Czy szukasz świeżych i ciekawych informacji ze świata inżynierii? Interesują Cię intrygujące  zagadnienia naukowe? Chcesz po prostu wiedzieć więcej? Listy Polecone, to nowy cykl, w którym  Szef Działu Technicznego Symkom –  dr inż. Adam Piechna, poleca ważne, nietuzinkowe informacje oraz wydarzenia z szeroko pojętego świata inżynierii.  

Zachęcamy do śledzenia naszego cyklu. Jeśli chcesz otrzymywać od nas powiadomienia o kolejnych wydaniach Listów Poleconych, zostaw kontakt do siebie w formularzu na dole strony.

Bądź na bieżąco, odbieraj Listy Polecone od szefa działu technicznego Symkom!

Lista Polecona #4

Czy pamiętacie swoją pierwszą symulację komputerową? Ja muszę sięgnąć pamięcią kilkanaście lat wstecz do czasów studiów. Pierwszą moją symulacją był przepływ przez kryzę wykonany pod okiem mojego Taty, który też wprowadził mnie w świat symulacji. Kolejne kroki stawiałem pod opieką doktora Leszka Rudniaka. W tamtych czasach był jedną z pierwszych osób propagujących na polskim rynku metody CFD i pierwszym promującym oprogramowanie Fluent. Dostęp do oprogramowania i informacji na temat modelowania był wtedy bardzo ograniczony. Można powiedzieć, że miałem szczęście znaleźć się w odpowiednim miejscu i czasie.

Ansys Student – bezpłatne rozwiązania

Obecnie sytuacja wygląda zupełnie inaczej. Metody komputerowego wspomagania projektowania są wykładane na większości uczelni technicznych, a w Internecie jest dostęp do ogromnej ilości informacji. Również polityka firmy Ansys już od wielu lat pozwala studentom korzystać z wersji studenckiej umożliwiając dostęp do prawie pełnego portfolio produktów. 

Ograniczeniem wersji studenckiej jest maksymalna liczba elementów siatki obliczeniowej modelu wynosząca 128 tysięcy dla analiz mechanicznych i 512 tysięcy dla analiz przepływowych. W celu nauki oprogramowania jest to jak najbardziej wystarczające i pozwala przeprowadzić większość typów symulacji na prostych modelach.

Wersję studencką można pobrać ze strony Ansys.

Kompleksowy kurs dla początkujących

Przeglądając stronę zauważyć można hiper link do darmowego kursu na platformie edX „A Hands-on Introduction to Engineering Simulations” opracowanego przez Cornell University.

Kurs poświęcony jest zarówno analizom mechanicznym jak i przepływowym. Przeznaczony jest raczej dla początkujących adeptów symulacji komputerowej, a jego struktura została dobrze przemyślana. Rozwiązywane przykłady poprzedzane są krótkim wprowadzeniem z teorii, przypomnieniem podstawowych zależności czy definicji. Następnie krok po kroku pokazywane są kolejne etapy symulacji ze stosownym komentarzem i wskazaniem dobrych praktyk. Dostępne są krótkie nagrania oraz prezentacje, jak również pytania sprawdzające i dostęp do dyskusji. 

Polecam kurs osobom stawiającym swoje pierwsze kroki w symulacjach. Może też być ciekawym źródłem pomysłów na proste ćwiczenia dla nauczycieli akademickich prowadzących zajęcia z oprogramowania Ansys.

Trafne wnioski, wiarygodne analizy

Puszczenie symulacji w oprogramowaniu Ansys to nic trudnego. Wykonanie wiarygodnej analizy inżynierskiej i wyciągnięcie odpowiednich wniosków to już trochę bardziej złożona historia. Wymaga ona znajomości fizyki, stosowanych modeli, dobrych praktyk związanych z symulacją i czasem również znajomości podstaw metod numerycznych.

Bardzo ciekawym kursem, który może pomóc z zaprzyjaźnieniu się z równaniami opisującymi ruch płynów od strony programistycznej jest kurs „CFD Python: 12 steps to Navier-Stokes” profesor Loreny Barba. Na kurs natknąłem się dzięki poleceniu przez Piotra Prusińskiego z Narodowego Centrum Badań Jądrowych i w pełni popieram jego pozytywną opinię na jego temat. Podzielony jest na 12 części podczas których, zwiększając powoli stopień złożoności mierzymy się z rozwiązywaniem kolejnych zadań. Począwszy od rozwiązania równania konwekcji w jednym wymiarze poprzez dyfuzję dwuwymiarową (poniżej) a kończąc na przepływie lepkiej cieczy w kanale.

Rys. 1. Ilustracja dyfuzji w przestrzeni dwuwymiarowej. [z kursu https://lorenabarba.com/blog/cfd-python-12-steps-to-navier-stokes/]

Nawet jeśli ktoś nie zna Pythona, to nie powinien się tym przejmować, bo żeby rozpocząć wymagane są jedynie podstawy i stopniowo wprowadza się bardziej złożone elementy. Dobra sposobność do uzupełnienia braków – okazji do późniejszego wykorzystana Pythona będzie dużo, chociażby podczas pisania skryptów w SCDM czy wykorzystania PyAnsys.

Aktualne tutoriale Ansys

Na koniec dzisiejszej listy chciałem polecić nowy cykl mini podcastów “Jak symulować z Ansys”, które nagraliśmy z okazji ukazania się nowej wersji ANSYS 2022 R1. W nowej formule opowiadamy o pojedynczych nowościach w postaci tutoriali. Na pierwszy ogień poszły analizy przepływowe i wybrane przez Macieja Szudarka nowości dotyczące modelowania fazy rozproszonej, a już mamy kolejne nowości tym razem z analiz mechanicznych przygotowane przez Konrada Kamienieckiego i Wojciecha Danka.

Zachęcam do sprawdzenia tutoriali na naszym kanale youtube.

Do następnego razu!

Adam Piechna

dr inż. Adam Piechna – Szef Działu Technicznego w Symkom, a także adiunkt na Wydziale Mechatroniki Politechniki Warszawskiej. Specjalista w zakresie modelowanie przepływów z wykorzystaniem metod numerycznych oraz  zagadnień związanych z inżynierią biomedyczną.