Blog

Simcenter Amesim Base je navržen tak, aby umožnil vyvíjet a analyzovat vícedoménové modely systémů. KVýhodou je využití know-how v rámci celé společnosti a nabídka komplexní sady nástrojů, které mohou snadno rozšířit standardní knihovny komponent. Amesim má spoustu knihoven a dnes se podíváme na hydraulickou a tepelnou knihovnu. Nejprve se však podíváme na knihovnu Simcenter Amesim Base, která je základem pro všechny existující knihovny.

Simcenter Amesim Base

Tento modul dává možnost vytvářet modely spojením bloků založených na fyzice. Je vám tak umožněna analýza i optimalizace celých systémů.

Řešiče

Softwarový řešič Simcenter Amesim ™ založený na nejpokročilejších numerických technikách podporuje obyčejné diferenciální rovnice (ODE) a diferenciální algebraické rovnice (DAE). Na základě typu problému, který je třeba integrovat, Simcenter Amesim vybere vhodnou metodu a pořadí a dynamicky přepíná mezi nejúčinnějšími metodami pro aktuální konfiguraci systému. Řešič automaticky a dynamicky vybere nejlépe přizpůsobenou metodu výpočtu ze 17 algoritmů v závislosti na dynamice systému. Pro aplikace v reálném čase jsou v Simcenter Amesim k dispozici také řešiče s pevným krokem výpočtu, od Eulerovy metody  po Runge-Kutta.
 

Přizpůsobení komponent
 

Tento praktický nástroj pro přizpůsobení vám umožňuje přizpůsobit software konkrétním aplikacím a interním nebo externím procesům. Navíc vám umožňuje sestavovat modelové databáze specifické pro společnost s přizpůsobeným uživatelským rozhraním a sadami parametrů. Z bezpečnostních důvodů můžete před dodáním modelů třetím stranám chránit citlivé informace pomocí šifrování. 

Submodel editor

Editor submodelů je navržen tak, aby vám pomohl psát dobře zdokumentované, standardizované, znovu použitelné a snadno udržovatelné knihovny. Chcete-li vytvořit plně kompatibilní modely komponent Simcenter Amesim, které lze na platformě automaticky používat, můžete se řídit několika jednoduchými pravidly. 

Study manager

Study manager, nástroj pro průzkum prostoru návrhu, je optimalizační softwarová aplikace, která se používá k zachycení a správě inženýrských simulací. Pomocí tohoto nástroje je možné:

• Určit, které parametry ovlivňují definovaná výkonnostní kritéria
• Zjistit, jak je výkon ovlivněn změnou parametru v důsledku výrobních tolerancí, různých provozních podmínek nebo opotřebení
• Experimentovat se souborem parametrů za účelem optimalizace určitých kritérií
• Provádět analýzu citlivosti (DOE)
• Optimalizovat - nelineární programování pomocí kvadratického lagragiánského (NLPQL) nebo genetického algoritmu
• Využít Monte Carlo metodu

CAD import

Tento nástroj je vlastně prohlížeč integrovaný do Simcenter Amesim, který lze použít pro vytváření, import a analýzu 3D CAD souborů, aniž byste se museli spoléhat na původní softwarovou aplikaci CAD. Redukované sady nástrojů pro úpravu geometrie nebo proměření modelu umožňují rychle získat geometrické parametry.

Animation

Pomocí tohoto nástroje je možné vytvořit animované reprezentace simulace Simcenter Amesim. Animované 3D scény nabízejí vyšší úroveň demonstrace a umožňují vám vizualizovat fyzické chování komponent podle vámi zadaných parametrů a výsledků simulace.

Skriptování

Simcenter Amesim poskytuje komplexní sadu možností psaní skriptů pro psaní krátkých programů v jazycích na vyšší úrovni abstrakce. Je možné využít Python, prostředí MATLAB®, Scilab nebo Visual Basic for Applications (VBA) a automatizovat interakci s modely.

FMI

Pomocí Simcenter Amesim můžete importovat funkční mockupové jednotky (FMU) pocházející z různých nástrojů kompatibilních s funkčním mockupovým rozhraním (FMI) jednoduchým a uživatelsky přívětivým způsobem díky vestavěnému asistentovi importu FMU.

Knihovna signálů a řízení

Obsahuje všechny požadované komponenty pro ovládání, měření a sledování multidoménových modelů systému. tato knihovna může být použita k vytvoření lineárních, nelineárních, spojitých, diskrétních, podmíněně prováděných, smíšených signálů a hybridních systémů. Tato knihovna podporuje skalární a vektorové signály a také reálné a booleovské datové typy.

Mechanická knihovna

Obsahuje komponenty pro modelování 1D translačních a rotačních mechanických systémů.

Simcenter Amesim Hydraulics library
 

Jakmile máte Amesim Base, je možné využívat další knihovny. První, na kterou se zaměříme je ta hydraulická. Knihovna hydrauliky se věnuje návrhu hydraulických systémů pro mnoho aplikací. Knihovna hydrauliky zahrnuje různé skupiny komponent (hydraulická vedení a hadice, kapaliny, čerpadla/motory, regulační ventily, lineární pohony atd.), umožňuje provádět analýzy v časové a frekvenční oblasti a optimalizovat jak ustálené, tak dynamické chování systému.

Jaké jsou typické komponenty pro Simcenter Amesim Hydraulics knihovnu?

- Zdroje
     U zdrojů lze nastavit konstantní a proměnný tlak a průtok.

- Knihovna tekutin
     Knihovna obsahuje databázi kapalin od čistých kapalin, jako je voda, glykol, etylenglykol, chladicí kapaliny (EG20W80, EG40W60, EG50W50, EG80W20, EG60W40), oleje (15W40, 15W30, ISOVG, převodový olej), hexan, heptan, etanol, metanol , hydraulické kapaliny (Skydrol 500B 4, Skydrol LD 4, H 5606, MIL H 8446, MIL H 27601, MIL H 83282, MIL H 87257), palivo (JetA, JetA1, JetB, JP-4, JP-5, JP-5, 7, JP-8, JP-TS), letecké plynové tryskové palivo (Avgas), TS-1, RT petroleje.
Můžete pracovat také s adiabatickými vlastnostmi nafty Robert Bosch, letištní minibusem Priceton, ISO4113, švédská nafta, biologická nafta, metylester sojového oleje (SME), nafta s vysokou hustotou, nafta SHELL HCU, japonský průmyslový standard (JIS). Pro knihovnu hydrauliky jsou typické výpočty vlastností kapalin, analýza nádrží, plynem plněný akumulátor s ideálním nebo skutečným plynem a pružinový akumulátor.

- Tření
     Možnosti tření jsou omezovač, variabilní omezovač, filtr nebo chladič.

- Směrové regulační ventily
     U rozvaděčů je možné volit mezi elektricky ovládanými servoventily kyvadlovým ventilem, dvojitým ventilem, proplachovacím ventilem s až šesti porty a třemi polohami. Můžete použít nástroj pro tvorbu ventilů, který vám umožní vytvářet nové součásti směrových ventilů.

- Tlakové regulační ventily
     U tlakových ventilů si můžete vybrat přetlakové ventily, redukční ventily, nadstředový ventil nebo vyvažovací ventil.

- Regulační ventily výtlaku čerpadla
     Pro tuto skupinu ventilů je první možností regulace tlaku se snímačem zatížení a/nebo kompenzátorem tlaku. Můžete také pracovat s pístovým pohonem (jednoduchým nebo dvojitým) pro ovládání čerpadla. Další možností je tlakový regulační ventil.

- Čerpadla
     V hydraulice jsou čerpadla velmi důležitou součástí. V Amesim si můžete vybrat z čerpadel s pevným nebo proměnným zdvihem a obousměrných čerpadel, tlakově regulovaných čerpadel, externích zubových čerpadel nebo tryskových/ejektorových čerpadel.

- Motory
     Dalšími typickými součástmi pro hydrauliku jsou motory. Můžete pracovat s jednosměrným a obousměrným motorem s pevným zdvihem, s proměnným zdvihem, jednosměrným a obousměrným motorem nebo rotačním pohonem.

- Lineární pohon
     U servomotorů není problém použít servomotor s jedno/dvojitými hydraulickými komorami a jedno/dvojitými táhly nebo servomotor s/bez pružinové asistence.

- Vedení
     U vedení lze využít 1D výpočetní dynamiky kapalin (CFD) pomocí Lax-Wendroffovy metody. Vždy je zahrnuto tření závislé na frekvenci. Můžete předpokládat stlačitelnost, ustálené tření, distribuční trubku nebo distribuční vlnovou rovnici.

- Hadice
    V neposlední řadě lze pro hadice použít jednoduchou stlačitelnost, stlačitelnost a tření nebo jednoduchou vlnovou rovnici.

Simcenter Amesim Thermal library

K výměnám tepla dochází ve většině průmyslových procesů buď proto, že jsou očekávané (výměníky tepla atd.) nebo nevyhnutelné (tepelné ztráty, tření atd.). Termální knihovna umožňuje analyzovat a navrhovat všechny tepelné výměníky. Knihovna se používá k modelování tradičních režimů přenosu tepla: vedení a radiace mezi pevnými materiály a konvekce mezi pevnou látkou a tekutinou.

Jaké jsou typické komponenty pro Simcenter Amesim Thermal knihovnu?

- Zdroje
     Jsou implementovány zdroje nulového tepelného toku, teplotní zdroje a zdroje tepelného toku i modulované teploty.

- Materiál
     Lze definovat tepelné vlastnosti pevných látek (polynomy). K dispozici je široká databáze pevných látek (litina G553, zinek, titan, nikl, železo, měď, hliník, uhlíková ocel, olovo, zlato, bronz, AISI347, AISI316, AISI304, AISI302, AISI1010). Je možné pracovat s fázovou změnou, s podmínkami slunečního záření i vlhkým vzduchem.

- Výměny tepla
     Tepelnou výměnu lze modelovat mnoha způsoby – jako vodivá, pilotovaná vodivá, konvekční, pilotovaná konvektivní, s vnitřní volnou konvekcí, radiální mezi dvěma tělesy, radiálně vodivá. Povrchy mohou být průhledné a neprůhledné pro sluneční záření.

- Vlhký vzduch
     Pro termální knihovnu je typický vlhký vzduch. Můžete použít zdroje vlhkého vzduchu, obecný senzor vlhkého vzduchu, komoru vlhkého vzduchu. Je také možné použít indexy senzorem předpokládaného středního počtu hlasů (PMV)/predikovaného procenta nespokojených (PPD) tepelné pohody člověka.

Simcenter Amesim Thermal-hydraulic library

Poslední knihovnou, kterou se budeme věnovat, je Termálně-hydraulická knihovna. Je plně věnována návrhu hydraulických systémů, ve kterých je pravděpodobné, že dojde k teplotním změnám. Knihovna vám umožňuje vybrat ze tří různých termodynamických předpokladů: izotermický, izoentropický (rychlá dynamika) a zachování energie. Kromě toho se bere v úvahu kavitace a provzdušňování se třemi různými možnostmi provzdušňování: konstantní celkový obsah plynu, transport pouze obsahu plynu a transport obsahu plynu s dynamikou provzdušňování a rozpouštění. Tato knihovna kombinuje všechny tři výše uvedené knihovny: Simcenter Amesim Base, Simcenter Amesim Thermal a Simcenter Amesim Hydraulics. Navíc můžete použít i ložiska pro různé přivádění oleje, s modulovaným zatížením a režimem, ložiska s excentricitou jako vstup nebo tabulková ložiska. Nechybí ani pohyblivé prvky jako rotující potrubí s odstředivými efekty nebo drážkované pouzdro.

Simcenter Amesim Base
Simcenter Amesim Hydraulics library
Simcenter Amesim Thermal library
Simcenter Amesim Thermal-hydraulic library