SimScale: platformă de simulare 3D dezvoltată 100% în Cloud

concept_general-many

Image source: SimScale

Ce este spectacular în procesele de simulare bazate pe Cloud este mixul dintre soluțiile ce incorporează cele mai elevate tehnologii și puterea sporită a acestora asigurată de platformele Cloud Computing. Așa cum concluzionam într-un articol precedent, intitulat „Simularea 3D ca pionier in Digital Manufacturing”suntem aici în fața unei combinații Win-Win ce cumulează puterea de procesare fără limite, resursele extinse de stocare, scalabilitatea, flexibilitatea, ușurința dezvoltării și a implementării, facilitățile de administrare și garanția standardelor de Securitate – adică avantajele competitive “clasice” oferite de modelele de calcul bazate pe Cloud, cu beneficiile specifice asigurate de algoritmii de simulare, precum analiza mecanică structurală bazata pe Analiza Elementelor Finite (FEA), controlul dinamic al fluidelor (CFD), precum și analiza termodinamică, acustică sau analiza discretă a particulelor.

Cloud CAE Example

Analiza structurala a unui sistem de suspensie cu SimScale

Platforma de simulare SimScale este un exemplu elocvent de soluție CAE 3D dezvoltată 100% în Cloud. Pentru a rula analizele de simulare din SimScale este nevoie doar de accesul la Internet si un simplu browser. Platforma de simulare 3D online ajută inginerii si proiectanții să realizeze produse mai bune în perioade mai scurte de timp, efectuând o succesiune de operații forte simple:

  • Utilizatorul poate deschide și importa orice model preexistent realizat pe o orice platformă de proiectare CAD
  • Faza de pre-procesare se poate face pentru întregul flux de lucru
  • Simularea este realizată printr-o interfață grafică intuitivă
  • În faza de post-procesare, rezultatele pot fi procesate și evaluate în format 3D
  • În final, utilizatorul poate valida și modifica proiectul pe baza rezultatelor simulării.

Set complet de analize de simulare

Platforma 3D SimScale suportă o serie întreagă de tipuri de analize de simulare, precum:

  • Mecanica solidelor

    motorbyke

    Analiza fluxurilor de aer la proiectrea unei motociclete cu SimScale

  • Dinamica fluidelor (CFD)
  • Termodinamica
  • Aerodinamica
  • Acustica
  • Analiza complexa a particulelor.

 Avantajele conferite de folosirea aplicațiilor de simulare în Cloud sunt foarte clare:

  • Utilizatorii pot sa lucreze în mod interactiv pe aceleași proiecte cu colegii, partenerii, experții din industrie sau cu clienții;
  • Platforma SimScale a fost special proiectată pentru a oferi aceste facilități de colaborare și comunicare;
  • SimScale este o platformă deschisă pentru orice utilizator interesat de testarea unor noi metode, care are ceva experiență în domeniul Computer Aided Design (CAD);
  • De la studenți la specialiști cu experiență, oricine e pasionat de simulare poate avea acces la resursele de knowledge oferite de SimScale
  • Peste 300 de proiecte de simulare sunt disponibile în SimScale Public Project, de unde pot fi încărcate, testate și perfecționate pentru proiecte de o complexitate mai mare.

Printre avantajele competitive oferite de platforma SimScale:

  • Asigură o platformă integrata de simulare, cu multiple funcționalități, ușor de folosit, accesibilă din orice locație;
  • Oferă posibilitatea specifică serviciilor Cloud de a plăti pentru cât folosești, la prețuri considerabil mai reduse decât cele ale licențelor perpetue specifice altor produse CAE;
  • Necesită doar existența unui browser Web, fără dotări hardware costisitoare, cu posibilități scalabile de acces la resurse de calcul, în funcție de complexitatea procesului de simulare folosit.
catarama SimScale

Smularea comportamentului unui sistem de siguranta cu SimScale

Analiza Structurală Mecanică într-un simplu browser

Astăzi analiza structurală este una dintre metodele de bază folosite în proiectarea și simularea mecanică, ajutând inginerii și proiectanții să obțină produse mai bune în perioade de timp mult mai scurte. Simularea mecanică permite minimizarea riscurilor prin testarea virtuală a inovațiilor sau modificărilor, înainte de implementarea fizică în procesul de producție. Asta reduce în mod considerabil costurile asociate fazelor de testare pe bază de prototipuri, atât prin economiile materiale, cât și prin cele de timp.

Încă din fazele incipiente ale gândirii unui produs și ale proiectării, simularea oferă informații prețioase despre comportamentul diferitor componente sau ansamble. Asta face posibilă testarea virtuală și optimizarea prototipurilor fără costuri de experimentare. Pot fi analizate diferite imperfecțiuni ale unor piese, se poate corecta grosimea pereților unei valve, pot fi prevenite zonele cu pericol de stres și se poate anticipa comportamentul unui ansamblu în timpul mișcării, prin analiza dinamică.

În contrast cu experimentele fizice ce se confruntă cu o serie de limitări legate de calitatea valorilor măsurate, analizele de simulare permit observarea fără restricții a tuturor cantităților fizice folosite într-un model. Aceasta permite o mai bună înțelegere a rezultatelor testelor, investigarea fluxurilor și forțelor, identificarea elementelor critice și reducerea complexității.

Mai mult de atât, prin folosirea modelelor de simulare, clienții sau furnizorii pot fi convinși de funcționalitățile noilor produse, validând rezultatele experimentale, comparând variațiile succesive ale proiectului și efectuând studii parametrice.

Simularea fluidelor într-un simplu Browser

roata aterizare

Simularea fluxului de aer în jurul unei configurații a trenului de aterizare a aeronavelor cu metoda Large Eddy Simulation (LES).

În fazele incipiente ale proiectării, analiza de simulare poate oferi informații de valoare despre comportamentul diferitelor componente sau subansamble. Prin analiza fenomenelor de curgere ale fluidelor sau gazelor pot fi optimizate forma și compoziția diferitelor piese și componente industriale ale unor sisteme de țevi, instalații de răcire, cazane, boilere, compresoare, ventilatoare, instalații de încălzire sau de aerisire, etc.

Analizele CDF permit testarea și optimizarea prototipurilor la costuri substanțial reduse față de cele asociate testelor fizice făcute pe prototipuri. În plus, poate fi redusă presiunea pe anumite structuri sau pereți, se poate omogeniza fluxul de curgere și se îmbunătățește curgerea laminară prin reducerea zonelor de turbulență. În plus, simularea comportamentului fluidelor permite identificarea interacțiunilor fizice, investigarea fenomenelor tranzitorii sau localizarea anomaliilor de curgere.

Simularea prin analiza termodinamică

Permite în primul rând analiza fenomenelor multiple care au loc la nivelul unei piese sau componente ca urmare a interacțiunii dintre circulația unor fluide și schimbările termice ce intervin la nivel de compoziția materialelor. Există o serie întreagă de facilități oferite de analiza stresului termic, incluzând îmbunătățirea efectelor de răcire, identificarea materialelor optime care răspund cel mai bine la anumite condiții fizice sau procese, investigarea distribuțiilor de temperatură sau studiul cuplelor termo-mecanice. În plus, pot fi identificate sursele de pierdere a energiei sau efectele termodinamice pe termen lung.

O platformă Open Source

SimScale integrează o serie de tehnologii solver bazate pe open source, folosite în mod curent de companii dintr-o mare varietate de industrii, cu diferite cerințe, precum: industria auto, aerospațială, procesarea tehnologică sau generarea de energie. Noile tehnologii pot fi implementate cu rapiditate datorită unui grad ridicat de compatibilitate între platforma SimScale și instrumentele software provenite din alte surse.

OpenFOAM este un instrument de tip solver pentru probleme complexe la care se folosește analiza Computational Fluid Dynamics. Instrumentul include o largă gamă de modele fizice (analiza turbulențelor, pereților, termodinamica și transportul maselor de fluide), metode numerice și instrumente pentru pre și post-procesare. Dezvoltat la Imperial College of London, OpenFOAM este continuu  dezvoltat și îmbunătățit de o largă comunitate științifică și de experți industriali. Solverul OpenFOAM este integrat într-un mare număr de aplicații de o serie de lideri industriali precum: General Electric Corporation, Airbus S.A.S, Ford Motor Company,  Siemens AG,  Volkswagen Group sau BMW.

Alte informații despre instrumentele open source integrate de SimScale pot fi găsite pe pagina dedicată a furnizorului.

Simulare in cele mai bune condiții de siguranță

Cloud CAE Encription overview

Transferul de date e criptat cu metoda SSL. Sursa: SimScale

Securitatea este o componentă esențială din filosofia SimScale. Doi angajați permanenți din staff-ul IT supraveghează standardele de securitate la nivel de platformă. Măsurile de siguranță sunt revizuite in mod regulat de experți independenți ce folosesc diferite metode de verificare, inclusiv teste de penetrare.

La fel ca pentru orice informație în format digital, orice proces de transfer pe Internet a datelor provenite din diferitele proiecte CAD/ CAE este extrem de confidențial și senzitiv. SimScale oferă utilizatorilor un mediu de lucru sigur ce asigură protecția și confidențialitatea datelor.

Criptarea datelor la încărcare și descărcare – datele transferate către sau dinspre platforma SimScale  sunt protejate prin tehnologii de criptare bazate pe standarde internaționale. Comunicarea între computerele utilizatorilor și platforma SimScale se realizează prin conexiuni criptate SSL, tehnologia utilizată pentru toate tranzacțiile bancare online și eShopping.

Criptarea datelor CAD si de simulare –  este asigurată prin folosirea de hard-discuri criptate AES la nivel de servere sau în centrele de date exterioare.

Parole securizate – parolele utilizatorilor nu sunt stocate în format text, ci într-o formă criptată care nu poate fi detectată.

Confidențialitate sumată – prin termenii contractelor SLA (services license agreement) SimScale își asumă deplina confidențialitate a datelor CAD sau de simulare prezente în mod temporar sau rezidual pe platformă.

Backup pe multiple servere criptate  – datele utilizatorilor sunt salvate și stocate în formă criptată, conform normelor industriale de siguranță.

Alte avantaje oferite de platforma de simulare 3D SimScale pentru ingineri si proiectanți, precum și diferite exemple de analize de modelare vor fi prezentate în alte articole. Urmăriți rubrica ☁ Engineering!

Advertisements

About Radu Crahmaliuc
Independent IT&C analyst, digital transformation & Cloud computing evangelist, start-ups developer, freelancer, storyteller, events moderator & keynote speaker

One Response to SimScale: platformă de simulare 3D dezvoltată 100% în Cloud

  1. Pingback: Top cloud☁mania Articles in 2016 | cloud☁mania

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: