Aerodynamik-Simulation

Die aerodynamische Konstruktion beginnt bereits in den frühen Entwicklungsphasen, wird aber von großen Strukturen und kleinen Details beeinflusst, die sich während des gesamten Prozesses ändern. Durch die Integration der Simulation in die Konstruktion können Ingenieure die Leistung ihres Produkts optimieren und potenzielle Probleme lösen, ohne dass Kosten für Windtunneltests anfallen.

Durch die Aerodynamik-Simulation gelöste Branchenherausforderungen

Die Aerodynamik ist ein wichtiges Anliegen in einer Vielzahl von Branchen. Die Automobilindustrie war ein Pionier auf dem Gebiet und nutzte das Verständnis, wie Luft um Fahrzeuge strömt, um den Luftwiderstand zu verringern und schnellere Fahrzeuge mit geringerem Kraftstoffverbrauch zu produzieren. Auch in der Luft- und Raumfahrtindustrie ist dies eine augenscheinliche Anforderung, insbesondere da hohe Kraftstoffkosten und strengere Emissionsvorschriften bedeuten, dass sich selbst die kleinste Verringerung des Luftwiderstands lohnt. Selbst große feste Strukturen wie Gebäude und Industrieanlagen können von einem aerodynamischen Design profitieren, um die Windlast zu verringern und den Luftstrom zu verbessern.

Windtunneltests, die durch Simulation ergänzt werden, können Kosten senken, da physische Prototypen durch virtuelle Zwillinge ersetzt werden. Außerdem ist die Zeitersparnis enorm, da Tests, die mehrere Wochen dauern können, bis sie physisch vorbereitet sind, in der Simulation mit einem Durchlauf über Nacht repliziert werden können. Wenn Konstrukteure die aerodynamische Leistung von Anfang an analysieren können, verringert sich der Zeit- und Kostenaufwand, der mit einer späteren Behebung von Problemen verbunden ist. Die Simulation fördert Innovationen, da Anwender mit neuen Konzepten experimentieren können, die zu Leistungsverbesserungen und Wettbewerbsvorteilen beitragen.

Aerodynamische Design- und Simulationslösungen

Die Marke SIMULIA von Dassault Systèmes bietet ein Portfolio an leistungsstarken Werkzeugen für die Fluidsimulation, die eine Vielzahl von aerodynamischen Szenarien und Herausforderungen bewältigen können, darunter:

• Aerodynamische Effizienz und Luftwiderstandsreduzierung
• Hochauftriebssysteme und Flugdynamik
• Fahrverhalten
• Verschmutzung – Schlamm-, Regen- und Schneemanagement
• Blechverformung
• Windlast

SIMULIA Simulationswerkzeuge für die Aerodynamik verwenden die leistungsstarke CFD-Simulationstechnologie der Lattice-Boltzmann-Methode, um den Luftstrom um große Strukturen, einschließlich Turbulenz, präzise zu simulieren. Die Interaktion zwischen Luft und anderen Medien wie Wasser und Schlamm kann simuliert werden, um Effekte wie Regen und Verschmutzung zu analysieren. Bewegliche Teile können bei der aerodynamischen Studie ebenso berücksichtigt werden wie die Straßenoberfläche, andere Fahrzeuge und die Umgebung.

Die Aerodynamik-Lösungen können auch mit anderen Fluidunterdisziplinen wie Aeroakustik mit Struktur- und Bewegungssimulations-Tools und Modellierungswerkzeugen für einen integrierten Modellierungs- und Simulations-Workflow (MODSIM) verknüpft werden.