Simulación multifísica

Combine fenómenos físicos para obtener resultados rápidos y precisos

Altair ofrece la mejor gama de productos de software compatibles con la simulación multifísica del mercado para simular una gran variedad de modelos físicos en interacción, lo cual mejora la precisión y a la vez permite ahorrar tiempo y reducir los costes. Al combinarlos con la optimización multidisciplinar de Altair, se abre un amplio abanico de posibilidades para obtener esa ventaja competitiva.

Ventajas de las soluciones multifísicas

Extensa gama de productos

Altair ofrece una amplia gama de productos para abordar combinaciones de fenómenos físicos que incluyen fluidos, temperatura, sistemas multicuerpo, acústica, controles, hidráulica, electromagnética y estructuras.

Flexibilidad de principio a fin

Mejore la precisión de la simulación al tener en cuenta más aspectos físicos a medida que avanza el diseño. Satisfaga las exigencias de todas las disciplinas aplicando el enfoque basado en la optimización de Altair para obtener el mejor producto posible.

Asequibilidad

Gracias a los conocimientos de nuestros equipos de ingenieros de aplicaciones y al sistema de concesión de licencias inteligente de Altair, tiene la oportunidad de descubrir las capacidades de todas las soluciones de software que Altair ofrece... Y después podrá explorar las posibilidades.

Mejores resultados trabajando juntos

La multifísica, un enfoque interdisciplinar que abarca muchas disciplinas científicas y de ingeniería, tiene en cuenta las numerosas propiedades y fenómenos en interacción para resolver cualquier problema concreto.  

Al ignorar o resolver cada proceso por separado, el rendimiento general del sistema puede verse considerablemente comprometido, mientras que al aplicar un diseño basado en la optimización nuestros usuarios encuentran la mejor solución para satisfacer las especificaciones de todas las disciplinas. #smartApplications .text-white {color:inherit!important;}

Soluciones a varios niveles

Nivel 1
Resolución matemática

Cálculo analítico, resolución de matrices, procesamiento de señales, programación Altair Compose™

Nivel 2
Simulación en 1D

0D/1D Mathematical Approximation Altair Activate™

Nivel 3
Tablas de búsqueda

Extraído de simulaciones en 3D completas Resultados rápidos Altair Flux™ Altair MotionSolve™ Ver más

Nivel 4
Acoplamiento total

Acoplamiento secuencial o directo entre solucionadores Resultados precisos Altair Radioss™ Altair AcuSolve™ Ver más

Enfoque basado en la optimización

Altair HyperStudy permite la exploración y optimización de diseños multidisciplinares y, sobre todo, el diseño de experimentos (DOE) para determinar variables de diseño críticas y cómo influyen en cada restricción de diseño y, por tanto, en el rendimiento global del diseño.

Al conocer los fenómenos más importantes para cada variable, se obtienen soluciones multifísicas eficaces.

Rendimiento estructural con cargas aerodinámicas y EM

En este ejemplo se optimizan dos características distintas: la eficiencia de los dispositivos de punta alar (winglets) y la bomba de combustible. Dentro del ala se encuentra la bomba de combustible, que produce ruido y vibraciones. Sus prestaciones deben permitirle suministrar combustible al ritmo adecuado, manteniendo los niveles de ruido y peso tan bajos como sea posible.

Sin añadir demasiado peso, el winglet debe tener en cuenta los requisitos de rigidez y las vibraciones. También es necesario optimizarlo para proporcionar un flujo aerodinámico óptimo y así obtener la mejor eficiencia en el consumo de combustible.

Enfriamiento del motor: interacción estructura-fluido térmico

Como ejemplo de problema de interacción estructura-fluido térmico (TFSI), el enfriamiento del motor de combustión constituye un reto, ya que los modelos pueden ser muy grandes. En este caso, el modelo total, que consta de cuatro cilindros + bloque motor + camisa de refrigeración, necesita 7 millones de nodos y 40 millones de elementos de malla.

Las simulaciones incluyen propiedades de materiales que dependen de la temperatura y modelado de ebullición nucleada. Un proceso de acoplamiento automatizado en Altair SimLab facilita el proceso de TFSI. El análisis de tensión térmica se realiza en Altair OptiStruct.

Electromagnética y vibración en sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS)

Para lograr niveles de seguridad de 5 estrellas, los fabricantes de equipos originales del sector del automóvil incluyen radares como parte de los sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS) para ajustar automáticamente la distancia de conducción entre vehículos. Basándose en su enfoque multidisciplinar, Altair HyperStudy ayuda a optimizar la posición y el rendimiento del radar frontal en condiciones de conducción realistas.

En este ejemplo, el parachoques se modela como un cuerpo flexible con Altair OptiStruct®, el movimiento global del vehículo se calcula con Altair MotionSolve® y los resultados se exportan a Altair Feko™ para obtener la respuesta electromagnética de alta frecuencia.

Acústica, ruido y vibración

Determinar el ruido de los motores eléctricos es muy importante en el campo de la movilidad eléctrica, en continua expansión. Altair HyperWorks permite reducir el ruido manteniendo al mismo tiempo el rendimiento del motor. Altair Flux™, la solución para simulaciones electromagnéticas, eléctricas y térmicas de baja frecuencia de Altair, calcula con precisión y eficiencia las fuerzas locales ejercidas en el estator con un modelo en 2D. Usando las capacidades de ruido, vibración y dureza (NVH) de Altair OptiStruct, se puede simular el ruido generado por el motor a diferentes velocidades. A continuación, se analizan los resultados y se realizan mejoras con Altair HyperStudy.

Simulación magnetotérmica

Ilustración de una co-simulación secuencial unidireccional: el análisis térmico se realiza en Altair Flux para determinar la carga térmica dentro de un motor eléctrico disponible en el mercado. La fuente de energía térmica se aplica al modelo de Altair AcuSolve para proporcionar calor en función de la ubicación. A continuación, Altair AcuSolve se ejecuta con estas condiciones límite para determinar con exactitud la temperatura del refrigerante del radiador del motor y del aceite en contacto con las bobinas eléctricas.

Dinámica de fluidos y alta velocidad de rotación

Sin un sistema de compensación eficaz, las lavadoras excéntricas pueden vibrar hasta destruirse. Las lavadoras para el consumidor suelen incluir un componente interno que se llena de agua para compensar el peso de la ropa dentro del tambor. En este caso, Altair MotionSolve™, la herramienta de simulación dinámica multicuerpo de Altair, simula el movimiento del cuerpo rígido de la lavadora. El movimiento del líquido dentro del anillo de equilibrio de la lavadora es capturado por Altair AcuSolve™, el solucionador de dinámica de fluidos computacional de Altair, y se aplican una simulación y una torsión/tracción del fluido realistas en el modelo de MotionSolve.

Gestión electrónica-térmica

Actualmente, en un mundo cada vez más orientado a la electrónica en el que se utilizan circuitos miniaturizados de alta potencia, la gestión térmica reviste una gran importancia. El análisis térmico eficiente de los circuitos y el diseño de los dispositivos de enfriamiento asociados que ofrece Altair ElectroFlo™ permiten crear soluciones para diseñadores y analistas de electrónica que carecen de un conocimiento profundo de la CFD y que desean optimizar sus diseños. Altair ElectroFlo predice distribuciones de temperatura en ensamblajes al principio del proceso de diseño para detectar «puntos calientes» problemáticos e ineficiencias de enfriamiento que, de lo contrario, no se advertirían hasta mucho más tarde, en la fase de prueba.

Desarrollo basado en modelos multifísicos

Este patinete eléctrico genérico de autoequilibrio de dos ruedas con su conductor es un buen ejemplo de enfoque de diseño multidisciplinar que incluye sistemas de control y electromagnética, junto con análisis multicuerpo a nivel de sistema.

El patinete, el perfil de la carretera, los neumáticos y su conductor robot se analizaron con Altair MotionSolve™, la solución multicuerpo de Altair. Los motores se diseñaron en Altair Flux, la herramienta electromagnética de uso general de Altair. El sistema de control para los motores y la estabilización del sistema se elaboraron en Altair Activate, un entorno intuitivo de diagramas de bloques que admite el desarrollo basado en modelos.

Interacción entre estructuras y fluidos: simulación de amerizaje forzoso

Los reglamentos federales dictan los requisitos que deben cumplirse para el aterrizaje de emergencia de una aeronave en el agua. Además de sus capacidades transitorias estructurales, altamente no lineales, Altair Radioss™ cuenta con amplias capacidades de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) para simular escenarios tales como colisiones, amerizajes forzosos o despliegue de sistemas de flotación. Radioss proporciona varias opciones para modelar estas simulaciones, como las mallas SPH (hidrodinámica suavizada de partículas) o ALE (aplicaciones de Euler-Lagrange arbitrarias). Las capacidades únicas de FSI multidominio reducen drásticamente los tiempos de cálculo sin sacrificar la precisión de los resultados.

Se está produciendo una enorme evolución tecnológica que ya está afectando a la forma en que los ingenieros y diseñadores desarrollan sus productos. Altair es el socio que necesita para competir en este futuro.

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