【技術電子報】FLOW-3D(X) 新一代的 CFD 操作模式

Connect, Automate, Optimize Change the way you do CFD

FLOW-3D(X) 讓FLOW-3D與其他CAD/CAE 完美整合，協助使用者建立工作流程，完成批次化的操作，或是進行最佳化參數的尋找與確認。

目前支援的模組如下

FLOW-3D 支援模組:

FLOW-3D / FLOW-3D Cast / FLOW-3D Hydro / FLOW-3D Post / FLOW-3D AM

CAD/CAE Node:

PTC® Creo / SIEMENS® NX / Dassault System Solidworks® / Autodesk® Inventor / Dassault Systems CATIA V5® / McNeel® Rhinoceros GrassHopper / Ansys Discovery® SpaceClaim / Dassault Systems ABAQUS / STL Morpher

Math Node

Microsoft® Excel / Mathematical Nodes (flow-3d(x) 內建)/ MathWorks® Matlab

文件編輯 Node

CSV node / ASCII Read node / ASCII write node / image node

傳統分析流程 vs FLOW-3D(X) 分析流程

傳統的 CAE 分析流程， 必須先設計圖檔，再進行 CAE設定，接著執行分析，判讀結果，然後再回頭修改圖檔。

利用 flow-3d(X)， 將重新改變整個分析流程

使用者僅需準備好初始圖檔，設定圖檔可接受的變形上下限(或是參數資料)，然後給定判斷依據(例如捲氣值上限 or 氧化膜上限)，然後設定分析組數。

程式就會自動完成，並且最佳化找出合適參數。

FLOW-3D (X) 操作簡介

FLOW-3D(X) 的操作介面分為下列幾區

１、Toolbars：內建各種操作節點 (FLOW-3D/CAD/CAE/數學節點/文件編輯節點)，操作者可根據自己需求拉入使用

２、Working areas：使用者可根據自己的需求建立工作流程

3、Population：根據使用者設定的組數上限，會將執行後的結果及判斷依據放置在此

4、Message log：操作訊息確認

FLOW-3D(X) 的應用

1、Workflow Automation 工作流程自動化

範例 DED 製程模擬 Directed energy deposition simulation

在這個案例中，使用者必須執行多組案例，與下圖的加工截面結果進行比對。

在這個案例中， 使用者必須調整下列的加工參數

a.雷射參數 (雷射光斑大小以及功率大小)

b.掃描路徑模式

c.掃描速度

d.間距

e.粉末粒徑大小

f.預加熱溫度

g.保護氣體參數

這麼多組參數如果要單組 or 多組進行搭配調整，對使用者來說光完成分析設定就會需要非常多的時間。

不過如果是利用 flow-3d(x)，就可以建立一個工作流程，將需要調整的工作參數放在裡面， 就能夠進行全自動操作。

舉例來說，假如想要控制 “雷射功率” + “掃描速度” 兩種參數，就可以拉一條 workflow如下，然後設定雷射功率 and 掃描速度的上下限，flow-3d(x) 就會呼叫程式，全自動完成相關模擬。

Automatic Study – Directed Energy Deposition

2、Optimization 最佳化

範例 重力鑄造圖檔設計最佳化

下圖的重力鑄造件，在模擬後發現在特定區域會出現縮孔缺陷

使用者根據經驗，調整了圖檔，在圖檔上完成了四個參數資料，分別代表冒口直徑、澆口厚度、上輪廓直徑以及下輪廓直徑。

將 P1/P2/P3/P4 四個尺寸設定成需要調整的參數，並且以 excel 文件做為控制 P1/P2/P3/P4 的尺寸上下限，最後以鑄件的縮孔做為最佳化依據，設計出如下圖的工作流程。

利用 flow-3d(x) 的最佳化模擬功能，程式能夠自動找出在合適的尺寸範圍內，讓鑄件內的縮孔缺陷最小的組合。

由於設計時是以 CAD 直接進行設計，只要 CAD 的實體特徵還在，flow-3d(x) 就能夠協助客戶自動找出最佳化的結果。