Ansys 2020 R1为产品全生命周期实现数字线程仿真

越来越多的企业正在整个产品生命周期中融入Ansys仿真技术，近期发布的Ansys 2020 R1中的全新功能将加速企业实现数字化转型。从Ansys Minerva改进产品研发过程，到Ansys Fluent大幅地简化运行复杂仿真工作流程，再到Ansys HFSS优化的电磁设计流程，Ansys 2020 R1均可帮助企业创新，推出成本优化的设计。

仿真会影响每一个产品的研发决策，因此必须帮助用户应对互操作性、数据与流程管理、高性能计算（HPC）整合及可追溯性等挑战。此外，高级多物理场仿真与优化资产也是企业必不可少的。Ansys 2020 R1通过对Minerva系列产品进行全面升级帮助用户将仿真优化与整个产品生命周期连接起来。

Ansys Minerva可帮助企业将仿真知识产权转为可控的企业资产。Minerva可显著改善工作流程，强化仿真流程与数据管理（SPDM），为决策提供可视化数据、探索模型数据的动态3D可视化工具以及管理手段并确保信息可靠性。

OptiSlang插件现与Minerva仿真流程与数据管理解决方案联用，不仅帮助用户缩短研发时间，还可加快对最优成本设计备选方案的评估。

作为一款采用开放式架构构建的可互操作知识管理应用，Minerva能够与工程团队的仿真工具生态系统及企业系统相互整合，加强全球各地团队间的协作性与可追溯性。Eaton信息技术副总裁Todd Earls表示：“进行数字化转型要适应不断发展的环境，并以全新的方式运用现有工具。仿真的使用范围未来将不断扩大，Minerva对于Eaton极为重要，它在我们企业级数字原型设计及增材制造计划中发挥着重要作用。Ansys Minerva使我们的用户体验比此前更流畅。”Ansys副总裁兼总经理Eric Bantegnie指出： “各行业的用户都力图彻底改进仿真、优化设计和分享数据的方法，以助力创新并更高效地推出新产品。经优化的Minerva有助于融合整个企业的仿真与优化流程，建立基于仿真的设计优化工作流程，并且可作为改善产品性能的动态标准化流程。除Minerva之外，Ansys 2020 R1還在产品组合间实现诸多重大升级，以激励创新，减少研发成本并加速产品上市进程。”

1、仿真的巨大开创性发展

Ansys 2020 R1是旗舰仿真平台，包括Ansys Mechanical和Ansys Fluent等。功能升级后，这些平台可帮助用户强化其数字线程，以推动创新并应对设计复杂性的挑战。此外，新版本还升级Ansys HFSS和Ansys Maxwell，帮助用户进一步完善其电磁设计流程。

Ansys Mechanical利用新增强化功能赋能用户，让其更好地处理非线性程度很高的巨大复杂模型，新增功能可优化各种工作流程，包括加固件的后处理以及外部模型拖放。

利用Ansys分布式计算服务（DCS），工程师能以更快的速度运行Mechanical及Fluent设计并迭代，从而更快地向市场推出新产品。Radiate Engineering & Design AG公司仿真工程业务主管Simon Grob表示：“Radiate在研发过程早期阶段就开始使用仿真，为了全面探索某个问题的求解空间， DCS可帮助我们评估一系列不同的求解选项并在最短的时间内优化设计。”

在Ansys流体套件中，Fluent引入了新功能，使用更优化的工作流程，仿真设置的速度提高25%，从而高效运行高质量的复杂多相计算流体动力学仿真。此外，Fluent直观的沉浸式图形用户界面，用户能够直接与模型及图形元素进行交互，加速设置。新版Fluent还引入了一个新型代数界面面积密度模型，可说明阻力与界面面积的差异，准确仿真液流与气流之间的复杂多相转换，这可为设计核反应堆、石油及天然气管道，以及众多其他应用提供更精准的仿真。

电磁套件为Ansys HFSS带来了进一步发展，可快速准确地为天线阵列建模，这对于5G十分关键。对于高速电子设备而言，HFSS可为大型仿真提供极快的求解速度，将计算时间从50小时缩短到了现在的5小时。

在电子设计方面的最新升级不仅可帮助用户预测并解决印刷电路板的电磁干扰问题，还可运行瞬态热分析，确保设计方案高度可靠。

在电磁套件中，Ansys Maxwell提供一款新型多物理场求解器，可预测电动汽车（EV）传动系统中的噪声与振动，增强电动汽车的整体可靠度和性能。Ansys收购LSTC公司之后，将帮助OEM厂商准确预测汽车撞击后的状况及乘客安全，利用LSTC的尖端仿真技术，可大幅降低甚至消除对高成本物理原型设计测试的需求。

增材制造用户现在可使用Ansys Additive Prep 来为多种AM机器类型编写构建文件，包括EOS和SLM等。这可显著优化增材制造生产部件的开发，无需使用第三方软件。

Ansys材料套件更新了Ansys GRANTA MI，侧重优化用户体验。该套件还推出了Ansys GRANTA MI Pro，这是一款全新的用于设计与仿真且便于快速启动的数据管理解决方案，可扩大用户使用智能化材料数据的权限。

用户可使用Ansys Discovery Live的全新稳态流体求解器以及结构求解器，为更薄几何模型提高精准度，更快速地探索设计方案。此外，用户还将获得前期设计、生产制造制约条件和面向生成设计的全面优化分析。

2、从Ansys云端获得更多优势

在Ansys 2020 R1中，Ansys Cloud引入全新的授权方式，可实现更高的业务灵活性。在访问按需计算资源时，企业可将弹性（按使用）授权与传统（已租用或已付费）授权混合，从而对云计算软件的使用进行成本优化。Downing Wellhead设备公司业务拓展与技术副总裁、专业工程师Tim Marvel谈到：“从生产力角度来看，Ansys云平台已经改变了市场竞争规则。我们可以同时提交多项涵盖不同载荷工况的Ansys Mechanical工作任务，且不会有任何计划或内存容量问题。对于每项设计，我们可使用多种载荷工况对5至10个选项进行评估，Ansys云平台可将完成每项工作任务所需的20～25小时缩短到现在的2～4小时。”

3、使用Ansys VRXPERIENCE改善汽车安全、设计和声学性能

从超前的光学仿真到嵌入式设计的最新应用，Ansys 2020 R1可全面强化新的数字线程功能，提升新一代自动驾驶汽车（AV）的安全性、可靠性和美观性。

Ansys VRXPERIENCE可为传感器、人机界面（HMI）以及声音仿真提供领先的创新技术。Ansys VRXPERIENCE传感器可为工业自动化应用提供降阶模型（ROM）雷达仿真，帮助工程师快速测试并改善边缘场景下自动驾驶汽车雷达的准确性和鲁棒性。Ansys VRXPERIENCE HMI可提供简化的流程快速测试HMI原型设计。Ansys VRXPERIENCE Sound持续优化用户体验，通过改进的工作流程和用户界面帮助用户快速检测并分析发动机噪声，帮助工程师将其设计重点转向创建更安静的驾驶舱。空客公司直升机声学部门主管Julien Caillet表示：“直升机机舱的声学舒适度对于飞行员及乘客来说都极为重要。空客直升机使用Ansys VRXPERIENCE Sound解决方案来准确听取和分析声音、解决飞行中识别到的异常噪声问题，并执行快速心理声学指示计算，从而估算声学舒适度。通过使用VRXPERIENCE Sound，我们的团队做出更早的设计决策、减少物理测试并快速解决问题。”

Ansys VRXPERIENCE Light Simulation簡化汽车产品设计展示，为工作室设计人员提供工程级照明仿真。VRXPERIENCE Light Simulation融合了Ansys基于物理场的照明仿真和Autodesk VRED设计可视化软件，从而将视觉设计与高级工程视图完美结合。这可实现车内外光照的逼真可视化，帮助用户显著减少用在物理原型研发上的时间和资金。

4、使用Ansys medini analyze提高网络安全性

最新版Ansys medini analyze可满足市场对AV信息物理系统安全威胁进行系统分析与评估的需求，其分析工作在系统设计之初就已开始。这有助于汽车制造商针对AV系统组件及环境的局限、薄弱环节进行建模，以提供高级别的网络安全。

5、使用Ansys SPEOS进行照明仿真

Ansys SPEOS具有一款业界领先的摄像头仿真模型，用于提高高级驾驶辅助系统（ADAS）与AV仿真的准确性，从而实现更接近现实的结果。此外，SPEOS还为照明仿真拓展更多可能，用户不仅可以快速高效地针对自动驾驶汽车在路上遇到的多种光线变化情况进行建模，而且还可优化AV照明系统的性能。

马自达副总经理Tohru Yoshioka说：“马自达一直渴望将更智能的技术融入我们的汽车，从ADAS系统到智能前照灯，都在解决技术难题以满足市场的高质量需求及既定目标。Ansys SPEOS及VRXPERIENCE提供了基于物理场的设计和光学特性测试功能，广泛用于马自达系统的早期数字设计迭代和优化，从使用复杂LED单元矩阵的自适应驾驶光束到AVADAS技术中使用的摄像头系统，不仅帮助我们大幅减化这些系统的物理原型设计和测试环节，同时还帮助我们提高安全性并缩短上市时间。”

6、使用Ansys SCADE改善自动驾驶安全关键型软件研发

最新版本的Ansys SCADE可进一步加速AV嵌入式控制软件的设计，其整合多种新功能，旨在缩短研发时间，并将整个研发周期安全关键型软件自动代码生成的成本降低50%以上。

Ansys 2020 R1进一步增强了Ansys SCADE Vision的可扩展性，不仅可进一步加速测试工作，而且还可通过在用户云集群上创建与数据湖的直接连接，来改善大型AI感知软件项目的安全性。

7、使用Ansys Twin Builder减少研发时间提高工作效率

Ansys Twin Builder 现包含Ansys Twin Builder Battery Wizard，其可缩短各行业构建、仿真和测试整个电池供电电气系统的研发时间。

A123系统公司仿真工程业务部资深经理Shawn Zhang称：“A123使用Ansys Twin Builder为其48V电池组研发执行热仿真。在仿真技术的帮助下，A123可确定电气性能的热相关性，设计散热电源，计算温度分布并预测电池使用寿命。此外，A123还可利用Ansys Twin Builder的ROM技术，简化复杂的3D热仿真，在确保仿真精准性的同时，将仿真所需的时间从几天显著地缩短到几秒。”

此外，Ansys Twin Builder还对其业界领先的ROM功能进行了创新性改进，包括捕捉更高非线性组件的功能，以及与工具无关静态ROM构建器的集成等，可实现ROM的实时可视化。Twin Builder还可为Modelica提供更佳的工作流程。

8、汽车和5G芯片电子的电源及热可靠性解决方案

Ansys Redhawk-SC的最新更新可帮助工程师深入地了解更复杂的设计并大幅减少仿真运行时间，从而显著提高性能和准确度。

在2020 R1版本中，Ansys Totem和Ansys RedHawk产品系列可支持经过认证且全面的高级FinFET节点和2.5D/3D-IC封装技术，帮助用户解决应用于AI、5G和汽车核心位置的超大型高性能SoC中的电源、热和可靠性等多物理场问题。