Modellerstellung in Simcenter STAR-CCM+
Grundlage einer numerischen Strömungsberechnung ist ein CAD-Modell der zu untersuchenden Bauteile oder Bauteilgruppen. Der integrierte CAD-Editor in Simcenter STAR-CCM+ bietet die Möglichkeit vorhandene CAD-Modelle zu importieren und simulationsgerecht zu bearbeiten bzw. zu ergänzen. Darauf aufbauend werden der Strömungsraum und die erforderlichen Bauteile vernetzt, das heißt, in viele kleine Teilvolumina aufgeteilt. Je feiner diese Aufteilung, desto genauer, aber auch aufwändiger ist die Lösung.
Simcenter STAR-CCM+ bietet für diese Schritte eine integrierte Oberfläche, welche sich durch Benutzerfreundlichkeit und intuitive Bedienung, technisch ausgereifte und robuste Algorithmen sowie einen hohen Grad an Automatisierung (Wrapper) auszeichnet.
Die Erstellung beziehungsweise Aufbereitung eines CAD-Modells für eine numerische Simulation erfordert spezielle Fähigkeiten des CAD-Systems, um den spezifischen Anforderungen unterschiedlicher Berechnungsverfahren gerecht zu werden. So muss zum Beispiel oftmals eine übermäßige Detaillierung der CAD-Modelle entfernt werden (Automatisiertes Defeaturing) oder nicht vorhandene Details müssen hinzugefügt werden (beispielsweise Schließen von Schweißspalten).
Bestehende CAD-Modelle können in den folgenden Formaten importiert und bearbeitet werden:
- Parasolid /STEP/IGES ((*.x_t, *.xmt_txt, *.x_b, *.xmt_bin,*.stp, *.step,*.igs, *.iges)
- Siemens NX (*.prt)
- CATIA V4/V5 (*.model, *.exp, *.session, *.catpart, *.catproduct)
- SolidWorks (*.sldprt, *.sldasm)
- SolidEdge (*.ar, *.asm)
- Pro/ENGINEER (*.prt, *.asm)
- Autodesk Inventor (*.ipt, *.iam)
- ACIS (*.sat, *.sab)
- Rhino (*.3dm)
- Stereolithographie (*.stl)
- XML (*.plmxml, *.3dxml)
Die importierten bzw. erstellten CAD-Modelle können direkt in Simcenter STAR-CCM+ parametrisiert und parametriert werden. Dies ermöglicht Design- und Parameterstudien auf Grundlage erstellter Berechnungsmodelle zur Verhaltensmodellierung (Metamodelle) und zur Geometrieoptimierung.
Neben der physikalischen und numerischen Modellierung hat die Vernetzung einen großen Einfluss auf die Ergebnisqualität, die Prognosesicherheit und den Berechnungsaufwand (Zeitdauer, Hardwareanforderungen) von Simulationen.
Grobe Rechengitter erzielen schnelle Ergebnisse, bilden aber unter Umständen nicht alle Eigenschaften der Geometrie (Verrundungen, Fasen, Spalte) beziehungsweise der Lösung (Druck-, Geschwindigkeits-, Konzentrationsgradienten) hinreichend genau ab. Zu feine Netze wiederum können den Berechnungsaufwand nach oben treiben und eine numerische Berechnung zu kostspielig werden lassen.
Unsere Softwarelösungen (Simcenter STAR-CCM+, TwinMesh) bieten dem Anwender alle dem aktuellen Stand der Technik entsprechenden Vernetzungsalgorithmen und erlauben es dadurch, den für spezifische Modelle und Projektanforderungen jeweils bestmöglichen Kompromiss zwischen Genauigkeit, Rechenzeit und Vernetzungsaufwand zu finden. Ein leistungsfähiger Wrapper ermöglicht die effiziente und automatisierte Aufbereitung übermäßig detaillierter bzw. fehlerhafter oder unvollständiger CAD-Modelle.
