2022 Ansys グローバルシミュレーションカンファレンスの論文とケーススタディ

2022年9月21日、2022 Ansys Global Simulation Conference Chinaがオンラインで開催されました。現在、カンファレンスのすべてのコンテンツは、Ansys Digital Resource Centerでオンデマンドで視聴できます。登録した視聴者はプラットフォームにアクセスしてリプレイを視聴できます。カンファレンスを見逃したユーザーもカンファレンスプラットフォームに登録して詳細を確認し、ライブ/オンデマンド、トレーニングビデオ、ケース共有、ドキュメントリソース、およびDigital Resource Centerのその他のすべてのコンテンツの視聴権を享受できます。

△写真をクリックすると、カンファレンスの詳細が表示されます。カンファレンス中に開催された「論文・事例集活動」における優秀作品TOP12の投票結果も、カンファレンス終了後に発表されました。このオンライン投票は、Ansys WeChat公式アカウントとAnsysデジタルリソースセンターの2つのオンラインチャネルを通じて行われ、Ansysの技術専門家チームが協力して結果を選択しました。以下は、優秀作品TOP12の1位/2位/3位のランキングです。優秀な論文と事例の受賞者の皆さん、おめでとうございます！

同時に、Ansys は、お客様、大学、パートナーの皆様の積極的な貢献に心から感謝するとともに、今回の募集に対する皆様のご尽力と貢献に感謝申し上げます。より完全な作品を閲覧するには、Ansys デジタルリソースセンターの作品表示エリアにアクセスしてください。

一等賞
タイトル: Icepak に基づくスマートホーム製品の放熱構造の設計と最適化 連絡先著者: Liu Kai | ZTE Corporation、RF システム開発エンジニアはじめに: この記事では、主に Ansys Icepak プラットフォームソフトウェアを使用して熱設計を最適化します。製品の早期、中期、後期の熱設計最適化を通じて、製品の性能とコストの最適なバランスが実現され、製品コストが削減され、製品のコア競争力が向上します。

二等賞
タイトル: リチウム電池の熱管理システムとプロセス製造における Ansys Fluent に基づくシミュレーション技術の応用

連絡先著者: 王翔 | 中鑫航科技有限公司アシスタントディレクターはじめに: この記事では、近年の Ansys の強力なサポートを受けて Fluent ソフトウェアに基づくリチウム電池システムの熱管理とプロセス製造シミュレーションにおける中鑫航の典型的なアプリケーションを紹介します。そのうち、熱管理シミュレーションでは、リチウム電池等価回路の双方向結合（電池発熱の正確な測定）、リチウム電池システムレベルの熱暴走シミュレーション（熱暴走の誘発と拡散）、リチウム電池システムシミュレーション縮減処理（変化する作業条件下での高精度かつ極めて高速な応答）を主に導入しています。リチウム電池製造シミュレーションでは、コーティング内外の多相流シミュレーション解析、レーザー溶接の動的熱解析、オーブンの動的メッシュプロセスシミュレーションを主に導入しています。

タイトル: コンバータ変圧器のバルブ側ブッシングの極性反転電界の計算におけるマクスウェル過渡電界ソルバーの応用

連絡先著者: Huang Kejie | 中国南方電力網研究所研究員。はじめに: コンバータ変圧器のバルブ側ブッシングは、UHV DC 送電システムで重要な役割を果たします。極性反転電圧下での電界分布を正確に計算すると、ブッシングの動作状態を評価するのに役立ちます。 Ansys Maxwell 過渡電界ソルバーは、極性反転時のブッシングの電界分布を調べるために使用されます。シミュレーション結果によると、直流電圧の励起下では、誘電体界面の電荷の蓄積により、高抵抗率の材料の電界が徐々に増加し、低抵抗率の材料の電界は徐々に減少します。極性反転プロセスでは、低抵抗率の材料の電界が増加し続け、高抵抗率の材料の電界は減少する傾向があります。最後に、シミュレーションの比較により、蓄積された電荷が極性反転時の電界分布に影響を与える重要な要因であることがわかりました。

タイトル: 特定車種のインテリジェントコックピット開発における RF アンテナシミュレーション技術の応用 連絡先著者: Guo Junchao | 東風汽車公司テクニカルセンター上級エンジニア技術および企業レベルの専門家はじめに: 電動化、インテリジェンス、ネットワーキング、シェアリングは自動車の主要な技術トレンドであり、スマートコックピットはインテリジェンスとネットワーキングの重要な部分です。スマートコックピットには、力学、電磁気学、ソフトウェアとハードウェア、環境認識と識別などの分野における豊富な技術情報が含まれています。本論文では、ある車種向けに開発されたスマートコックピットのオーディオおよびビデオドメインコントローラを研究対象とし、有限要素法に基づくRFシミュレーション技術を用いてコントローラ内の3つのRFアンテナをシミュレーション・解析し、アンテナ構造、電磁特性パラメータなどの観点から詳細な研究と比較を行い、アンテナ設計の方向性を指摘する。

3位
タイトル: Fluent に基づく商用大型トラックの熱管理分析 連絡先著者: Li Da | FAW Jiefang Automobile Co., Ltd. のエンジニア。はじめに: エンジンコンパートメントの 3 次元熱管理シミュレーションは、車両全体の CFD/CAE シミュレーションにおける難しいポイントです。モデリングの効率とシミュレーションの精度は、エンジニアにとって非常に重要です。本論文では、Ansys Fluent を使用して、当社の商用大型トラックのエンジンルームの流れ場/温度場の 3 次元シミュレーションを実行します。前処理モデリングプロセスでは、Fluent Meshing の最新のナビゲーションワークフローを採用し、モデリング効率を大幅に向上させます。ソリューション計算プロセスでは、ベストプラクティスを導入し、さまざまなメッシュ密度を比較することで、当社のベストプラクティスをさらに確認します。プロセス全体のソリューションは、当社の車両モデル開発と性能予測に効果的に活用されています。

タイトル: 随伴モデルのデバッグと機械学習に基づく改良された乱流モデル 連絡先著者: Zhou Hua | SAIC Volkswagen の空力エンジニアはじめに: これまでの多くの研究により、さまざまな複雑な流れ現象に対して、乱流モデルのパラメータを少し調整するだけで予測精度が大幅に向上することが示されています。これまでの経験と試行錯誤によるパラメータ調整方法と比較して、本論文では、Ansys FluentのAdjointアルゴリズムを適用して乱流モデルを最適化します。具体的には、GEKOモデルのパラメータの組み合わせをテストデータ（抗力と表面圧力）に基づいて検証し、ニューラルネットワーク（NN）の機械学習法を使用して、パラメータの組み合わせと特定の流れ場構造との結合関係を取得し、最適化された乱流モデルを取得します。この方法により、シミュレーション予測精度が大幅に向上します。本論文では、抵抗のみを校正対象としており、この方法を使用して自動車の外部流れ場の乱流モデルを改良する予備的な試みに過ぎません。その後の関連研究では、より適用性が高く、予測精度の高い乱流モデルを得るために、より包括的な実験データの入力が必要です。

タイトル: 112G 高速 SerDes フルプロセスソリューション 連絡先著者: Huang Jian | ZTE Corporation の SI/PI シミュレーションエキスパートはじめに: 高速 SerDes シリアルリンクの速度は、業界で広く使用されている 25\56G から 112G などのより高い速度へと進化し続けています。高速 SerDes の設計には多くの課題があります。この記事では、PAM4 SNR 信号対雑音比シミュレーション方法を検討し、Ansys EDT ソフトウェアに基づく IBIS-AMI を含む 112G パッシブチャネル分析とサインオフ分析を実装し、アイダイアグラムや SNR などの主要なパフォーマンス指標を評価し、製品の実装に役立ちます。

タイトル: LNG 貯蔵タンク用の大スパン鋼製ドームの解析と設計における Ansys の応用

対応著者：陳団海｜中国海洋石油総公司シニアエンジニアはじめに：座屈破壊は大スパンラティスシェル構造の主な破壊モードであり、超大型LNG貯蔵タンクのアーチビームは典型的な大スパンラティスシェル構造です。貯蔵タンクのコンクリートドームの建設中、巨大なコンクリートの自重荷重に耐えなければならず、非常に不安定になりやすいです。貯蔵タンクの設計中は、建設荷重の影響を十分に考慮し、建設計画を決定し、アーチラティスシェル構造の安定性を計算する必要があります。荷重シミュレーションの複雑さのため、現在、ほとんどの企業はドームの安定性解析に固有値座屈解析法を使用しています。固有値座屈解析法は効率的ですが、その精度は保証されません。この事例では、二重非線形座屈法を用いて貯蔵タンクの大スパンボールトの安定性を解析する方法を紹介する。材料の非線形性と幾何学的非線形性を同時に考慮し、単位生死法を用いてコンクリートドームの注入プロセスをシミュレートする。硬化前後のコンクリートの荷重効果と構造剛性に対するその増強効果を十分に考慮する。パラメータ感度解析を実行し、大スパンラチスシェル構造の安定性の影響則を得る。

タイトル: ヒトの咳飛沫感染に関する DPM シミュレーションと実験の比較

連絡先著者: Han Pengfei | Trane Technologies の CFD エンジニアはじめに: COVID-19 の世界的大流行により、室内の空気質の制御が注目の的となっています。感染者が咳をすることで放出するウイルス粒子の移動特性を分析することは、ウイルスの拡散を抑制する上で重要な指針となります。本論文では、まず単一液滴蒸発シミュレーションと実験比較を通じて蒸発モデルの正確性を確認しました。そして、DPMモデルに蒸発モデルを追加することで、室内の人の咳によって飛散した飛沫の移動特性や発達法則をより正確にシミュレートすることができます。シミュレーション結果と実験を比較すると、異なる湿度レベルでのシミュレーション結果が実験とよく一致し、空間内の飛沫の浮遊滞留、重力沈着、換気排出を正確に再現し、複雑な状況下でのウイルス感染をより効果的に防止するための強力なガイドラインを提供していることがわかります。

タイトル: Ansys Fluent に基づくパワーバッテリーパックの熱暴走シミュレーションと実験ベンチマーク

担当者：王立峰 | ステランティスバッテリー熱シミュレーションエンジニア概要：Ansys Fluent を使用して、ある NCM 純電気バッテリーパックの熱暴走モデルを構築し、UDF を使用して、バッテリーセルの平均温度とバッテリーパックの防爆弁の圧力を監視するコードを記述しました。単一のバッテリーセルの加熱によって熱暴走が引き起こされてから 30 分以内の熱伝播プロセスをシミュレートし、隣接するバッテリーセル間の熱暴走時間間隔、防爆弁の開放時間、バッテリーセルの温度、バッテリーセルの注入ガス流線などの結果を取得しました。物理実験と比較すると、熱暴走時間の誤差は10％未満であり、防爆弁の開放時間は実験と一致しています。この熱暴走モデルは、バッテリーパックの熱暴走保護ソリューションを設計するために使用できます。

タイトル: CFXに基づく極低温水中ポンプのガイドベーン構造の最適化設計に関する研究

連絡先著者: 王兵 | 中国石油大学 (北京) の学生はじめに: ポンプの性能は、天然ガス輸送システムの効率に直接影響します。ガイドベーンの油圧損失は、ポンプの全体的な油圧損失の大部分を占めます。ガイドベーンの最適化は、ポンプの効率を向上させる効果的な手段の 1 つです。本論文では、主に研究機関が設計した460立方メートルの高流量極低温水中ポンプを研究対象としています。まず、極低温水中ポンプの内部流れ場をCFX数値シミュレーション法で解析しました。ポンプインペラ内の渦の存在は、ガイドベーン内の不均一な流れを引き起こすだけでなく、ポンプ効率の低下にもつながることがわかりました。次に、ガイドベーンのラップ角、ブレード厚さ、インペラ間のブレード数のマッチングを検討し、ガイドベーンとボリュート内の流れ場、性能曲線、水力損失などのパラメータを分析しました。ガイドベーンのラップ角が80°、ブレード後縁厚さが14mm、インペラとガイドベーン間のブレード数が5と10のとき、選択された研究範囲内で、ガイドベーンとボリュート内の流れ場が最も良く、効率が最も高く、水力損失が最も小さいことがわかりました。本論文では、極低温水中ポンプのインペラとガイドベーンの構造パラメータの数値解析を通じて、インペラとガイドベーンの構造パラメータの最適化方法が得られ、そのようなポンプの最適設計のための理論的ガイダンスが提供されました。

タイトル: ワークベンチスタティックスモジュールに基づく脊椎動作シミュレーション解析

連絡先著者: 周維星 | 上海三友医療器械有限公司の実験室エンジニア。概要: ワークベンチの静的解析モジュールに基づいて、脊椎シミュレーション生体力学解析モデルが確立され、さまざまな状態における脊椎モデルの応力とひずみのデータを取得し、迅速な設計対応を実現し、医師と企業の医療機器の研究開発の進捗を加速し、製品の発売サイクルを短縮します。

>> 作品の全容については、Ansys Digital Resource Center - Works Display Areaをご覧ください。
https://v.ansys.com.cn/target/aGnu17cU?source=wechat

2022 Ansys グローバルシミュレーションカンファレンスの論文とケーススタディ

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