ANSYS 15.0リリース情報 熱流体解析

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大規模計算(並列計算)

ANSYS CFX

R14.5では、コア数を増やしても1コア当りの節点数が減少すると逆に計算時間が長くなってしまう場合がありましたが、R15でアルゴリズムが改良され、その問題を回避できるようになりました。


計算時間の比較
(ダクト流れ解析、 1億5,000万メッシュ)

パーティショニングの処理時間が短縮されました。コア数が多いほど改善は顕著になります。

Intel MPIがサポートされました。ソルバー実行時に「Intel MPI Parallel」を選択可能です。


1億5,000万節点での処理時間
(計算実行からイタレーションが開始されるまで)

ANSYS Fluent

大規模計算におけるスケーラビリティがさらに向上しました。

パーティショニングの処理時間が短縮されました。コア数が多いほど改善は顕著になります。


1億5,000万セルでの処理時間

ソルバーテクノロジー

ANSYS CFX

移動/変形メッシュのロバスト性向上

メッシュが局所的に大きく変形するのを防ぐため、メッシュ剛性を決定する指数(Model Exponent)のデフォルト設定が変更されました。またメッシュ剛性を決定する際に使用されるセルのReference volumeを設定可能になりました。


旧バージョンとR15.0のメッシュ剛性分布の違い

ターボシステム

過渡翼列解析の機能強化

  • ANSYS CFX-Preにおいて、インポートした翼のフラッター変位ベクトルを表示可能になりました。
  • 整数型パラメータの設定がANSYS Workbenchで可能になりました。 例:翼の位相角係数(Phase Angle Multiplier)
  • 流体の弾性減衰の計算およびモニター機能が搭載されました。

ブレードフラッタリングと強制振動解析

強制振動を使うことで、流体解析で求めた時刻暦の圧力荷重を、ANSYS Mechanicalの振動解析の荷重としてそのまま利用できるようになりました。データの受け渡しなどで煩雑な設定作業をすることなく、ブレードと流体の相互作用を詳細に評価可能です。

ANSYS Fluent

VOF計算の高速化

  • 陽解法アルゴリズムと表面張力アルゴリズムが改良されました。
  • Flux based、Flux Averaged、Velocity based、Hybridの4つのサブタイムステップ計算手法が追加されました。

積層シェルモデル

複層材の熱的な効果を考慮したい場合、これまでは各層ごとにボリュームメッシュを作成する必要がありましたが、今回FLUENTに導入された積層シェルモデルにより格段に解析コストを低減することができます。 この機能では、断面情報として各層の厚みや材料特性を定義することで、複雑な積層材料の熱的な効果を表現することができます。アンダーフードの熱対策をはじめとしたアプリケーションで特に有効です。


積層シェルモデルを使った解析結果(温度分布)

移動/変形メッシュ

Smoothing MethodにLinearly Elastic Solidが追加されました。メッシュ剛性情報としてポアソン比を入力するだけで定義可能です。Diffusionと比較すると計算規模は大きくなりますが、ロバスト性は向上します。

双方向FSI解析(流体−構造連成解析)

ANSYS Fluent

ANSYS FluentとANSYS Mechanicalの双方向連成解析において、圧力と変位に加えて、熱荷重の受け渡しも可能になりました。これにより、ANSYS Fluentで求めた温度分布を熱荷重として用い、ANSYS Mechanicalで変形量を求める双方向FSI(熱応力)解析がお使いいただけます。

電子機器向けのアプリケーション(ANSYS Icepak)

パラメータスタディ機能が大幅に改善されました。ANSYS Workobench環境上でパラメータの設定が可能です。また形状パラメータを入力パラメータとして利用し、ANSYS DesignXplorerを用いた最適化解析が可能になりました。


ANSYS WorkbenchでパラメータセットしたIcepak解析システム

ANSYS DesignModelerで作成した基板及びヒートシンク
(フィンの板厚、高さ、枚数を形状パラメータとしています)

 

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