LS-TECH Framework: автоматизированная параметрическая оптимизация

Всех приветствуем, друзья! Исходя из названия понятно, что в сегодняшней статье речь пойдет о нашей программной платформе LS-TECH Framework, предназначенной для автоматизации расчетных процессов в оптимизационных циклах. Более простыми словами: LS-TECH Framework полностью автоматизирует процесс 3D-оптимизации. Платформа построена на нашей технологии трехмерной параметрической оптимизации, многолетних наработках и передовом опыте сразу в нескольких отраслях. LS-TECH Framework эффективно связывает параметризацию моделей, математическое моделирование и 3D-оптимизацию в одном месте. Звучит весьма интересно, давайте разбираться.

Рисунок 1 - Процесс 3D-оптимизации LS-TECH Framework

Проблема и её решение

Существующие САПР не имеют средств качественной параметризации геометрии сложной формы, способной изменяться без ошибок и осцилляций в широком диапазоне параметров. Комплексы численного моделирования и многочисленные оптимизаторы, работая по отдельности, не позволяют эффективно подходить к вопросам оптимизации. Технологии интеграции расчетных средств в оптимизационные комплексы не затрагивают глубоких вопросов автоматизации расчетов с учетом отраслевой специфики. Для успеха в оптимизации сложных форм нужен комплексный подход. Он должен включать в себя: управление геометрией в реальном времени, автоматизированный процесс расчета модели в любом из решателей и передачу полученных результатов в оптимизатор. При этом внутри оптимизационного цикла все действия должны выполняться в автоматизированном режиме, исключая любое “лечение” геометрии или ручное перестроение расчетной сетки.

Технология трехмерной параметрической оптимизации на базе нашей программной платформы LS-TECH Framework, которая также включает в себя Flypoint Parametrica для эффективной параметризации, позволяет быстро решать сложные оптимизационные задачи, и принимать обоснованные проектные решения на самых ранних стадиях жизненного цикла изделий. Процесс полностью цикличен и автоматизирован, что облегчает жизнь инженерам, сокращает издержки на всем жизненном цикле изделия, а также снижает трудоемкость и трудозатраты.

Рассмотрим процесс 3D-оптимизации с помощью LS-TECH Framework более детально

Технология трехмерной параметрической оптимизации = программная платформа LS-TECH Framework, которая объединяет в себе три главных компонента:

1. Flypoint Parametrica строит параметрическую трехмерную модель объекта сложной криволинейной формы, и дает возможность менять форму объекта в реальном времени как интерактивно, так и автономно без участия инженера в автоматизированном цикле оптимизации.

Рисунок 2 - Правильная сшитая параметрическая 3D-модель

2. В любой решатель передается сшитая параметрическая модель высокого качества, в автоматизированном режиме (например, Ansys Fluent, Star-CCM+, FlowVision и тд). В солвере моделируется физический процесс и вычисляются аэродинамические характеристики/выходные показатели.

Рисунок 3 - LS-TECH Framework объединяет в себе различные программы

3. Оптимизатор обрабатывает полученные в ходе расчета данные, и ищет оптимальное значение целевой функции. Каждая итерация завершается тем, что оптимизатор отдает в Flypoint Parametrica новую группу параметров и 3D-модель снова перестраивается. Оптимизация повторяется до тех пор, пока не найдется наилучший результат с учетом всех ограничений.

Рисунок 4 - Пример нахождение оптимальной формы мотогондолы

Преимущества LS-TECH Framework

Рисунок 5 - Преимущества платформы LS-TECH Framework

1. Бесшовная интеграция с Flypoint Parametrica. LS-TECH Framework имеет возможность подключать параметрические модели Flypoint Parametrica любой сложности, гибко настраивать параметризацию и легко управлять их формой в режиме реального времени.
2. Взаимодействие с любыми решателями и оптимизаторами на архитектурном уровне. Концепция LS-TECH Framework подразумевает возможность автоматизации расчетной цепочки с любым исполняемым расчетным кодом, который можно запустить в фоновом режиме из командной строки. Разрабатываемые нами CAE-интерфейсы позволяют не задумываться о форматах и путях передачи данных.
3. Полная автоматизация расчетов и оптимизации. Наша цель - наиболее глубокая степень автоматизации и демократизации наших решений. Все механизмы взаимодействия многократно отлажены на реальных задачах. Вам остается только подключить модель и правильно задать режим обтекания и настроить граничные условия. Для экспертов есть возможность активировать расширенный режим настройки, дающий доступ к более глубинным аспектам настройки расчетного ПО.
4. Концепция параметрической шины в основе. Параметрическая шина в основе LS-TECH Framework делает внутренние параметры (настройки сетки, граничные условия расчета, результаты функций постпроцессинга) автоматически доступными всем элементам оптимизационного процесса и позволяет установить между ними связь с помощью математических операторов и функций Python. Среда Python нативно интегрирована в оболочку LS-Tech Framework.

Рисунок 6 - Визуализация параметрической шины в LS-TECH Framework

Заключение

В итоге мы имеем полностью автоматизированную цепочку правильной и бесшовной 3D-оптимизации на одной удобной программной платформе LS-TECH Framework, которая отвечает всем современным требованиям оптимизации и позволяет добиться эффективного результата в условиях сжатых сроков на разработку новых изделий.

Также хотим заметить, что LS-TECH Framework включен в Единый реестр Российского программного обеспечения и не имеет аналогов в мире.