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À quoi doit ressembler le modèle CAO ?
Une simulation effective commence par de bonnes techniques de CAO en termes d'intégrité du modèle et de création adaptée de la région d'écoulement. La première étape consiste à concevoir votre modèle CAO pour l'analyse des écoulements. Cela signifie modéliser la géométrie d'écoulement et optimiser le modèle pour la simulation.
Optimisation du modèle pour la simulation
Le problème
- La géométrie de conception peut comporter des espaces, des interférences, des fixations et de minuscules fonctions.
- Ces fonctions sont souvent nécessaires pour la fabrication, mais elles peuvent ajouter une complexité inutile à la simulation.
La solution
- Pour réduire les délais et l'utilisation des ressources informatiques, éliminez ces fonctions si elles sont trop petites pour avoir une incidence sur les résultats de la simulation.
- Dans le cas des assemblages complexes, envisagez d'analyser uniquement les parties critiques de la conception. Ceci opération peut accélérer le processus d'analyse.
- Dans certains cas, il est plus rapide de créer une nouvelle version, simplifiée, de votre conception afin de vous concentrer sur les secteurs clés de l'étude.
Etapes nécessaires pour préparer la géométrie :
- Eliminer les espaces qui interdisent le remplissage des espaces vides (jeu entre les pièces, dépouilles de tôlerie et orifices de fixation, notamment).
- Eliminer les fixations qui n'ont aucune incidence sur l'écoulement ou le transfert thermique.
- Réduire les assemblages complexes à leurs composants indispensables.
- Eliminer les interférences. Au nombre de celles-ci se trouvent les ajustements serrés et les raccords incorrects.
Etapes permettant de réduire le temps d'analyse :
- Eliminer les fonctions minuscules qui n'ont aucune incidence sur les résultats de l'analyse, en particulier :
- les petits congés
- les chanfreins
- Pièces minuscules
- Remplir dans la région d'écoulement les petits espaces qui n'ont pas d'importance.
Exemples de modèles ayant à gagner de la suppression des composants, sans incidence sur la simulation (interférences, espaces, fixations, fonctions de petite taille)
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Production |
Simulation |
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Remarque : Les interférences, les fixations, les petits espaces et les raccords de petite taille ont été supprimés.
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Remarque : En plus des interférences, des fixations, des petits espaces et des minuscules congés, plusieurs composants qui ne revêtent aucune importance pour l'analyse ont été supprimés.
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Remarque : En plus des interférences, des fixations, des petits espaces et des minuscules congés, plusieurs composants qui ne revêtent aucune importance pour l'analyse ont été supprimés.
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Modélisation de la géométrie d'écoulement
Pour que Autodesk® Simulation CFD puisse étudier l'écoulement dans une conception, un modèle de la région d'écoulement doit exister. Les modèles CAO n'incluent pas par défaut cette fonction, mais vous disposez de trois méthodes pour créer ce modèle de la région d'écoulement. La méthode la mieux adaptée à votre analyse déterminera la méthode de préparation de votre modèle CAO :
Générer le modèle d'écoulement dans votre système de CAO
Dans votre système de CAO, vous pouvez choisir de créer une ou plusieurs pièces représentant la région d'écoulement.
Dans le cas des écoulements internes, comme les tuyaux, les valves et les enceintes électroniques, cela implique souvent la création d'un volume d'écoulement :
Dans le cas des écoulements externes, comme au-dessus d'un véhicule ou autour d'un module exposé, cela implique généralement la création d'une boîte qui englobe l'intégralité du modèle :
Avantages :
- La géométrie d'écoulement fait partie du modèle de CAO.
- Vous pouvez contrôler la taille et la position des volumes d'écoulement.
Inconvénients :
- La géométrie d'écoulement à l'intérieur d'un modèle complexe peut être difficile à créer.
- Il est nécessaire d'éliminer les interférences entre le volume d'écoulement et les autres composants.
Assurez-vous que la cavité est étanche à l'air et que la simulation CFD crée le composant d'écoulement.
Autodesk Simulation CFD crée automatiquement les composants qui vont remplir une cavité dans un modèle. Ils sont uniquement inclus dans l'étude de conception, et non dans le modèle de CAO.
Dans le cas des écoulements internes, comme les tuyaux, les valves et les enceintes électroniques, créez des "couvercles" pour couvrir les ouvertures. Ils assurent que les cavités sont "étanches à l'air" afin que la simulation CFD puisse créer le volume d'écoulement.
Dans le cas des écoulements externes, comme au-dessus d'un véhicule ou autour d'un module exposé, mettez le modèle dans une boîte. Ainsi, Autodesk Simulation CFD crée un volume d'écoulement entre la boîte et le modèle.
Avantages :
- Cette méthode est généralement simple à réaliser.
- La forme exacte de la géométrie d'écoulement est capturée et les interférences ne constituent pas un problème.
- Des volumes de couvercles créés dans une solution de CAO sont utilisés dans le cadre de la région d'écoulement. Vous pouvez modifier l'épaisseur des couvercles pour contrôler l'emplacement des conditions limites. Créez des couvercles plus épais pour déplacer la condition aux limites plus en amont de l'objet ; utilisez des couvercles plus fins pour rapprocher la condition aux limites.
Inconvénients :
- Les surfaces de fermeture sont des pièces supplémentaires de votre modèle CAO et vous devez les enregistrer avec les autres fichiers de modèles de CAO.
- Dans le cas des écoulements externes, vous pouvez inclure le cube dans l'écoulement ou l'exclure en le supprimant. Si vous le supprimez, veillez à appliquer correctement les conditions limites à la région d'écoulement généré.
- Certains assemblages complexes peuvent présenter des espaces difficiles à détecter, susceptible d'interdire la création correcte du volume fluide.
Utiliser les outils de géométrie de Simulation CFD pour générer le modèle d'écoulement
Vous pouvez ajouter le volume d'écoulement directement sur le modèle de simulation.
Dans le cas des écoulements internes, comme les tuyaux, les valves et les enceintes électroniques, utilisez l'outil Remplissage des cavités pour créer des surfaces qui ferment des ouvertures planes. Une fois que toutes les ouvertures sont fermées et l'espace est "étanche à l'air", créez le volume interne qui remplit la cavité.
Dans le cas des écoulements externes, comme au-dessus d'un véhicule ou autour d'un module exposé, utilisez l'outil Création de volume externe pour créer une région d'écoulement autour de votre modèle.
Avantages :
- Autodesk Simulation CFD e charge des tâches les plus difficiles.
- La forme exacte de la géométrie d'écoulement est capturée et il n'existe aucune interférence entre l'objet et la région.
- Aucun composant supplémentaire n'est nécessaire dans votre modèle de CAO.
Inconvénients :
- Les bouchons de surface utilisés pour l'opération de remplissage des cavités peuvent uniquement être dans un seul plan.
- Puisque les surfaces de fermeture peuvent également devenir une partie du volume fluide, les conditions limites s'appliquent directement à la région d'écoulement. La proximité à la région d'écoulement peut être trop proche pour certaines analyses.
- Les volumes externes ne peuvent pas être dimensionnés avec précision et positionnés par rapport au modèle. Cette situation est adaptée à certaines analyses, mais pas à toutes.
Si vous le souhaitez, vous pouvez cliquer ici pour en savoir plus sur les Outils de géométrie...