SimScale (SimScale)
SimScale | |
---|---|
![]() | |
Тип | Computer-aided engineering |
Разработчик | SimScale GmbH |
Первый выпуск | 2013 |
Аппаратная платформа | Web browser |
Состояние | Active |
Лицензия | Shareware |
Сайт | simscale.com |
SimScale — программный пакет, предназначенный для инженерного анализа и симуляции физических процессов (англ.), и основанный на облачных вычислениях.
Платформа SimScale разработана немецкой компанией SimScale GmbH и поддерживает расчётные методы, включая метод конечных элементов (МКЭ), вычислительную гидродинамику и термодинамику.[1][2] Платформа основана на программном обеспечении с открытым исходным кодом, в том числе:
- решателях методом конечных элементов Code_Aster (фр.) и CalculiX
- решателе в вычислительной гидродинамике OpenFOAM
Онлайн-платформа SimScale позволяет моделирование и симуляцию нескольких процессов одновременно и дает инженерам возможность тестировать большее количество вариантов дизайна и быстрее находить оптимальный, по сравнению с традиционными локальными системами.[3]
История компании
[править | править код]SimScale GmbH основана в 2012 году пятью выпускниками Мюнхенского технического университета (нем. Technische Universität München, TU München, TUM) David Heiny, Vincenz Dölle, Alexander Fischer, Johannes Probst и Anatol Dammer[4] с целью создать облачную (англ. cloud-based) CAE-систему для массового рынка, и предоставить альтернативу традиционным локальным системам. После фазы бета-тестирования платформа SimScale была запущена во второй половине 2013 года.[5]
В 2015 году SimScale и Onshape объявили о новом партнерстве, запустив приложение, позволяющее пользователям экспортировать свои 3D-модели (CAD) из Onshape и загружать их в SimScale для анализа и оптимизации.[6]
2 декабря 2015 года, в рамках инициативы демократизации CAE-системы и расширения базы пользователей платформы, был запущен Community Plan, дающий бесплатный доступ ко всем средствам численного моделирования и анализа, предлагаемых SimScale.[7][8][9][10]
В 2016 году SimScale и Autodesk объявили о начале сотрудничества, разработав приложение, позволяющее пользователям Fusion 360 загружать свои 3D-модели напрямую в платформу SimScale.[11] Также в 2016 году была запущена Академия SimScale, новая образовательная платформа с онлайн курсами по инженерному анализу и расчётам.[12]
В сентябре 2017 года число пользователей платформы SimScale достигло 100 000.[13]
Типы инженерных расчетов
[править | править код]Платформа SimScale предоставляет средства для решения и визуализации различных инженерных задач. Ниже приведены примеры из библиотеки проектов SimScale.
Метод конечных элементов (МКЭ)
[править | править код]Анализ на основе метода конечных элементов (МКЭ) использует открытый исходный код решателей Code_Aster и CalculiX. Эти программные пакеты позволяют решать линейные и нелинейные статические/динамические задачи механики твёрдого тела. Они используются для моделирования таких физических процессов, как усталость материала, разрушение твердых тел, механика контактного взаимодействия, пористый материал и т. д.
Линейный статический анализ | Нелинейный статический анализ | Линейный динамический анализ | Нелинейный динамический анализ |
---|---|---|---|
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
Многотельные системы | Гармонический анализ | Модальный анализ | Модели материалов |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
Вычислительная гидродинамика
[править | править код]Для выполнения расчётов движения жидкостей и газов платформа SimScale использует программу OpenFOAM. В платформу SimScale интегрированы следующие типы анализа.
Ламинарное течение | Турбулентное течение | Несжимаемый поток | Сжимаемый поток |
---|---|---|---|
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
Многофазный поток | Пассивный скалярный транспорт | Взаимодействие потока
с твердым телом |
Продвинутое моделирование |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
Термодинамика
[править | править код]Термодинамический модуль SimScale использует OpenFOAM для задач с твердым телом и задач, где присутствует тепловое взаимодействие между жидкостью и твердым телом. Для термоструктурного анализа SimScale использует Code_Aster и CalculiX. В настоящее время SimScale допускает моделирование теплопроводности, конвекции, теплового излучения, теплоотдачи и т. д. Типы анализа, которые можно моделировать с помощью SimScale, включают:
Термомеханический анализ | Конвекция | Теплопроводность | Сопряженная теплопередача |
---|---|---|---|
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
Формат файлов
[править | править код]SimScale позволяет импортировать геометрию в форматах STEP, IGES, BREP, Rhinoceros 3D, Autodesk Inventor, SolidWorks, Parasolid, ACIS и STL; сетки в форматах OpenFOAM, UNV, EGC, MED, CGNS. Кроме того, геометрию можно напрямую импортировать со своей платформы САПР (CAD) партнера Onshape.
Приложение SimScale для Autodesk Fusion 360, позволяет также напрямую импортировать модели из Autodesk Fusion 360 в SimScale.[32]
Промышленные применения
[править | править код]Программное обеспечение для инженерного анализа платформы SimScale находит применение в самых разных отраслях — таких как отопление, вентиляция и кондиционирование (ОВК), ветроэнергетика, автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность, электроника, промышленное оборудование и техника, радиаторы, потребительские товары, биомеханика и т. д.[33] Формы применения очень разнообразны. Японская компания Tokyowheel, которая разрабатывает гоночные колеса из углеродного волокна для велосипедистов, использовала SimScale для определения самого аэродинамического профиля колеса.[3] Carlsson Autotechnik оптимизировал аэродинамику своего автомобиля.[34] Компания Malaika, специализирующаяся на проектировании и производстве автомобильных сидений, использовала симулятор SimScale FEA для дизайна безопасных автомобильных сидений для детей.[34]
Сообщество пользователей SimScale
[править | править код]SimScale Community Plan был запущен 2 декабря 2015 года, на основе нового инвестиционного раунда под руководством Union Square Ventures (USV).[35] Community Plan является бесплатным и включает в себя 3000 часов вычислений и 500 ГБ памяти в год для любого зарегистрированного пользователя. Моделирование / проекты, созданные пользователем, зарегистрированным в рамках «Community Plan», доступны для всех других пользователей в библиотеке проектов SimScale Архивная копия от 23 сентября 2017 на Wayback Machine.[1] Любой зарегистрированный пользователь может использовать эти проекты в качестве шаблона.[36]
Образовательная программа SimScale
[править | править код]SimScale также организовала несколько бесплатных вебинаров в рамках своей образовательной программы, чтобы сделать технологии моделирования более популярными среди любителей и дизайнеров. Веб-семинары, организованные SimScale, включают:
- Мастер-класс по Вычислительной Гидродинамике[37]
- Мастер-класс по Методу конечных элементов (МКЭ)[38]
- Вебинар по термическому анализу[39]
- Вебинар по дизайну 3D-принтера[40]
- Вебинар по аэродинамике Формулы 1[41]
- Моделирование в биомедицинской инженерии[42]
- Вычислительная Гидродинамика в соревнованиях Formula Student и Formula SAE[43]
Кроме того, в 2016 году SimScale запустила свою Академическую Программу Архивная копия от 25 июня 2017 на Wayback Machine[44], чтобы развивать отношения со школами, университетами и исследователями. В рамках программы SimScale предлагает студентам бесплатную подписку на Профессиональный план и спонсирует студенческие команды, участвующие в таких соревнованиях, как Formula SAE / Formula Student, SpaceX Hyperloop Pod Design и т. д.[45]
Примечания
[править | править код]- ↑ 1 2 Wasserman, Shawn SimScale Brings the Price of Computer-Aided Engineering Down to Zero . engineering.com (9 декабря 2015). Дата обращения: 23 сентября 2017. Архивировано 30 августа 2017 года.
- ↑ Tara, Roopinder Be Warned: The CAE World Is About to Shift . engineering.com (16 июня 2016). Дата обращения: 23 сентября 2017. Архивировано 30 августа 2017 года.
- ↑ 1 2 Enhancing Cycling Performance via Simulation (апрель 2016). Архивировано 30 августа 2017 года.
- ↑ SimScale . CrunchBase. Дата обращения: 23 сентября 2017. Архивировано 24 сентября 2017 года.
- ↑ Schmitz, Barb Cloud-Based Simulation . engineering.com (26 августа 2013). Дата обращения: 23 сентября 2017. Архивировано 4 сентября 2017 года.
- ↑ Introducing SimScale Connector App for Onshape (декабрь 2015). Архивировано 7 апреля 2017 года.
- ↑ König, Peter Mit SimScale und Make gratis simulieren lernen wie die Profis . MAKE (15 апреля 2016). Архивировано из оригинала 5 октября 2017 года.
- ↑ SimScale announces free access to simulation technology as a part of its new community plan . NAFEMS (2 декабря 2015). Дата обращения: 23 сентября 2017. Архивировано из оригинала 30 августа 2017 года.
- ↑ SimScale to bring simulation technology to small and medium businesses . Global Manufacturing (8 декабря 2015). Дата обращения: 23 сентября 2017. Архивировано 4 ноября 2016 года.
- ↑ Wasserman, Shawn Is Cloud-Based Simulation Affordable Enough to Dominate the Start-Up Market? Engineering.com (30 апреля 2015). Дата обращения: 23 сентября 2017. Архивировано 30 августа 2017 года.
- ↑ SimScale Launches Integration for Autodesk Fusion 360 (август 2016). Архивировано 30 августа 2017 года.
- ↑ Introducing the SimScale Academic Program (декабрь 2016). Архивировано 30 августа 2017 года.
- ↑ "New Milestone: SimScale Welcomes Its 100,000th User". SimScale (англ.). 2017-09-11. Архивировано 24 сентября 2017. Дата обращения: 23 сентября 2017.
- ↑ SimScale Simulation Project: Static Structural Analysis of a Gripper Arm . Архивировано 30 августа 2017 года.
- ↑ SimScale Simulation Project: Contact analysis of a consumer snap-fit mechanism. Архивировано 30 августа 2017 года.
- ↑ SimScale Simulation Project: Mobile Phone Drop Test. Архивировано 30 августа 2017 года.
- ↑ SimScale Simulation Project: Dynamic nonlinear impact analysis of a skull. Архивировано 30 августа 2017 года.
- ↑ SimScale Simulation Project: Linear analysis of a multibody system (toggle-clamp). Архивировано 30 августа 2017 года.
- ↑ SimScale Simulation Project: Harmonic analysis of an impeller. Архивировано 30 августа 2017 года.
- ↑ SimScale Simulation Project: Truss bridge eigenfrequency analysis. Архивировано 30 августа 2017 года.
- ↑ SimScale Simulation Project: Testing of two different types of cardiovascular stent models. Архивировано 30 августа 2017 года.
- ↑ SimScale Simulation Project: Laminar steady state simulation of a cleanroom. Архивировано 30 августа 2017 года.
- ↑ SimScale Simulation Project: Turbulent flow through a cyclone separator. Архивировано 30 августа 2017 года.
- ↑ SimScale Simulation Project: Flow analysis of a venturi injector. Архивировано 30 августа 2017 года.
- ↑ SimScale Simulation Project: Compressible aerodynamics of commercial aircraft. Архивировано 30 августа 2017 года.
- ↑ SimScale Simulation Project: Stirred reactor free surface flow. Архивировано 30 августа 2017 года.
- ↑ SimScale Simulation Project: Smoke propagation in a parking garage. Архивировано 30 августа 2017 года.
- ↑ SimScale Simulation Project: Pressure relief valve analysis with 6-DoF motion. Архивировано 30 августа 2017 года.
- ↑ SimScale Simulation Project: Centrifugal pump with MRF. Архивировано 30 августа 2017 года.
- ↑ SimScale Simulation Project: Thermo-structural analysis of a cracked pipe. Архивировано 30 августа 2017 года.
- ↑ SimScale Simulation Project: Convective flow inside a light bulb. Архивировано 30 августа 2017 года.
- ↑ SimScale Integrates with Autodesk Fusion 360 . Inside HPC (22 августа 2016). Дата обращения: 23 сентября 2017. Архивировано 30 августа 2017 года.
- ↑ SimScale — Industries . Дата обращения: 6 апреля 2017. Архивировано 7 апреля 2017 года.
- ↑ 1 2 Using Simulation in Product Design: 3 Success SimStories (март 2016). Архивировано 7 апреля 2017 года.
- ↑ Union Square Ventures invests in Munich-based startup SimScale . Tech.eu (2 декабря 2015). Дата обращения: 23 сентября 2017. Архивировано 30 августа 2017 года.
- ↑ Public Projects . SimScale. Дата обращения: 23 сентября 2017. Архивировано 23 сентября 2017 года.
- ↑ SimScale CFD Master Class . Дата обращения: 6 апреля 2017. Архивировано из оригинала 7 апреля 2017 года.
- ↑ SimScale FEA Master Class . Дата обращения: 6 апреля 2017. Архивировано 7 апреля 2017 года.
- ↑ SimScale Thermal Analysis Workshop . Дата обращения: 6 апреля 2017. Архивировано 8 апреля 2017 года.
- ↑ SimScale Offers Three Workshops to Teach 3D Printing . 3Dprint.com (11 февраля 2016). Дата обращения: 23 сентября 2017. Архивировано 30 августа 2017 года.
- ↑ SimScale Offers Online F1 Aerodynamics Workshop . Inside HPC (11 марта 2016). Дата обращения: 23 сентября 2017. Архивировано 30 августа 2017 года.
- ↑ SimScale Offers Training on Using Simulation in Biomedical Engineering . Engineering.com (19 августа 2016). Дата обращения: 23 сентября 2017. Архивировано 30 августа 2017 года.
- ↑ Application of CFD in Formula Student and Formula SAE . Дата обращения: 6 апреля 2017. Архивировано 7 апреля 2017 года.
- ↑ Introducing the SimScale Academic Program . SimScale (декабрь 2016). Архивировано 30 августа 2017 года.
- ↑ SimScale Academic Program - CAE software for Students and Educators . SimScale. Дата обращения: 3 апреля 2017. Архивировано 4 апреля 2017 года.