Выбор программы для моделирования и тестирования

[soklakov 1 485]

15 минут назад, karachun сказал:

Вы выберите любую программу случайным образом

эдак вы человека до настрана доведете

15 минут назад, karachun сказал:

CAE это не симулятор реальности. чтобы результаты были похожи на правду к программе должен прилагаться квалифицированный специалист.

!

[karachun 2 038]

В Инвенторе и Autodesk Mechanical встроенная решалка - NEi Nastran а оттуда до Femap/NX Nastran рукой подать)

Изменено 18 августа 2019 пользователем karachun

[a_schelyaev 371]

В 16.08.2019 в 22:28, vasillevich68 сказал:

вот что-то мне подсказывает, что ТС  поинтересуется у Вас, зачем это Вы ему предлагаете эту вещь 

А, если человек на форуме задает такие вопросы, то это диагноз. Тут можно советовать все, что угодно. Хоть Автокад 11 версии.

[Bully 1 099]

@0174920471 весь смысл подколов в том, что вы просите невозможного и в то же время то, чем уже многие занимаются. Только это не "All in one" - одним нажатием проанализировать всё сразу, а кинематика отдельно, расчет на прочность отдельно, расчет на деформации отдельно, расчет на теплопередачу отдельно и т.д. А чтобы знать, как это всё считать, надо обладать знаниями, какие усилия/условия задавать и в каком положении и пр. Одним постом на форуме это вы не узнаете, надо будет всё равно поизучать программу. А программ для построений и расчетов много разных. Компас - простейшее из возможных. С соответствующими ограничениями. В SW уже получше. Есть Ansys или Nastran для расчетов. Есть три кита CAD/CAM/CAE - CREO, NX, CATIA. Что из них лучше, каждый решает для себя сам. Программы с большой красной кнопкой пока не придумали. Смотрите, изучайте, выбирайте.

[zerganalizer 583]

В 16.08.2019 в 20:20, 0174920471 сказал:

@soklakov нууууууууу... Думаю, все же сложнее. И сильно. В моем случае мне нужна среда, в которой я могу сам подвигать все определенным образом связанные между собой детальки, то бишь сугубо механика. Подрыгал, зашел в другое меню и уже начал смотреть, а что будет, если к той детальке приложить какое-то усилие, или же к другой, согнется она или еще что-то. В идеале, что бы я мог это делать в одном меню, но это уже, похоже, не сильно возможно. И даже если отдельно рассматривать мою затею с гидравликой... Трубки как минимум часть САПРов позволяет делать, про гидравлику, потоки жидкостей - что-то где читал/слышал. Ну и немного формул по давлению там, закону Паскаля и подобному. Все, особо не представляю, что еще нужно. Расставил материалы, прикладываемые силы и т.д. и смотри себе, прилетит тебе в лицо поршень, цилиндр не выдержит давления или будет все хорошо. Даже температура нужна не сильно, хотя САПРы в нее могут, на сколько я знаю.

В то же время, для реактора нужно и температуру учитывать и свойства топлива и свойства кучи материалов в активной зоне и т.д. и электрику, помимо механики и просто формул в разы больше, как и процессов. 

В катии есть модуль анализа на прочность конструкции (сборки) и кинематика с анализом движений. Но все сложно, и я не уверен, что задав усилия и вектора их к кинематической конструкции, она сначала будет крутить шарнирами, и только достигнув их ограничения, начнет гнуть детальки.

[Udav817 289]

В 17.08.2019 в 00:08, 0174920471 сказал:

ну, вроде как же и их как-то проектируют, самолеты всякие и т.д) В САПРах тяжелого уровня, на сколько я знаю. Хотя бы отдельные их части, турбины там и т.д. И есть чуть ли не отдельные приложения для всяких там крутилок, турбинок и т.д.

Ключевое слово - отдельные. Или вы думаете, что для того же самолёта одной программой обходятся? Там как минимум целый комплекс. И не факт, что от одного производителя.

В 17.08.2019 в 00:20, 0174920471 сказал:

В моем случае мне нужна среда, в которой я могу сам подвигать все определенным образом связанные между собой детальки, то бишь сугубо механика.

Эта среда называется натурная модель. Делаете физическую модель и двигайте сколько влезет. Ну а если не влезет, то смажьте.

В 19.08.2019 в 14:23, Bully сказал:

кинематика отдельно, расчет на прочность отдельно, расчет на деформации отдельно, расчет на теплопередачу отдельно и т.д. А чтобы знать, как это всё считать, надо обладать знаниями, какие усилия/условия задавать и в каком положении и пр.

@Bully прав. А если вы хотите увидеть сразу результат всех факторов - то я выше написал - натурная модель. И натурные эксперименты. Но опять же, надо хорошо понимать все процессы самому, чтобы правильно интерптетировать результаты. Никакая программа это за вас не сделает. Даже Ansys.

[IgorT 399]

7 минут назад, Udav817 сказал:

...

Эта среда называется натурная модель. Делаете физическую модель и двигайте сколько влезет. Ну а если не влезет, то смажьте

...

Ответ не по теме. ТС интересуется о программных средствах. Причем не телевизорных. Вы же предлагаете натуральные испытания. Это кончено здорово. Но тогда и компы совсем не нужны.

Тогда для чего они?

Изменено 13 сентября 2019 пользователем IgorT

[Udav817 289]

5 минут назад, IgorT сказал:

Ответ не по теме. ТС интересуется о программных средствах.

Ну так про программные средства ему и так ответили - что красной кнопкой пока ещё не выпустили ничего. Хотя нет. Вру. Красная кнопка есть в DEFCON. Правда это симулятор тотальной ядерной войны.

 

7 минут назад, IgorT сказал:

Но тогда и компы совсем не нужны.

Тогда для чего они?

Первый самолёт взлетел без компов. Да и стотысячный тоже. Первый ИСЗ не знаю, с применением ЭВМ был запущен или нет. Но в целом в космос без компьютера не запустить.

Компьютер нужен для избавления от рутины. И для визуализации массива данных. Потому что человек мыслит образами. И человеку нужен не массив данных, а наглядный образ, по которому он поймёт проблему и примет решение. Ну и ещё куча разных вспомогательных вещей. Но вот полного симулятора физической модели (хотя бы на уровне макромира) пока нет.

[IgorT 399]

4 минуты назад, Udav817 сказал:

... полного симулятора физической модели (хотя бы на уровне макромира) пока нет.

А что надо понимать под этим понятием? Поподробнее, пожалуйста. 

[karachun 2 038]

@IgorT Я попробую ответить за @Udav817.

Иногда начинающим кажется что программы из раздела CAE могут сразу моделировать множество разных физических процессов одновременно. Например рабочий процесс внутри цилиндров ДВС, напряженно-деформированное состояние мотора, работу системы охлаждения и процессы теплообмена с воздухом в подкапотном пространстве, работу системы смазки и т.д. И все это одновременно, связанно и точно.

Но на деле всегда стараются по возможности разбить задачу на отдельные части: прочность, газодинамика, теплопроводность, а влияние оставшихся физических процессов заменить на граничные условия или вообще игнорировать. Сейчас во многих пакетах можно решать связанные задачи но они сложнее и затратнее по ресурсам, это больше применимо для научно-исследовательских целей. и надо быть компетентным сразу в нескольких сферах. Даже в самом МКЭ, только в прочности нет одной красной кнопки. Одни задачи можно решать в линейной постановке, другие в нелинейной. Где-то достаточно посчитать собственные частоты, в других случаях надо считать динамику. Какие-то задачи решаются только в явной динамике. Нельзя один метод применять ко всему. Если копнуть глубже то окажется что даже на какой-то один физический аспект (нелинейное поведение полимеров, тепловое излучение, определение плотности сжимаемых газов) есть несколько математических моделей разной сложности/достоверности и с разными областями применения.

1 час назад, Udav817 сказал:

Или вы думаете, что для того же самолёта одной программой обходятся? Там как минимум целый комплекс.

И команда специалистов.

[IgorT 399]

3 минуты назад, karachun сказал:

@IgorT Я попробую ответить за @Udav817.

Иногда начинающим кажется что программы из раздела CAE могут сразу моделировать множество разных физических процессов одновременно. Например рабочий процесс внутри цилиндров ДВС, напряженно-деформированное состояние мотора, работу системы охлаждения и процессы теплообмена с воздухом в подкапотном пространстве, работу системы смазки и т.д. И все это одновременно, связанно и точно.

Но на деле всегда стараются по возможности разбить задачу на отдельные части: прочность, газодинамика, теплопроводность, а влияние оставшихся физических процессов заменить на граничные условия или вообще игнорировать. Сейчас во многих пакетах можно решать связанные задачи но они сложнее и затратнее по ресурсам, это больше применимо для научно-исследовательских целей. и надо быть компетентным сразу в нескольких сферах. Даже в самом МКЭ, только в прочности нет одной красной кнопки. Одни задачи можно решать в линейной постановке, другие в нелинейной. Где-то достаточно посчитать собственные частоты, в других случаях надо считать динамику. Какие-то задачи решаются только в явной динамике. Нельзя один метод применять ко всему. Если копнуть глубже то окажется что даже на какой-то один физический аспект (нелинейное поведение полимеров, тепловое излучение, определение плотности сжимаемых газов) есть несколько математических моделей разной сложности/достоверности и с разными областями применения.

И команда специалистов.

Круто! Почитал, аж дыханье перехватило!

У нас (в РФ) до сих живут и развиваются работы по всему здесь перечисленному. Это замечательно!

[karachun 2 038]

1 минуту назад, IgorT сказал:

в РФ

Я живу немного западнее и южнее.

Тут еще дело в том что надо знать все эти отдельные области физики чтобы в них работать. Прочнист знает сопротивление материалов и строймех но он может не иметь понятия о рабочем цикле в двигателе или о теплообмене в радиаторе.

Вот один пример - в расчетах газодинамики для моделирования турбулентности используют разные математические модели. Сейчас массово используемых моделей до десятка и каждая имеет штук пять разных вариантов и все это для описания одного и того же явления. Одни модели используют инженеры, другие больше для научных целей и мощных суперкомпьютеров. Есть одна модель которая ничего не упрощает и считает все как есть и может считаться истинной, но чтобы в ней посчитать процессы в радиаторе не хватит всех компьютеров мира, на ней считают только очень простые задачи и получают коэффициенты которые используют в других моделях.

[IgorT 399]

18 минут назад, karachun сказал:

Я живу немного западнее и южнее.

.... посчитать процессы в радиаторе не хватит всех компьютеров мира, на ней считают только очень простые задачи и получают коэффициенты которые используют в других моделях.

Надо понимать так, что вы не гражданин РФ? Работаете тоже не в РФ.

И что, у нас обсуждаемая тема  совсем не шевелится? 

[karachun 2 038]

7 минут назад, IgorT сказал:

И что, у нас обсуждаемая тема  совсем не шевелится? 

Нет, наоборот в РФ всего этого добра намного больше чем в Украине. Да и вообще на дворе не 1975 год. МКЭ/CFD доступно почти каждому, во всех CAD программах сейчас есть свои решатели. Сейчас почти в любом технаре есть как минимум один семестр МКЭ/CFD. Строители давно считают все в Лиавх и Скадах. В общем это более чем прикладной инструмент. Для большинства задач достаточно обычного домашнего ПК.

Изменено 13 сентября 2019 пользователем karachun

[Udav817 289]

В 13.09.2019 в 18:12, karachun сказал:

Я попробую ответить за @Udav817.

Спасибо. Сказали лучше, чем у меня получилось бы.

В 13.09.2019 в 18:12, karachun сказал:

все это одновременно, связанно и точно.

Если кратко, то примерно это я и понимаю под полной симуляцией физической модели. Вот только слово "полный" я в своих ответах потерял.

В 13.09.2019 в 18:35, karachun сказал:

в расчетах газодинамики для моделирования турбулентности используют разные математические модели. Сейчас массово используемых моделей до десятка и каждая имеет штук пять разных вариантов и все это для описания одного и того же явления

И отличается это всё списком допущений и упрощений, а также способом решения: линейная задача, дифф. уравнениями, какими именно уравнениями, с какими коэффициентами - постоянными или переменными и от чего (каких физических свойств и явлений) будут зависеть эти переменные коэффициенты.

 

В 13.09.2019 в 18:35, karachun сказал:

Есть одна модель которая ничего не упрощает и считает все как есть и может считаться истинной

Мне кажется, что не "как есть", а как смогли связать между собой мат. модели разных процессов. Если соединить теплопроводность, электропроводность и газодинамику, то "как есть" даже моделировать натурный эксперимент будет сложно, не говорю уже про единую мат.модель.

В 13.09.2019 в 19:02, karachun сказал:

Для большинства задач достаточно обычного домашнего ПК.

Было дело, надо было свои эксперименты с диплома посчитать численными методами в Fluent (Ansys) и сравнить результаты. 10 лет назад для этого собирали комп на 8-ядрах с 16 гигабайтами памяти. Если бы не офисная видеокарта, это был бы игровой топ. А так вышел хороший комп для работы. До сих пор пашет.

[karachun 2 038]

3 часа назад, Udav817 сказал:

Мне кажется, что не "как есть", а как смогли связать между собой мат. модели разных процессов

Под тем комментарием я имел в виду DNS - Direct Numerical Simulation. Это по сути решение уравнений Навье-Стокса в нестационаре без каких либо допущений. Сетка размером порядка нескольких микрон - разрешаются все вихри вплоть до самых маленьких, которые переходят в тепло, очень малый шаг по времени и сетка должна быть ортогональной и структурированной. Сейчас по сути только расчетами в DNS можно исследовать турбулентность. Размер малых вихрей сопоставим с размером частиц пыли или капель масла которые вводят в поток чтобы наблюдать за ним так что пронаблюдать малые вихри не получается.

[Udav817 289]

@karachun а давно этим методом расчёты ведут? Возможно, у нас в университете и НИИ их либо не делали лет 10 назад, или делали в ВЦ, дожидаясь очереди к суперкомпьютеру.

Я был немного в стороне от расчётов и свои недоделал (помножил кривые руки студента на "дружественный" интерфейс Флюента и в какой-то момент стало лень дальше разбираться в выдаваемых ошибках).

[karachun 2 038]

@Udav817 Вот здесь я без понятия. Википедия говорит что теоретические предпосылки были еще в семидесятых годах но мне кажется что достаточно мощная техника появилась только в девяностые. Но DNS это не прикладной метод, расчеты в нем очень затратные.

https://www.gauss-centre.eu/results/computational-and-scientific-engineering/article/direct-numerical-simulation-of-airfoil-acoustics/

Цитата

The high order polynomial approximation on a mesh with 71,500 elements leads to a total number of 200 million degrees of freedom. The Reynolds number based on the chord length was 100,000 at 2 degrees angle of attack and a Mach number of 0.3. All computations were run on the Cray HPC System Hazel Hen on 20,000 cores.

 

[Udav817 289]

18 часов назад, karachun сказал:

The high order polynomial approximation on a mesh with 71,500 elements leads to a total number of 200 million degrees of freedom. The Reynolds number based on the chord length was 100,000 at 2 degrees angle of attack and a Mach number of 0.3. All computations were run on the Cray HPC System Hazel Hen on 20,000 cores.

Число Рейнольдса 100.000 - это вообще что? Галактический слив унитаза? Мне в вихревых потоках больше 10.000 не встречалось.

Ну так-то они большой объём взяли для расчётов, конечно нужны такие вычислительные мощности. Интересно, а у них сетка сгущается или она равномерная?

[karachun 2 038]

@Udav817 Для автомобиля на скорости 60 км/ч Re = 4 000 000. При обтекании всяких профилей крыла обычное дело когда Re равен 5-6 миллионам.

https://www.cfd-online.com/Wiki/NACA0012_airfoil

10 000 это вообще переходной поток, в нем пограничный слой занимает почти всю ширину канала. Если использовать модель k-e со стандартными пристеночными функциями то будет сложно соблюсти высоту первой ячейки - она может быть больше 1/10 ширины канала, то есть сетку придется специально загрублять у стенки чтобы все было в порядке.