及面向工程问题的技术支持能力,帮助客户提升产品品质、降低研发周期,实现了仿真驱动创新的产品研发平台。RADIOSS求解器经过30年的不断迭代更新,已经确立为汽车碰撞安全、电子家电产品、航空航天、军工等领域领导地位,成为五星级模拟分析软件。受到欧美军方、核电企业,以及标致-雪铁龙、福特、法拉利、三星、LG、史丹利-百得等国际知名企业巨头,以及东风汽车、东南汽车、海尔、美的等国内知名企业的广泛认可。为了更好地分享使用经验以及展示应用成果,Altair举办“Altair 2017 RADIOSS求解器技术大赛,欢迎广大用户积极参赛。

 

大赛时间:2017211-620
参赛对象:面向所有用户
参赛形式:个人赛,独立完成设计作品
使用软件:必须完全使用Altair RADIOSS求解器。建议使用Altair HyperWorks完成参赛作品。 
大赛内容:参赛题目及模型自拟:不限主题,选择涉及汽车、航空航天、机械、船舶、电子、运动消费品等制造业和生物医学        等行业、以及各类生活用品,具有一定技术经验或技巧并可以公开发表的选题。

大赛流程:
1
 报名参赛:自选题目,提交参赛申请表,获得参赛资格和RADIOSS软件安装。
2
 赛前培训:通过网络研讨会的形式为参赛者提供软件培训和指导。
3
 完成选题:参赛者根据要求完成选题。
4
 提交作品:上传模型、计算结果文件、作品报告(PPT格式)、模型说明视频文件(加分项,说明解题思路和过程),提交   作品截止日期620日。
5
 公布结果:本次大赛将邀请业界技术高管和Altair技术专家组成评委会对作品进行评选。评选结果将公布在Altair官方网     站、微博及微信平台。
6
 颁奖典礼:获奖者将免费参与Altair 2017技术大会,并在大会上举行颁奖典礼。

  更多内容,请点击此处>>>


新闻资讯:触摸屏软件加入Altair合作伙伴联盟

 2017  2  15 日,TROY(美国密歇根州——Altair 合作伙伴联盟 (APA) 荣幸地宣布将 Fieldscale  SENSE 加入其软件产品。Sense 是世界上最为先进的触摸屏设计与仿真工具。尖端的算法使其计算结果极为精确,而且计算速度可达其它仿真软件的十倍之多。所以,工程人员可以节省时间和精力,产品能够更快问世,利润率也会随之提高。

       工程师们对触摸屏行业需求和产品设计流程进行了数月的研究,最终完成了 Sense 的设计。在触摸屏设计中有效利用仿真方法所要面对的最大挑战被一一识别,并加以解决。在 Sense 中仅需几秒钟时间选择分析类型、控制器、模式和堆叠后即可完成设计的设置。参数化分析功能可为工程人员节约宝贵时间,从而在三维尺度内同时测试数百触点位置。后台运行的算法经过优化,可在最短时间内得到最为精确的结果。结果以热点图和交互式绘图的形式显示,可轻松筛选并导出所需数据。Sense 堪称触摸屏设计的新款必备工具。更多信息>>


成功案例:Baker Hughes借助HyperWorks驱动仿真削减 60%的产品开发时间


项目介绍

Baker Hughes 是世界领先的油田服务、产品、技术和系统供应商,公司总部位于德克萨斯州休斯敦,全球化运营,拥有近59,000名员工。借助全球石油和天然气行业的高度创新产品与服务,近期创下了214亿美元年销售收入的记录。

Baker Hughes的客户处于一个竞争激烈的市场,他们需要在深水和北极地区进行海上钻探,需要不断完善页岩和水力压裂技术,而且需要持续适应严苛的环境和遵守安全法规。与此同时,他们还必须应对越来越深的油井、极高的压力与温度,以及非常规地质差异等技术难题。

因此,产品可靠性、安全、产品上市速度和成本控制都是在此行业内取得成功的关键因素。为保持竞争优势,石油与天然气服务公司必须确保所造产品既恰当又可靠,同时还能满足客户的预期并领先于竞争对手。“开发优化的产品的关键在于,在虚拟环境中设计、仿真、测试和验证产品性能,然后仅对最终的设计进行物理样机验证”,Baker Hughes 资深项目工程师 Ganesh Nanaware 表示。“在虚拟环境中,虚拟仿真模型的精度和可靠性对于在更短的时间和更低的成本下生成一个稳健的产品设计的流程是极其重要的。”

因此,Baker Hughes决定将有限元分析仿真结合到产品的开发过程中,在从概念和设计开发到样机制作、生产、现场测试、产品发布和生命周期管理的每个阶段都应用仿真技术。

 

挑战

在 Baker Hughes 的开发过程中产生的一个最具创新意义的产物是,一个用于向之前在钻井孔施工作业过程中所下套管柱的底部附加一个衬管柱的工具。整个系统包括一个沿着衬管移动的用于拓宽悬挂器主体的定位工具(或下管工具),一个用于悬挂衬管负载的滑环,以及一个用于密封衬管与变径套管之间空间的封隔器。

因此,可拓宽的衬管悬挂器使用管道膨胀来代替传统上通过接触套管壁来支持衬管重量并密封之间空间的做法。借助此系统,可为封隔器独立定位的水泥衬管应用进行无缝的一次双级悬挂器和封隔器定位。在固井作业前仅需安装和释放这个可拓宽的衬管悬挂器系统,这可消除活动工具在固井过程中被固定的风险,避免打捞和弃井。

构建高成本效益、安全且可靠的可拓宽衬管悬挂器的挑战在于需要在整个产品开发过程中使用仿真技术。

“我们当时就确信,虚拟仿真能够有效地结合到可拓宽衬管悬挂器系统的开发过程中,能够在极富挑战性的钻井孔施工中提高设备的可靠性和鲁棒性,而且还能减少开发时间和成本”,Nanaware表示。


         衬管悬挂器组件的部分典型网格                     悬挂器封隔器组件上所受的应力

解决方案

Baker Hughes采用了内含Altair HyperWorks计算机辅助工程设计工具的FEA仿真方案,以便在其产品开发周期中利用仿真的诸多优势:

• 加快系统设计的开发速度

• 预测衬管悬挂器系统的悬挂能力和密封完整性

• 优化系统设计的性能

• 提高设计的可靠性

• 减少开发成本与开发时间

该公司采用一个包含七个步骤的方法来检验和验证可拓宽衬管悬挂器虚拟仿真模型。

首先,开发人员会构建一个FEA模型,然后根据过往经验、自身判断、人工计算和类似产品的测试数据来检验此模型。如果必要,模型将进行完善调整,此外还可选择通过实验设计 (DOE) 技术来执行可靠性评估步骤,之后再对这些调整和优化进行重新验证。下一步,将会根据物理样机测试数据验证仿真模型的结果。分析师会往复执行各个步骤,构建、检验和验证数据,直至所得结果反映实际的行为并在物理样机测试中得到很高的关联度。在具有已经过验证的仿真模型后,进一步的评估和性能预测将可更加从容地进行。

借助 HyperWorks前处理工具HyperMesh,Baker Hughes为包含六七百万个元件的整个可拓宽悬挂器系统构建了一个3D有限元模型。然后对此模型进行检验。

“我们有一些特性类似产品的历史性能数据,还有一些计算得到的数值,我们感觉这些可代表我们的预期,”Nanaware解释说。“我们按照其他产品的这些数值和历史性能来比较了我们的仿真结果,比较出的结果令我们非常满意。”

然后仿真模型将与实际测试部件进行对比,所得结果也非常类似,表明模型是有效的。但仿真模型中显示的悬挂性能结果比样机测试数据高出25%。

经判断,这一差异是因为摩擦系数的少量误差所造成。之后通过 HyperMesh 对模型进行了调整,加入和考虑了不同的摩擦系数、材料模型的更新、模型复杂度的更改、几何公差的重新评估和最差情况情景。

“在调整后,”Nanaware称,“与最初的25%误差相比,我们的模型结果明显更加接近。”

基准悬挂器滑动设计得到了 95%的可靠度,低于所需的可靠性目标。为了符合可靠性目标,执行了基于可靠性的设计优化。

Baker Hughes使用了HyperWorks套件中的HyperStudy来进行可靠性评估和改进。可靠性评估过程包括设计变量识别、DOE研究、响应面建模和基于响应面模型的随机研究,目的是对可靠性进行预测。最后借助可靠性设计优化执行了可靠性改善。



 通过随机分析来评估设计可靠性                井下套管整形器与备用环的验证示例

结论

Baker Hughes采用的七步验证流程实现了FE模型和物理测试间+/- 4%的关联水平。成功将样机数量减少了 60%到70%,而且与此同时还提高了性能。举例来说,在HyperStudy指导下,滑环设计的优化使系统的悬挂能力提高了40%。

“最终,结合了HyperMesh进行前处理和部分后处理并利用HyperStudy进行了实验设计的仿真流程加快了我们产品的开发速度,使开发时间从原本的65个月缩短到26个月,缩短了60%的开发时间”,Nanaware反映。“而且,这一过程还削减了总体的开发成本。”

可拓宽衬管悬挂器的开发展现了仿真在帮助创新上所具有的价值。在这一具体实例中,它以一个虚拟的过程加快了产品的上市速度,提高了质量并降低了成本,最终帮助满足了世界的能源需求。


CFD专栏:NanoFluidX:什么是SPH?(Part 2)

在上一期的介绍中,我们提到了SPH与传统CFD之间的本质差别是描述物体运动方式的差异,前者为拉格朗日法,后者为欧拉法。另外,我们也引入了SPH算法中独有的核函数(Kernel Function)的概念。其实说到两者的不同点,还需要提到我们经常听到的显式隐式的说法。通常意义上说,显式和隐式是两类不同的求解方法,可以理解为两者的数学出发点是不同的。传统的CFD求解器采用隐式的数值算法,通常为牛顿迭代法,空间差分的数值格式与时间无关;对于非定常的问题则需要在每一个时间步内迭代收敛后再采用时间格式(如Runge-Kutta时间推进方法)进行瞬态求解。而SPH求解器采用的显式算法,则是对时间进行差分,最小时间步取决于最小单元的尺寸,与隐式最大的区别在于以下三点:所有的求解都是瞬态的、非定常的;不存在迭代收敛的问题;求解时间往往非常漫长,因此在建模时要极其注意。

既然SPH在计算时间上不占优势,那为什么在CFD领域越来越受欢迎了呢?这当然得益于SPH算法中天然存在的一些优势,使得原本用传统CFD方法很难解决或不能解决的问题变得迎刃而解。

1) SPH中,每一个颗粒代表着求解主控方程的数值计算中所需要的离散点。这些颗粒随着局部流场一起运动,相当于观察者的视角不固定,而是跟随流场一起移动。这个特质反映到数学方程中,即NS方程中的对流项被自然地剔除了,只剩下了相对容易求解的扩散项。这也使得离散化的过程具有极佳的适应能力,说得通俗点,即能适应极其复杂的计算域,比如那些从初始状态到最终状态计算域变化十分明显的情况。所以SPH方法被普遍认为擅长求解变化剧烈的自由液面的问题,比如油箱晃动。另外两个比较常见的例子就是溃坝和雪崩。

2) SPH最吸引人地方或许就是无网格的概念了。摒弃了传统方法中繁琐而冗长的网格划分过程,用粒子取代了网格,其实不仅仅有助于解放劳动力,也使得原本不能解决的问题成为了可能。由于没有必要在整个计算域内布满流体粒子,这样就能解决那些初始流体域和最终流体域差别很大的问题,比如注油、灌水的过程模拟;喷水、淋水试验等。

3) SPH算法中,不同属性的粒子在前处理中就被标记了不同的编号,这样就使得多相流的问题能被轻松求解而不需要加入界面追踪或界面捕捉等算法以识别不同相之间的交界面,比如齿轮箱甩油问题中的油和空气的交界面。事实上,NanoFluidX最初的目标领域就是传动系统的润滑,包括甩油形态分布以及转动体扭矩的估算。图:3D溃坝的NanoFluidX仿真结果(左)与实验(右)
 

更多关于CFD的内容,请与我们联系。



网络会议:solidThinking Evolve2017新功能介绍 (2017年3月3日)

主题solidThinking Evolve2017新功能介绍   立即报名>>

日期:201733  10:00 ~11:00AM
内容介绍:solidThinking Evolve是高度融合的建模工具,融合自由曲面建模、实体建模及多边形建模。基于结构历史进程,设
计师可对模型进行快速更新,获得更多创意方案。同时Evolve还囊括交互式逼真渲染引擎,并可应用于WindowsMac两种操
作系统。目前,Evolve2017版本已经正式发布,本期内容包括:Evolve2017亮点概述、升级的PolyNURBS对称功能、全新的
极复制功能、新增渲染景深通道等。


网络会议:Altair 2017 RADIOSS 求解器技术大赛网络培训 (2017361320)

主题如何快速创建RADIOSS模型   立即报名>>

日期:201736  13:30 ~ 15:30

内容介绍:RADIOSS简介、材料本构,单元属性,接触等推荐参数设置、模型的调试、通过一个实例演示如何快速搭建

RADIOSS模型等。

 

主题汽车领域应用——如何搞定高质量的模拟仿真结果?  立即报名>>

日期:2017313  13:30 ~ 15:30

内容介绍:非线性罚函数接触算法、汽车领域应用所涉及的相关设置方法、汽车模型的链接关系、汽车模型实例演示等。

 

主题电子家电行业应用——如何在保证仿真精度的同时,提高求解效率? 立即报名>>
日期:2017320日上午13:30 ~ 15:30

内容介绍:线性罚函数接触算法、电子家电领域应用所涉及的相关设置方法、子模型技术在电子行业的应用、实例演示等。


网络会议:如何选择FEKO求解器进行车载天线布局和系统电磁兼容仿真 (2017317)

主题如何选择FEKO求解器进行车载天线布局和系统电磁兼容仿真  立即报名>>

日期:2017317  14:00 ~ 15:00

内容介绍:FEKO是一款全球领先的电磁场仿真工具,采用了多种频域、时域、高频以及混合求解技术,合理选择求解器可以

高效获得准确的仿真结果,本次研讨会将针对车载天线布局与系统电磁兼容应用展开,详细介绍求解器技术特点和选取建议。

具体内容包括:FEKO求解器技术特点、车载天线布局应用、整车线束电磁兼容应用、整车抗扰度分析应用等。


网络会议:WinProp全面的电波传播模型及其在电波传播及网络规划领域的应用 (2017327)

主题:WinProp全面的电波传播模型及其在电波传播及网络规划领域的应用  立即报名>>

日期:2017327  10:00 ~ 11:00 AM

内容介绍:WinProp软件是原德国 AWE Communications Gmbh公司的优秀产品,是当今无线电波传播与无线网络规划领内的

标准软件工具。2016年初,Altair公司全资收购AWE Communications GmbH。研讨会将全面介绍WinProp软件电波传播和无线

网络规划技术特点与应用。具体内容包括:

天线方向图管理与转换、城市与室内场景建模与数据转换、电波传播模型介绍、室内与室外电波传播仿真应用、室内与室外网

络规划仿真应用等。


网络会议:使用python函数创建HyperStudy复杂响应 (2017年3月31日)

主题使用python函数创建HyperStudy复杂响应  立即报名>>

日期:2017331  9:30 ~ 10:30 AM

内容介绍:HyperStudy是一个完备的虚拟计算仿真优化平台,提供了强大的前处理工具,方便与各学科工具接口,完成模型

分析和优化问题定义。使用HyperStudy进行优化或DOE需要进行模型参数化和响应创建等步骤,这些步骤在某些实际问题中

可能相当复杂,而利用python等脚本语言能够使响应的创建变得简单。本期内容包括:Python简介、python函数编写、在

HyperStudy中注册python函数、完整实例演示等。


公开培训:HyperWorks 2017年3月份公开培训课程(上海、北京、广州)

培训课程:OptiStruct动力学培训(329-31日)  

培训地点:上海市江场三路2507楼(市北高新园区16号楼) 报名电话:021-61171666-102 黄燕玲 电子邮件:yanling.huang@altair.com.cn

 

培训课程:RADIOSS基础培训(329-31日)

培训地点:北京市海淀区丰贤中路7号北科产业园3号楼3       报名电话:010-85715016-215 毛俪颖  电子邮件:liying.mao@altair.com.cn

 

培训课程:HyperStudy培训(330-31日)

培训地点:广州市天河区华夏路16号富力盈凯广场1905单元     报名电话:020-87085656-205 肖萃萃   电子邮件:cuicui.xiao@altair.com.cn

 

上海总部:上海市江场三路250号7楼(市北高新技术园区)  邮编:200436   电话:+86 21 61171666   传真:+86 21 61176188

北京:北京市朝阳区朝阳北路237号复星国际中心1503室     邮编:100020   电话:+86 10 85715016   传真:+86 10 85715017

广州:广东省广州市天河区华夏路16号富力盈凯大厦1905单元 邮编:510623  电话: +86 20 87085656  传真: +86 20 87085150

台湾:台湾省台北市大安区新生南路一段93号3F-1  电话:+886 2 27316662  传真:+886 2 27311682   Email: info@altair.com.tw