Ansys und ESSS arbeiten an einem verbesserten Workflow für das Discrete Element Modeling (DEM), mit dem sich Schüttgutbewegungen in industriellen Anwendungen schneller analysieren und bewerten lassen. Die Lösung, genannt Ansys Rocky, ist mit den Ansys-Flaggschiff-Solvern interoperabel und soll Ingenieuren dabei helfen, zuverlässige Produkte in kürzerer Zeit zu entwickeln.
„Ansys Rocky nutzt die neuesten technologischen Fortschritte bei der Anpassung und Integration von Benutzererfahrungen, um die Fluid- und Strukturmechanik mit der Schüttgutmechanik zu ergänzen“, sagt Shane Emswiler, Senior Vice President bei Ansys. Kunden können durch die Lösung verstehen, „wie sich ihre Produkte in Tausenden von realen Betriebsszenarien verhalten werden.“
Schnelle Modellierung von Schüttguteigenschaften
Bei Ansys Rocky handelt es sich um eine 3D-DEM-Lösung, die mehrere GPUs gleichzeitig nutzt, um Schüttgutströmungen 20- bis 90-mal schneller zu analysieren. Durch die nahtlose Integration mit Ansys Fluent und Ansys Mechanical simuliert der Workflow schnell Schüttguteigenschaften sowie die Reaktion auf Kräfte wie Schwerkraft und Adhäsion in vollständig gekoppelten Fluid- und Struktursystemen.
Im Gegensatz zur herkömmlichen experimentellen Ermittlung bei der Diskreten-Elemente-Modellierung modelliert Rocky Partikelformen. Das schließt beliebige 3D-Formen, 2D-Schalen und flexible Fasern ein. Ingenieure sollen dadurch Probleme mit sehr komplexen geometrischen Konstruktionsvarianten schnell lösen können.
Von Tabletten bis zu Kartoffelchips
Zu den Anwendern von Ansys Rocky zählt etwa der US-amerikanische Getränke- und Lebensmittelkonzern PepsiCo. Das Unternehmen ist vor allem als größter Konkurrent der Coca-Cola Company bekannt, hat jedoch auch mit Schüttgütern zu tun.
„Die meisten unsere Produkte sind schüttgutbasiert und von Natur aus mehrkomponentig und multiphysikalisch“, sagt Lei Zhao, R&D Director bei PepsiCo. „Die R&D- und Ingenieurteams bei PepsiCo verlassen sich auf Ansys Fluent zur Durchführung von computergestützten fluiddynamischen Analysen und auf Ansys Rocky zur Durchführung von partikeldynamischen Analysen, um die Produktqualität sicherzustellen und die Herstellungsprozesse zu optimieren.“ Das Ergebnis ist laut Zhao ein kürzerer Produktentwicklungszyklus mit weniger Abfall und effizienteren Prozessen.
Clovis Maliska Jr., CEO von ESSS, kommentiert ergänzend: „Die Möglichkeit, eine große Anzahl von Partikeln mit realen Formen zu modellieren, die von einer pharmazeutischen Tablette bis hin zu Kartoffelchips reichen, macht den Einsatz von Rocky in einer Vielzahl von Branchen möglich, von traditionellen Sektoren wie dem Schwermaschinenbau oder der Landwirtschaft bis hin zum Batteriedesign und der additiven Fertigung. Darüber hinaus bringt die Integration von Rocky in den Ansys-Workflow die Leistungsfähigkeit der DEM-Analyse und -Simulation auch in die Fertigung, den Betrieb und die Produktion. Dadurch können Unternehmen die Produktion, den Transport und das Verpackungsmaterial-Handling von Schüttgutsystemen optimieren.“
