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Techniques

Cadence fait entrer la simulation de systèmes multiphysiques dans une nouvelle ère

Publication: 20 juin

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L’environnement unifié intègre de nouvelles technologies innovantes à celles de NUMECA et Pointwise pour améliorer la productivité des ingénieurs et concepteurs...
 

Le solveur d’ordre élevé de nouvelle génération affiche un niveau de précision jusqu’à 10 fois supérieure aux solveurs conventionnels.

La nouvelle architecture massivement parallèle réduit le délai d’exécution des analyses CFD de plusieurs semaines à moins d’un jour dans des domaines de grande complexité tels que l’aéronautique, l’automobile, la défense, la marine et les turbomachines.

Fidelity CFD multiplie également par 3 la vitesse de maillage de la solution de référence Pointwise largement utilisée dans des applications aéronautiques.

Cadence Design Systems, Inc. inaugure une nouvelle ère de performances et de précision dans le domaine de la simulation multiphysique avec le lancement de son logiciel Cadence® Fidelity™ CFD, une suite complète de solutions de simulation de dynamique des fluides (CFD : Computational Fluid Dynamics) destinée à des secteurs tels que l’automobile, les turbomachines, la marine et l’aéronautique. La solution Fidelity CFD introduit un solveur CFD de nouvelle génération associant des schémas numériques d’ordre élevé, des modèles de simulation des grandes structures de la turbulence (SRS : Scale-Resolving Simulation) et une capacité d’accélération matérielle massive. Ensemble, ces fonctionnalités augmentent les performances et réduisent le temps de simulation sans compromis sur le niveau de précision.

Capitalisant sur l’expertise et la technologie acquises grâce à l’intégration des sociétés NUMECA et Pointwise, ainsi que sur une compétence interne en logiciels de calcul, la solution Fidelity CFD réunit toutes les technologies dont un ingénieur en dynamique des fluides a besoin pour simuler les performances de systèmes multiphysiques au sein d’un workflow adapté.

La solution Fidelity CFD propose plusieurs solveurs spécialement dédiés aux applications marines et aux turbomachines, ainsi que d’autres solveurs polyvalents qui conviennent à un large éventail d’applications. En utilisant cette solution, les ingénieurs peuvent optimiser le bruit généré par les véhicules, étendre l’enveloppe de vol des avions de nouvelle génération, optimiser la puissance générée par les éoliennes et les turbines à gaz, ainsi que réduire la consommation en carburant des navires tout en maintenant un niveau de précision élevé et en réduisant considérablement les délais d’exécution. Les technologies de génération de maillage unifiées de Fidelity CFD mises au point par NUMECA et Pointwise ont notamment fourni des capacités critiques à un client majeur du secteur aéronautique.

« La solution Fidelity CFD améliore de façon significative les performances et la précision des simulations de dynamique des fluides dans tous les secteurs d’activité », a déclaré Tom Beckley, senior vice-president et directeur général du groupe Custom IC & PCB de Cadence. « Pour les applications les plus avancées qui doivent modéliser avec précision les phénomènes de turbulence dont les secteurs de l’automobile, des turbomachines et de l’aéronautique, le solveur de nouvelle génération de Fidelity CFD ouvre de nouvelles perspectives aux utilisateurs pour collecter et analyser rapidement des données jusqu’à présent inaccessibles afin d’améliorer les performances de leurs systèmes. »

Cette nouvelle solution intègre des innovations majeures qui repoussent les limites technologiques des solveurs CFD traditionnels. Le solveur d’ordre élevé de nouvelle génération inclus dans Fidelity CFD a démontré une précision jusqu’à 10 fois supérieure à celle d’un solveur CFD conventionnel pour prédire la traînée aérodynamique d’un véhicule automobile grâce à ses capacités avancées de simulation de la turbulence. De plus, la durée de telles simulations de très haute précision est réduit de plusieurs semaines à moins d’un jour.

La combinaison des expertises en maillage apportées par les équipes de NUMECA et de Pointwise est l’un des atouts de la suite Fidelity CFD. Alors que la préparation de la géométrie et les maillages peuvent mobiliser jusqu’à 75 % du temps d’un ingénieur mécanicien des fluides, la solution Fidelity CFD est forte d’une longue tradition d’innovation et d’accélération dans ce domaine. En parallèle de son intégration continue des technologies de maillage, les logiciels indépendants poursuivent aussi leur progression. Dans ce contexte, le lancement de la solution Fidelity Pointwise Meshing permet de multiplier par 3 la vitesse de maillage du domaine fluide autours des avions commerciaux et militaires, ainsi que des lanceurs spatiaux.

Le domaine automobile profite également des avancées de Fidelity CFD en ce qui concerne les capacités de maillage : « Nous avons adopté les solutions Autoseal et Hexpress de NUMECA comme outils de prétraitement CFD standards », a déclaré Antoine Delacroix, responsable Vehicle Performance Engineering R&D, Toyota Motor Europe. « Ces solutions nous ont permis de réduire nos délais de mise en oeuvre et notre temps de travail respectivement de 91 et 97 %, tout en fournissant en permanence des maillages de haute qualité avec un contrôle avancé des couches limites. Compte tenu du haut niveau d’automatisation et de standardisation, la création d’un maillage à partir du modèle numérique ne nécessite pas une longue formation au prétraitement. Depuis son intégration à Cadence, l’équipe continue de proposer de nouvelles solutions d’une grande valeur. Nous nous réjouissons que tous ces outils soient intégrés à la solution Fidelity CFD et attendons avec impatience les innovations à venir. »

Le périmètre des capacités de Fidelity CFD dépasse le cadre des écoulements aérauliques pour conquérir le domaine marin, un secteur où la Coupe de l’America est une vitrine prestigieuse pour les nouvelles technologies. « Si les voiliers monocoques de la jauge AC75 passent la majeure partie de leur temps au-dessus de la surface des flots, nous avons vu avec l’AC36 que tout peut se jouer au cours des phases d’accélération et de décollage » a déclaré Dan Bernasconi, directeur technique d’Emirates Team New Zealand, vainqueur de l’édition 2021 de la Coupe de l’America. « Pour remporter la Coupe de l’America, il est indispensable de pouvoir compter sur une coque dont la conception est optimisée pour maximiser l’efficacité hydrodynamique des phases de décollage et d’amerrissage, lorsque le voilier touche l’eau. Emirates Team New Zealand fait confiance au solveur Fidelity Marine de Cadence pour prédire ces performances. Fidelity Marine est l’outil de référence pour la simulation hydrodynamique des coques et il constitue à ce titre un outil capital dans notre panoplie. »

Avec le lancement de la solution Fidelity CFD et grâce à l’expérience acquise depuis plusieurs décennies dans le cadre de sa stratégie Intelligent System Design™, Cadence dispose de solides atouts pour développer et mettre en oeuvre une large gamme de solutions de simulation des fluides capables de répondre à l’évolution constante en besoins de calcul de ses clients.

https://www.cadence.com/

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