Modèles équivalents pour simulation de systèmes avec Ansys
Modèles compacts pour divers domaines physiques
Apprenez à combiner la précision de la simulation 2D ou 3D avec la rapidité de la simulation de circuits multiphysiques pour les systèmes très complexes. Cette formation est proposée sous la forme d'un cours de 2 jour(s).
Durée
2 jours
Prérequis
Connaissances de base d’Ansys Mechanical, Connaissances de base d’Ansys Twin Builder
Logiciel utilisé
Ansys CFD, Ansys Maxwell, Ansys Mechanical, Ansys optiSLang, Ansys Twin Builder, Model Reduction inside Ansys
- Modélisation rapide des effets multi-physiques
- Modèles compacts de comportement pour la mécanique, l'électromagnétisme, la thermique et la CFD
- Créer des métamodèles à partir de données FEM, DoE ou expérimentales
- Licence « Model Reduction inside Ansys » gratuite pendant 3 mois
Description
La tendance pour presque tous les produits va de plus en plus dans le sens de systèmes mécatroniques hautement complexes dont les composants sont développés par différents départements et qui doivent être unis de manière appropriée. Un outil puissant pour cela est la simulation de système. Dans cette formation, vous apprendrez comment gérer les couplages de plus en plus incontournables entre les différents composants d'un système complexe et comment utiliser des modèles d'ordre réduit (ROM) ou d'autres modèles de substitution. Combinez la précision des simulations 2D ou 3D de divers domaines physiques avec la vitesse des simulations de systèmes 0D. Dans cette formation, vous acquerrez les connaissances nécessaires pour utiliser des modèles équivalents compacts pour la représentation de phénomènes mécaniques, électromagnétiques, thermiques et fluidiques. En outre, nous traiterons de la création de métamodèles à partir de données expérimentales.
Les ingénieurs calcul effectuant des simulations en mécanique des structures, en magnétisme, en thermique ou en mécanique des fluides apprennent à comprendre, à créer et à utiliser les modèles réduits dans leurs calculs. Ingénieurs effectuant des simulations de systèmes apprennent d’où proviennent les modèles réduits et connaître leurs contenus physiques. Développeurs et chefs de projet dans le domaine de l’intégration de systèmes apprennent comment utiliser des modèles d’ordre réduit pour coopérer avec des partenaires de développement et des clients.
Agenda détaillé de cette formation de 2 jours
Jour 1
01 Couplage de champs et de systèmes dans Ansys Twin Builder
- Méthodes de couplage entre les domaines physiques
- Brève introduction à Ansys Twin Builder
- Couplages conservatifs et causaux
- Atelier 1D Oscillateur de masse simple : modélisation causale et conservative
02 Réduction modale pour les systèmes mécaniques
- Formulation de l'espace d'état et SPMWRITE
- Exportation/importation et utilisation des matrices d'espace d'état dans Ansys Twin Builder - Interface de modèle d'espace d'état
- Champ d'application et prise en compte des non-linéarités
- Atelier : ROM pour la membrane d'un haut-parleur
03 Réduction électromagnétique (ECE)
- Réduction des systèmes électromagnétiques non linéaires
- Étapes de l'extraction du modèle ECE avec Ansys Maxwell
- Champ d'application et prise en compte des courants de Foucault
- Perspectives de l'ECE pour les moteurs
- Atelier : Réduction d'un actionneur électromagnétique-mécanique avec zone de courants de Foucault (Voice Coil)
- Atelier ECE : modèle de haut-parleur
04 Réduction de l'ordre des modèles (ROM) pour les systèmes thermiques
- Brève introduction de la réduction de modèle basée sur Krylov et étapes nécessaires
- Utilisation de l'extension ACT 'Model Order Reduction inside Ansys' (MORiA) pour les problèmes thermiques.
- Champ d'application (autres domaines physiques)
- Pack batterie d'atelier : simulation d'un processus transitoire de chauffage/refroidissement avec MOR inside Ansys
Jour 2
05 Méta-modèles stationnaires et non linéaires (MOP, DX-ROM, Static ROM)
- Utilisation de données expérimentales et calculées (DoE) pour la réalisation de ROM
- MOP-ROM et DX-ROM comme procédure générique pour la description du système
- Réduction de l'UDS avec ROM statique pour les sorties de champs scalaires et de valeurs scalaires.
- Atelier : Amortisseur non linéaire et dépendant de la température comme ROM (sorties de champs scalaires et de valeurs scalaires.)
- Exemple : MOP à partir de données expérimentales à l'aide du module complémentaire OptiSLang pour Excel
06 Approximation linear time-invariant (LTI, LPV, SISO, MIMO)
- Comportement des systèmes linéaires et invariants dans le temps
- Outils d'identification LTI, SISO et MIMO
- Identification du système LTI (réponse du système à partir d'une simulation d’écoulement transitoire)
- Atelier LTI ROM : comportement en température d'un pack de batteries refroidi par air
- Exemple : Création d'une ROM LTI à partir d'Ansys Mechanical (MOSFET)
07 Dynamic ROM pour systems non-linéaires et transitoires
- ROM dynamique basé sur des réseaux neuronaux artificiels (IA)
- Procédure d'entraînement et de génération des signaux
- Atelier : Création d'un ROM dynamique pour un système d'écoulement dans des tuyaux
- Exemple : Création d'un ROM dynamique pour un échangeur de chaleur
08 Co-simulations à l'aide de FMU et interface avec des outils tiers
- Opportunités et exigences de la co-simulation
- Functional mockup unit or functional mockup interface (FMU / FMI) comme interface de communication.
- Atelier : Bras de robot comme co-simulation entre Ansys Twin Builder et le bloc Rigid Body Dynamics (RBD)
- Exemple : Mouvement d'une vanne avec Twin Builder et Fluent
- Exemple : Co-simulation d'un actionneur électromagnétique-mécanique avec Ansys Maxwell et Ansys Twin Builder
Formateurs
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La formation prévoit des exercices intermédiaires et finaux pour la mise en pratique des éléments objets de la formation. Le formateur présentera la résolution de ces exercices et s’assurera de la bonne compréhension de chaque module du cours à l’aide de QCM. Une attestation de formation attestera de la validation de l’évaluation des connaissances pour chaque module et pour la formation globale.
