クラウドベースのシミュレーションソリューションで機械をクールに保つ

シミュレーションは一部の業界で長い間使用されてきましたが、産業、建設、農業機械は、それを利用し始めたばかりです。ただし、これらの業界では、特にエンジン冷却の分野で、このテクノロジーの重要な用途が見出されています。

自動車とは対照的に、これらの動きの遅い静止した機械には、冷却を助ける「自由な」ラムエアがありませんが、過剰な熱を排除するために冷却ファンと熱交換器を含む冷却パッケージの性能のみに依存しています。したがって、効果的な冷却システムは彼らにとって非常に重要です。冷却は熱効率を維持し、部品の過熱とそれに続く安全性と耐久性の問題を防ぎます。熱衝撃を避けるために段階的な加熱が必要であり、構造上の問題を引き起こす可能性のある温度スパイクを防ぐために均一な冷却が不可欠です。

エンジンブロックの周りにクーラントを循環させる効果的なシステムを設計することは、適切なデジタルプロセスで大幅に簡素化できる複雑な作業です。高温環境でもこのクーラントを低温に保つことは、パフォーマンスを維持し、 それらを実行し続けるために不可欠です。 。

ただし、一部のデジタルプロセスは、複雑であるため、多くの専門知識を必要とします。これにより、冷却システムの設計に取り組むことができる人に深刻な制限が課せられ、シミュレーションに精通した、企業内のまれな個人にタスクが委ねられます。一部の企業では、これらの個人が存在しない場合があり、シミュレーション作業をエンジニアリングサービス企業にアウトソーシングするか、追加のトレーニングに貴重な時間とお金を費やすことを余儀なくされます。さらに悪いことに、開発コストを増加させながら、マシンのパフォーマンスを著しく損なう物理テストに依存することになる可能性があります。そのトレーニングを行っても、経験の浅いユーザーは間違いを犯す可能性があります。これにより、機械のリリースが遅れたり、製品開発予算が超過したり、市場シェアが失われたりする可能性があります。

ただし、SIMULIAは、設計者、シミュレーションアナリスト、専門家が簡単に使用できるクラウドベースのソリューションを開発しました。 PowerFLOWを利用し、SIMULIA Cloudでホストされるエンジン冷却自動化プロセスは完全に自動化されており、シミュレーションの予備知識は必要ありません。ユーザーは、機械の望ましい動作条件に関する基本データを入力するだけで、自動化されたプロセスが残りの作業を行い、設置された状態で冷却システムがどのように機能するかをシミュレートします。

SIMULIAのインダストリープロセスコンサルトシニアマネージャーであるTristanDonleyは、次のように述べています。 「私たちは彼らのフィードバックに耳を傾けてきました。そのため、SIMULIAは市場向けの自動化ソリューションを開発しました。」

SIMULIAのインダストリープロセスエキスパートディレクターであるSatheeshKandasamy氏は、次のように述べています。設計変更によるパフォーマンスの変化の理由についての洞察を得るため。 T＆M業界とは異なり、IE業界には、分析をサポートできる専用のCAE部門が常にあるとは限りません。これは、機器の設計とテストに取り組むエンジニアが分析も行わなければならないことを意味します。残念ながら、機器を設計するという厳しい作業のため、エンジニアが、かなり異なる複数のモジュールを含むCAEワークフローを学ぶ時間はありません。クライアントが優れたワールドクラスの機器を設計および開発できるようにするために、このエンドツーエンドの自動化プロセスを開発して、クライアントがワールドクラスの機器を設計するために求めていた結果を提供するという戦略的決定を下しました。 。」

SIMULIAの自動化されたプロセスは、経験レベルに関係なく誰でも使用できるため、複数のチームメンバーが共同作業を行い、情報を共有し、より効率的に設計することができます。複数の設計実行を簡単に送信でき、ベストプラクティスが自動化されたプロセスに組み込まれ、発生する可能性のあるエラーを減らし、最良のシミュレーションコストのバランスを取り、最適な設計を可能にします。

「クラウド環境により、サイトと国の間ではるかに高速で自然なコラボレーションが実現しました。ファイル転送がなく、インストールするソフトウェアがなくても、サイトとエンジニアリンググループ間で結果を同時に表示/処理できるため、結果とアイデアのコミュニケーションが向上しました」と、斗山のNA AccelerationCenterのシニアシミュレーションエンジニアである2020SIMULIAチャンピオンのJamisonHuberは述べています。ボブキャット（ノースダコタ州ビスマーク）

SIMULIAは、冷却ファンのモデリングに真に回転するメッシュと、PowerFLOWの完全に過渡的で高精度の格子ボルツマンソルバーを活用して、産業、建設、農業機械業界に独自の統合エンジン冷却ソリューションを提供します。

「コンピュータービジョンを含む自動化技術を通じてCFDシミュレーションプロセスのすべての点をつなぐこの新しい自動化プロセスは、エンジン冷却シミュレーション市場に新しい時代を切り開きました」とカンダサミー氏は述べています。

新しい自動化されたプロセスがもたらす違いを理解するには、それなしのシミュレーションプロセスを理解する必要があります。アナリストは、流体力学、熱伝達、ファンモデリング、および熱交換器の設計に関する知識を持っている必要があります。また、CADモデルからサーフェスメッシュを準備する方法を知っている必要があります。これには数日以上かかる可能性があり、アナリストはボリュームメッシュの準備方法に精通している必要があります。モデルが準備されたら、次のステップはGUIベースのソフトウェアにすべてのシミュレーションパラメータを入力することです。これは、アナリストがすでにソフトウェアを熟知していることを前提としています。残念ながら、これは非常にエラーが発生しやすいプロセスであり、人為的なミスが頻繁に発生します。シミュレーションの実行後、アナリストはシミュレーション結果を手動で処理します。ここでも、結果の品質チェックに必要なものと、シミュレーションから必要な情報を取得する方法を知っていると想定しています。手動プロセスには数日かかる場合があり、シミュレーション設定のエラーのために再実行が必要な場合はリソースを浪費します。

新しい自動プロセスは、CADモデルからサーフェスメッシュを自動的に準備し、ボリュームメッシュを準備し、シミュレーション入力パラメーターを簡素化し、シミュレーションを実行に送信し、標準シミュレーション結果を自動生成することにより、これらすべてのシミュレーションプロセスを統合します。各ステップには、最も正確なシミュレーション結果を提供するために、何千ものシミュレーションで開発された標準のベストプラクティスが組み込まれています。総労働時間の節約は最大80％です。

「競争の激しい世界で業務を行うエンジニアとして、自動化されたプロセスにより、非常に複雑で費用のかかるテストをシミュレートできるため、物理的なテストの数を減らすことができます。 SIMULIAチームは、メッシュ作成プロセスを自動化し、分析を設定し、結果を読み取ることで、プロセスを常に改善しています。私の側からの介入だけで、いくつかの結果をはるかに速く見ることができます」と、設計者のSergiuCiuparu氏は述べています。 Doosan Portable Power（ノースカロライナ州ステーツビル）のPower Train EngineeringDepartmentのエンジニア。

自動化されたエンジン冷却シミュレーションプロセスはSIMULIAクラウド上にあり、個人が部門間や別々の場所で共同作業を行うのがさらに簡単になります。すべてのファイルは、プロジェクトに割り当てられた誰もがいつでもアクセスできる安全で安全な環境に保管されています。使いやすさとアクセスのしやすさにより、SIMULIAの新しい自動化されたプロセスにより、複雑なプロセスが非常に簡単になります。