仿真可视化:看到就是理解

认识到可视化产品开发数据的挑战和好处。


用于工程的计算机辅助仿真和分析(CAE)已在整个行业中广泛使用,并且不再局限于少数关键分析人员。伴随着更大的用途,与更大范围的受众共享结果的需求也越来越大。当前数字化日益增长的趋势,例如物联网(IoT)和工业4.0,也对使用仿真和分析提出了新的要求。可视化比以往任何时候都更是扩展CAE数据有用性的关键。

数据可视化提供了上下文,使工程团队能够发现缺陷或帮助解释复杂的问题。随着数字孪生技术变得司空见惯,对于数字模型与物理实例之间持续存在的关系,仿真结果将与几何模型同样重要。仿真工具可以产生视觉效果,但是这些图形通常都是技术密集的,需要进行改进以使其信息可供更广泛的受众使用。

仿真结果的复杂性不断提高,以及在设计周期的上下方向进一步使用仿真数据,这是ANSYS最近收购以EnSight仿真可视化软件闻名的CEI(计算工程国际公司)的两个原因。

页首:Tecplot软件可以组织模拟集,并可以提供三个维度的数据图以及可以探索的可视化效果。下:Tecplot Chorus允许多个模拟成为较大研究的一部分。图片由Tecplot提供。 最佳: Tecplot软件可以组织一组模拟,并可以提供三个维度的数据图以及可以探索的可视化效果。
底部: Tecplot Chorus允许多种模拟成为大型研究的一部分。 图片由Tecplot提供。

ANSYS副总裁兼总经理Mark Hindsbo表示:“模拟已经从验证阶段转变为越来越多的工程师在设计周期中预先使用它,然后又进一步降低了增材制造和数字孪生的周期。” “所有数据都很棒,但是如果您不能有效地使用它,那有什么用呢?”

了解不确定性

Tecplot首席技术官Scott Imlay说,通过工程分析正在研究两种不确定性形式。首先是随机不确定性,这在科学探究中更常见,但也对工程产生影响。第二个是确定性的,CAE固有的因果过程。 “如果可视化数据,则必须了解不确定性,” Imlay说。 “这是一个风险发现过程。如果模拟没有告诉您有关风险的信息,则必须找到解决方法。”

当运行多个模拟时,每个模拟具有相同的产品规格,但流速,速度等发生变化,因此需要将结果链接起来。每个CAE可视化结果的关系都需要在集合中的其他上下文中查看。有时,只有将数据集中起来,数据集中的空白点才会变得明显。

 图片由Ceetron提供。 Ceetron产品在服务器上处理大型CAE集,然后使用WebGL技术将结果发送给客户端。 图片由Ceetron提供。

Imlay说,Tecplot Chorus最常用于优化设计,开发包括CAE结果的全面的长期数据库,随时间推移预测性能以及通过能够将多个仿真作为一个整体进行审查来调查特定的工程问题。

“在所有这些情况下,工程师都需要发现输出变量的趋势和异常,” Imlay说,“并要了解导致这些变化的潜在物理原理。”

不是典型的大数据问题

如今,大数据已成为企业IT中的流行语。大多数时候,使用新算法挖掘的大型数据库实际上是非结构化的。在向用户提供洞察力之前,查询商务智能软件的工作就是理解它。 CAE数据已经高度结构化;用于业务调查的算法不适用于传递给工程学,因此需要特定于工程学的解决方案。

工程数据不仅在本质上与业务数据不同,而且在本质上也要大得多。 “如果您要计算大量数据,则FedEx仍然是传输数据的最佳方式,” Ceetron AS技术总监Fredrik Viken指出。CeetronAS是一家软件开发人员,专门从事后处理模拟数据的可视化,深度分析和解释/介绍。

他说:“最大的工程团队每天要生成数千个仿真。”这总计达到TB的数据。

Ceetron的大多数客户都是CAE软件的供应商,但他们也直接将某些产品出售给最终用户。在2011年左右,Ceetron决定使用云技术重建其产品线。特定客户可以安装在私有服务器上,但是无论使用私有云,Amazon Web Services之类的服务还是Microsoft Azure,云技术的固有优势(灵活性,基础架构成本,与位置无关的访问,安全性和可靠性)都可以使用。或两者的混合体。

Ceetron应用程序将CAE数据的实际存储和管理留给产品生命周期管理系统;其产品专注于可视化的创建和使用。因为Ceetron应用程序使用云范例,所以它使用服务器端处理而不是客户端处理,并且使用WebGL将结果呈现并呈现给客户端计算机。因此,可以在运行Web浏览器的任何设备中查看结果。通过将数据的计算与可视化分开,Ceetron产品(例如GLview Inova)允许以本地设备处理器的速度进行模型切片,旋转等操作,而不依赖于与服务器的关系。

“我们现在能够几乎实时地模拟来自物联网来源的数据,例如压力和压力,并在Web浏览器中查看结果。” Viken说,并补充说,模拟与实时性能数据的这种链接“将使模拟成为生命周期的一部分,而不仅仅是设计。看到和理解结果及观察结果,可视化将继续变得更为重要。” Ceetron GLview Inova直接与大多数主要的CAE系统一起使用。它可视化动态/瞬态结果,并创建时/频域和模式形状动画。加载数据库后,用户可以交互地旋转,缩放和翻译。图像图和2D图都可以以各种常见格式存储。

更多信息:

ANSYS

Ceetron

国际计算工程(CSI)

Tecplot

Share This Article

订阅我们的免费杂志, 免费的电子邮件通讯或两者兼而有之!

加入超过90,000名工程专业人员的行列,他们将在新闻发布后立即获得最新的工程新闻。


About the Author

Randall Newton的头像
兰德尔·牛顿

Randall S. Newton是Consilia Vektor的首席分析师,涉及工程技术。自1985年以来,他以各种角色进入计算机图形行业。

  Follow DE
#16840