アンシス・ジャパン、「ANSYS 15.0」の国内リリースを発表 構造/流体/電磁界の解析分野で最先端技術をさらに向上

@Press / 2014年2月3日 11時0分

 アンシス・ジャパン株式会社(本社:東京都新宿区、代表取締役:大古 俊輔)は、最先端のエンジニアリングシミュレーションソリューション「ANSYS(R) 15.0」の国内リリースを発表しました。この「ANSYS 15.0」は、既存機能の強化に加えて、新たに独自機能が追加され、非常に高度な手法で製品の性能予測や設計最適化を行うことができます。


主な機能強化は、構造解析では、複合材料の特性を詳細に把握する機能、流体解析では、回転機械の流路を高精度で解析する機能、そして、電磁界解析では、電気モータの包括的な設計プロセスを可能にする機能が挙げられます。
 また、「ANSYS 15.0」では、構造解析、流体解析、電磁界解析を含む製品群全体の大幅な機能改良に加えて、先進的なシミュレーション手法を実現する包括的マルチフィジックスワークフローの構築が可能になりました。
 さらに、プリ処理機能が強化され、解析する物理現象に関わらず、幅広いモデル規模や複雑に対応して、短時間で精細なメッシュを生成できます。ハイパフォーマンスコンピューティング(HPC)では、従来の最高クラスの解析速度が5倍に向上されました。

 「ANSYS 15.0は、エンジニアリングソフトウェア業界で40年間にわたりリードしてきた技術をもとに作られました。性能向上と新ソルバーの導入によって、主要解析分野の製品機能を大幅にアップグレードしました。アジョイントソルバー、拡張性の高いHPC、マイクロメートル規模からフルシステムまで対応したモデリング機能といったイノベーションを通じて、当社はシミュレーションの分野で今後もリードを続けます。」(アンシス、Chief product officer、Walid Abu-Hadba)


<「ANSYS 15.0」の特徴とメリット>
■構造解析:複合材料を用いた高度な設計
 「ANSYS 15.0」では、例えば自動車産業では軽量化による燃費効率向上の目的で普及している複合材料の性能評価機能が、さらに拡張されました。複合材料のシミュレーションには、大規模な数値解析が必要です。全体的な計算時間を短縮するために「ANSYS 15.0」では、プリ処理でのサブモデリング手法を採用しました。これにより、全体の粗いモデルを作成しつつ、高精度な局所的解析結果を得られます。
 また、ワイヤレス設計および熱管理の最適化に対応した、複合材料のマルチフィジックスシミュレーションの新手法も採用しました。ユーザーは、電磁界解析で座標依存の材料特性を定義し、これらの結果を構造解析と連成させることが可能です。

・新しいソルバー
 構造解析の固有モードおよび固有周波数を短時間で計算するサブスペース固有ソルバーなどの、まったく新しいソルバーの開発による性能向上
・モデル化
 ボルトのねじ山寸法を数値入力することで、詳細形状ではなく円筒面の接触としてモデル化する機能
・有限要素モデルをアセンブリ
 個別に作成した複数の有限要素モデルをアセンブリすることができる機能。各モデルの全詳細設定を利用可能


■流体解析:回転機械の流路解析
 回転機械の開発者は、製品性能と信頼性を大きく高める必要性に迫られています。こうしたニーズに対応するために、「ANSYS 15.0」では、幅広い条件と物理現象を考慮した、高精度な流体解析、熱解析、応力解析、動的解析を実行できる、理想的なソリューションを提供します。
 「ANSYS CFXの移動メッシュ機能を使用すれば、当社が設計する水力タービンの特定領域の形状変化に対して、計算メッシュのモーフィングを適用し、短時間で簡単にシミュレーションすることができます。すべての設計変更のメッシュを再生成しなおす必要がないため、複数の異なる設計を評価する際に、プリ処理の時間を短縮できます。」(Voith Hydro社、Alexander Jung氏)

・強制応答解析に直接エクスポート
 非定常流れのシミュレーションで特定した時間依存の圧力負荷を、強制応答解析に直接エクスポートする機能(ANSYS Mechanical(TM)のモーダル解析の荷重としてそのまま適用可能な形式を使用)
・迅速かつロバストなシミュレーション
 ANSYS CFX(R)で、質量流量を出口で変更可能な境界条件が使用可能。チョークから失速まで、圧縮機の速度ライン全体について、迅速かつロバストなシミュレーションが可能
・ビルトイン機能
 空力弾性減衰の計算機能およびモニタリングが可能なビルトイン機能
・アジョイントのエネルギー方程式の中心機能
 アジョイントソルバーは、最多で3,000万セルの問題に対応。アジョイントのエネルギー方程式の中心機能により、熱流束および温度の平均や分散を考慮したさまざまな積分として観測量を定義可能
・混相流モデルの解析速度
 VOF混相流モデルの解析速度が最大36%向上。また、新たなアダプティブ時間ステップを適用することで、混相流の非定常解析も速度を向上
・伝熱解析を改善
 多層シェルの伝導および異方性伝熱のシミュレーション機能の導入により、流体と、組み立て固体構造の部品の間の伝熱解析を改善


■電磁場解析:電気モータおよび駆動装置の設計手法
 「ANSYS 15.0」では、ANSYS Maxwell(R)およびANSYS Simplorer(R)と他の物理モデルとの連成機能を強化し、モータおよび駆動装置の設計手法をこれまで以上に改善しました。このソリューションにより、ユーザーは、設計代案の検証、不正な条件の特定、電気機械とパワーエレクトロニクスの駆動装置の統合、制御ソフトウェアの評価を短時間で行い、最適化され電力効率に優れたモータと駆動装置を設計できるようになります。
 「ANSYS 15.0の高度なモータ設計機能は驚異的です。磁気ベクトルにより動作するヒステリシスの評価機能、NVH解析機能、そして組み込みソフトウェアの組み合わせにより、電気駆動装置とデジタル制御システムが動作する、効率的で信頼性の高い最適化されたメカトロニクス機器の開発が行なえる、包括的な設計手法を提供してくれます。」(Regal Beloit社、Chief engineer、Dan Ionel博士)
 また、「ANSYS 15.0」では、高速ワイヤレス通信の設計を可能にする新機能が、電磁界解析製品に追加されました。

・音響解析に対応した電磁力の連成機能
 低周波電磁界解析(ANSYS Maxwell)と構造解析(ANSYS Mechanical)による、音響解析に対応した電磁力の連成機能が新たに追加され、電気モータや他のメカトロ機器に生じる振動ノイズの低減、除去検討が可能
・協調設計環境を実現
 マルチドメインシステムシミュレータ Simplorerと、組み込みコードの自動生成ツールSCADE Suite(R)の組み合わせにより、制御システムのソフトウェアとハードウェアの相互作用を最適化可能な、協調設計環境を実現。この設計フローは、ハードウェアとソフトウェア開発環境の間の隔たりを取り除き、設計プロセスの初期段階で、機械と制御ソフトウェアを統合して評価することが可能
・3次元メッシュの生成速度の向上
 シリコン基板、再分配層、パッケージ、PCBに特化したメッシング技術が、3次元メッシュの生成速度を、前リリースよりも最高30倍まで向上。簡単かつ速やかに解析できるため、設計プロセスの早い段階で3次元電磁界解析を実施でき、費用が高額になる下流工程での不具合削減が可能。以前は設計検証に設計ルールや電磁界解析の専門家に頼らざるを得なかった、幅広いレベルの電気技術者の問題解決をサポート
・設計フローのカスタマイズ機能
 ケーブルや送電経路のモデル化のような専門性の高いワークフローを構築に有効な、ANSYS HFSS(TM)、ANSYS Q3D Extractor(R)、ANSYS DesignerSI(TM)による設計フローのカスタマイズ機能


■プリ処理の効率化
 シミュレーションのモデル設定を自動化しつつも、用途に応じて手作業による設定も可能なプリ処理機能がANSYS製品群には装備されています。非常に完成度の高いメッシング技術により、幅広い用途でロバスト性の高いメッシュを確実に生成することができます。あらゆる解析領域のワークフローをモデル化できる、ANSYS Workbenchプラットフォームと組み合わせることで、ほぼすべての問題を単一環境で設定することができ、用途に最も適したメッシュを生成できます。
 シミュレーションを適用しその効果を十分に理解するには、短時間で設定を行うことが重要です。「ANSYS 15.0」には、ベストプラクティスを享受してシミュレーションを効果的に実行し、解析結果を得て速やかに設計判断を行うために必要な、自動処理やロバスト性向上のソリューションが数多く含まれています。
 「Fluent Meshingのテクノロジーとワークフローが向上したお蔭で、エンジンルームの気流解析に必要な車両全体のプリ処理が非常にスムーズになりました。質の悪いCAD形状から作業を開始しても、テンプレートに列挙されたパラメータをその日のうちに設定すれば、翌朝には良質なボリュームメッシュを作成できます。」(Navistar, Inc.、Aerothermal-fluid simulation and analysis engineer、Qin Yang氏)

・メッシング時間を最大で1/27に短縮
 並列処理による部分メッシング機能が性能を劇的に向上させ、大規模なアセンブリのメッシング時間を最大で1/27に短縮
・高品質ヘキサメッシュを短時間で作成
 高品質ヘキサメッシュを短時間で作成でき、ボディや形状の方向が複数存在する場合でも、自動生成が可能
・短時間でのパラレルメッシング
 「ANSYS 15.0」のFluent Meshingは、メッシング時間の劇的な短縮を実現。HPCの高い機能性および拡張性により短時間でのパラレルメッシングが可能。(例:4,200万セルのメッシュを生成する際に、8コア使用時では、1コア使用時よりも7倍の速度向上を確認)


■HPCスケーラビリティ
 「ANSYS 15.0」でもアンシスは最先端のHPC技術を誇り、解析分野を問わず、最新のコンピューティングテクノロジーを利用したソフトウェアを開発するという取り組みを続けています。「ANSYS 15.0」は、HPCのジョブ管理およびリモートアクセスに関する重要な新機能が装備され、大規模データを集中管理下でシミュレーションを実行するという傾向に対応しています。
 最新のハイパフォーマンスコンピューティング対応ハードウェア/ソフトウェアに対応しており、大規模モデルの解析を短期間で実施可能です。

・スケーラビリティの向上
 ANSYS Fluentは、1億セル以上の大規模モデルに、15,000コアを用いる記録的なスケーラビリティを持ち、コア数が少ない場合でも、ソルバー速度や並列処理効果が大幅に向上。ANSYS CFXも、多数のコアを使用する際のスケーラビリティが向上(例:6段軸流圧縮機の解析では5倍の速度向上を実現しました)。
・マルチスレッド機能の強化
 ANSYS Maxwellは、マルチスレッド機能の強化でHPCの性能が5倍に向上
・速やかな設計作業を実現
 ANSYS HFSSは、新しいマルチレベルのHPCテクノロジーが導入され、計算クラスタまたはクラウド環境でのノード数を増やし、デザインパラメータの分散、周波数、業界最速のマルチコアソルバーを組み合わせることで、速やかな設計作業を実現

 「ANSYS 15.0」のその他の多彩な新機能について詳しくは、 http://ansys.jp/products/ansys15/ をご参照ください。既存ユーザーの皆さまは、ANSYS Customer Portalで最新版のダウンロードが可能です。

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プレスリリース提供元:@Press

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