Novedades de Simcenter FLOEFD 2512 | Simulación CFD integrada en CAD

Las simulaciones CFD de flujo interno se realizan para distintas necesidades de aplicación y eficiencia computacional. En todos los casos, el objetivo es sellar la geometría de forma rápida y eficiente.

En el caso de ensamblajes CAD complejos, compuestos por cientos o miles de piezas, convertir la geometría en un modelo estanco puede convertirse en una tarea que requiere mucho tiempo. Es necesario identificar aberturas y grietas y sellarlas manualmente modificando la geometría. Este enfoque también implica realizar modificaciones en el modelo CAD que posteriormente deben rastrearse y eliminarse antes de devolver la geometría a los equipos de diseño y producción.

Los usuarios de Simcenter FLOEFD ya conocen las funcionalidades de reconocimiento automático del volumen de fluido y herramientas como Leak Tracking, útiles para identificar rutas de fuga entre superficies.

Con Simcenter FLOEFD 2512 se introduce una mejora significativa en el sellado automático para los análisis CFD de flujo interno, gracias a las mejoras de las funcionalidades Close Thin Slots y Fill Thin Slots.

Estas funcionalidades están disponibles al utilizar el enfoque Mesh Boolean para la gestión de la geometría y la generación de la malla, especialmente adecuado para ensamblajes complejos y modelos CAD de calidad variable.

Ahora es posible recuperar automáticamente el dominio de fluido interno incluso a partir de modelos no estancos, de forma más sencilla y eficiente y sin modificar la geometría CAD.

El enfoque Fill Thin Slots se puede configurar de dos formas desde la ribbon bar:

1) Desde el grupo Mesh

• Seleccionar Global Mesh o Local Mesh
• En los ajustes de la malla, activar Close Thin Slots
• Configurar el parámetro Maximum Height of Slots to Close y los demás parámetros disponibles

2) Desde el grupo Insert

Seleccionar Source > Fill Thin Slots para abrir el cuadro de diálogo

1. Seleccionar en el área gráfica las superficies a ambos lados de la ranura o los cuerpos que se deben considerar
2. Establecer el material sólido deseado (o utilizar el valor predeterminado)
3. Definir el parámetro Maximum Height of Slots to Close
4. Seleccionar una de las opciones disponibles:

• Fill Thin Slots only
  Enfoque conservador, en el que el material sólido se aplica únicamente dentro de la ranura
• Fill within slots and openings (default)
  Enfoque más completo, en el que el material sólido se aplica en la ranura y se extiende al dominio fluido de una celda de malla para garantizar el sellado completo de la abertura

Nota:

• Simcenter FLOEFD asigna automáticamente las propiedades del material en función de los materiales adyacentes a la ranura, preservando la precisión del modelo térmico; alternativamente, es posible establecer un valor predeterminado.
• En el Mesh Viewer está disponible un plot específico (Closed Thin Cells) para visualizar las celdas insertadas automáticamente.

Un breve vídeo demostrativo muestra el uso del nuevo enfoque en Simcenter FLOEFD 2512 sobre un modelo CFD de iluminación para automoción destinado a un análisis térmico, caracterizado por numerosas ranuras en el ensamblaje CAD.

El ejemplo utiliza Fill Thin Slots desde el menú Insert > Sources > Fill Thin Slots y muestra cómo visualizar la incorporación de las celdas sólidas mediante el Mesh Viewer.

Un nuevo método para definir intervalos específicos del coeficiente de transferencia de calor (HTC) permite reducir significativamente el tiempo necesario para extraer modelos de orden reducido independientes de las condiciones de contorno (BCI-ROM).

En un caso de ejemplo, la definición de intervalos de HTC específicos para cada condición de contorno, frente al uso de un único intervalo común, permitió:

• una reducción del tiempo de extracción de 8 veces
• una reducción del pico de memoria de más del 50 %

Los ingenieros térmicos utilizan con frecuencia componentes modelados como dos resistencias (2R) o Network Assembly.

En Simcenter FLOEFD 2512, optimizaciones específicas permiten reducir significativamente los tiempos de cálculo de modelos que incluyen cientos o miles de estos componentes, disminuyendo también el uso de memoria durante las fases de preparación y resolución.

En un modelo de ejemplo con numerosos componentes 2R:

• el tiempo de resolución se redujo en un factor de 6 con respecto a la versión 2506
• el pico de memoria se redujo en más de 3,5 veces

Para reducir el tiempo necesario para corregir errores en los scripts, que anteriormente solo se detectaban durante la ejecución al transferir datos desde EDA Bridge a Simcenter FLOEFD, ahora los scripts se validan antes de la ejecución, detectando los errores y evitando interrupciones en el flujo de trabajo.

Los Boundary Condition Independent Reduced Order Models (BCI-ROM) son modelos reducidos válidos en cualquier entorno térmico, extraídos de un modelo 3D de conducción pura en Simcenter FLOEFD.

Con la versión 2512, ahora es posible extraer BCI-ROM también de modelos de análisis térmico de electrónica que incluyen componentes 2R y Network Assembly.

Los formatos BCI-ROM compatibles incluyen:

• Matrices para soluciones standalone
• FMU para simulaciones de sistemas según el estándar FMI
• VHDL-AMS para la simulación electrotérmica de circuitos

Simcenter FLOEFD ofrece desde hace tiempo capacidades de modelado de la radiación para aplicaciones de iluminación.

Con la versión 2512 se introduce la función de fase de Henyey–Greenstein, que mejora la precisión del modelado de la dispersión en determinados materiales semitransparentes. Esta funcionalidad está disponible en el Lighting Module.

Una sencilla comparación realizada utilizando un modelo y una fuente básicos, y variando posteriormente el valor del coeficiente de dispersión de un material de plexiglás, ilustra a continuación el efecto del scattering.

Con Simcenter FLOEFD 2512 ahora está disponible una función integrada que permite reconstruir simultáneamente todos los subproyectos, eliminando la necesidad de realizar manualmente la reconstrucción de cada subproyecto.

Para modelos térmicos complejos, ahora es posible visualizar rápidamente las temperaturas máximas de todos los componentes directamente en el Component Explorer, como alternativa al uso de numerosos Volume Goal.

Una nueva columna proporciona la temperatura máxima de los sólidos sin afectar al rendimiento del solver.

Los resultados pueden exportarse a Microsoft Excel o procesarse automáticamente mediante Batch Results Processing.

Con el uso cada vez mayor de componentes basados en FMU, se ha introducido un editor gráfico de FMU que permite visualizar con mayor claridad las conexiones, facilitando el mapeo entre entradas y objetivos y la interpretación de las relaciones entre varias FMU dentro de un mismo proyecto.

La automatización de las tareas de simulación sigue siendo un área de gran interés. EFDAPI, introducida en la versión 2312, se ha ampliado aún más en función de los comentarios de los usuarios.

Nuevas funcionalidades de EFDAPI en Simcenter FLOEFD 2512:

• transferencia del reconocimiento de geometría al enfoque Mesh Boolean
• aplicación de una superficie de radiación predeterminada
• cambio entre sistemas de coordenadas Global y Face

(La compatibilidad con scripting en Python está disponible desde la versión 2406.)

Para los clientes que utilizan Xpedition y NX CAD, la colaboración MCAD-ECAD mediante PCB Exchange se ha mejorado aún más.

Ahora es posible configurar una simulación térmica de PCB para Simcenter FLOEFD for NX directamente desde el flujo de trabajo de PCB Exchange, aprovechando el procesamiento de datos de PCB mediante EDA Bridge integrado.

La exportación XTXML para la edición de componentes, introducida en la versión 2506, se ha ampliado en Simcenter FLOEFD 2512 a los componentes 2R y Network Assembly, permitiendo crear rápidamente bibliotecas de componentes.

Para los usuarios de CATIA V5, ahora es posible editar o crear archivos XTXML directamente en Simcenter FLOEFD, como ya se había introducido en la versión 2506 para las demás variantes.

Para reducir el riesgo de pérdida de los archivos EDA gestionados por EDA Bridge, se ha introducido una opción que permite almacenarlos de forma estructurada en relación con el ensamblaje principal.

Las opciones disponibles son:

1. Model folder – archivos guardados junto al ensemblaje principal (opción predeterminada)
2. Sub-folder – archivos guardados en una subcarpeta específica
3. Specify – ruta personalizada permanente