Ottimizzazione dei Flussi di Lavoro CFD tramite l’Integrazione dell’IA.

Cadence propone la soluzione ANSA–Fidelity–META, un ambiente Computational Fluid Dynamics (CFD) integrato ed end-to-end. Questo sistema connette la preparazione del modello, la simulazione ad alta fedeltà e l’analisi avanzata dei risultati in un unico flusso di lavoro. Nel processo ANSA–Fidelity–META, la geometria viene importata, pulita, sigillata e meshata in ANSA, le simulazioni sono eseguite in Fidelity e i risultati analizzati e riportati in META.

Gli ingegneri possono reagire immediatamente ai cambiamenti di design, valutare diverse varianti e mantenere una qualità della mesh e una configurazione del solutore consistenti tra le iterazioni. Questo è possibile grazie a funzionalità avanzate di morphing, automazione e intelligenza artificiale. La previsione basata sull’AI riduce i cicli di valutazione, offrendo insight quasi istantanei ed esplorazione del design in tempo reale.

Funzionalità Chiave della Soluzione Cadence

• Digital Thread Connesso: Pre-processing, solving e post-processing integrati.
• Tempo di Insight Accelerato: Pulizia rapida, meshing a elementi esaedrici dominanti, reportistica automatizzata.
• Meshing Flessibile: Elementi poliedrici strutturati, esaedrici e di ordine superiore per qualsiasi geometria.
• CFD Accelerato da GPU: Simulazioni da incomprimibili a supersoniche con tempi di turnaround ridotti.
• Prestazioni Orientate all’Automotive: Ottimizzato per simulazioni aerodinamiche, termiche e complesse di veicoli.
• Visualizzazione e Confronto: Analisi multi-run con post-processing avanzato 3D/2D.
• Reportistica Automatizzata: Risultati pronti per la presentazione generati in pochi minuti.
• Esplorazione del Design Integrata: Morphing, parametrizzazione e scripting per un’ottimizzazione rapida.
• Personalizzabile e Ripetibile: Automazione Python end-to-end per workflow consistenti.

ANSA: Pre-processing e Meshing Avanzato

ANSA è una piattaforma nativa a 64 bit, progettata per gestire modelli complessi e di grandi dimensioni. Il supporto per CPU multi-core, i calcoli in doppia precisione e un’interfaccia personalizzabile orientata al CFD assicurano l’accuratezza numerica. L’interoperabilità CAD consente l’integrazione di dati da quasi tutte le fonti, mentre le interfacce dirette verso i principali solutori CFD garantiscono il processamento a valle.

Le diagnostiche intelligenti forniscono insight su aree critiche, mentre la funzionalità Direct Edit permette modifiche rapide e localizzate senza dover re-importare o ricostruire il CAD. Il riconoscimento della topologia identifica le feature ripetute e abilita la geometria collegata. L’estrazione di skin e il meshing basato su nuvole di punti estendono ulteriormente le capacità di ANSA.

L’automazione è profondamente integrata in ANSA. Lo scripting basato su Python consente un controllo completo del workflow, dall’importazione CAD al meshing, morphing, ottimizzazione ed export per il solutore, tutto all’interno di un unico ambiente. Al centro dell’automazione si trova Fidelity AutoSeal, una soluzione per la pulizia della geometria che apporta un significativo miglioramento nel meshing. Riparando automaticamente CAD “sporchi”, chiudendo gap e riempiendo fori, AutoSeal riduce la preparazione della geometria da ore a minuti.

Fidelity: Simulazione Fisica Avanzata e Accelerata

Fidelity combina fisica avanzata, accuratezza del solutore e accelerazione computazionale in un’unica piattaforma. Consente simulazioni realistiche e predittive attraverso diverse industrie e applicazioni. Fisiche complesse, come il trasferimento di calore coniugato, il flusso multifase, l’aeroacustica e l’interazione fluido-struttura, sono gestite all’interno di un singolo ambiente.

Fidelity è anche progettato per fornire risultati ad alta fedeltà rapidamente. La tecnologia del solutore residente su GPU offre tempi di turnaround fino a un ordine di grandezza più veloci, permettendo simulazioni RANS in minuti e simulazioni LES in ore.

Se impiegato su piattaforme di calcolo accelerate come Cadence Millennium M2000, Fidelity sblocca ulteriori guadagni nelle prestazioni di simulazione.

Simulazione CFD con Intelligenza Artificiale

Il CFD potenziato dall’intelligenza artificiale permette una previsione quasi istantanea di metriche aerodinamiche chiave come resistenza e portanza, con elevata accuratezza. I modelli sono addestrati su dati di simulazione ad alta fedeltà e scalano su diversi tipi di veicoli e condizioni operative.

Con l’AI, agenti intelligenti automatizzano compiti ripetitivi, mentre i sistemi di analytics estraggono valore dai dati storici di simulazione e l’AI generativa aiuta a catturare e riutilizzare la conoscenza ingegneristica tra i team. Questo strato di intelligenza consente un miglioramento del design basato su raccomandazioni e cicli di apprendimento più rapidi, trasformando i dati di simulazione in un asset vivo.

META: Post-processing e Analisi Dati Massivi

META trasforma dataset CFD massivi in insight utilizzabili. Concepito come post-processore per l’analisi strutturale, META estende la sua architettura a bassa memoria al CFD, consentendo agli ingegneri di gestire e visualizzare modelli estremamente grandi.

META eccelle nell’analisi quantitativa, permettendo calcoli di forze e momenti, integrali di superficie, probing in posizioni arbitrarie e l’identificazione automatica di estremi con pieno contesto spaziale. Gli ingegneri possono caricare e correlare più simulazioni simultaneamente, confrontando design, mesh, solutori o configurazioni numeriche. Dall’importazione dei risultati alla generazione del report finale, META abilita una reportistica completamente automatizzata e pronta per la presentazione tramite file di sessione e scripting.

Insieme, ANSA, Fidelity e META costituiscono un ecosistema CFD unificato, abilitato dall’AI e ad alte prestazioni, progettato per far progredire l’intero ciclo di vita della simulazione. Preparazione più rapida, meshing flessibile, risoluzione ad alta fedeltà accelerata da GPU, previsione basata sull’AI e analisi automatizzata collaborano per ridurre i tempi di turnaround e aumentare l’agilità del design. Questo approccio integrato consente ai team di ingegneria di esplorare più idee, ottenere insight più profondi rapidamente e prendere decisioni basate sui dati con fiducia, stabilendo una base solida per lo sviluppo di prodotti di prossima generazione, guidato dalla simulazione, dove velocità, accuratezza e innovazione avanzano insieme.