4- A szimuláció újratöltése; l; véges ments Kezdeményezés; a kovácsolás szimulációja
4 - Végleges elem szimuláció elősegítése
Miért digitális szimuláció?
A jelenlegi ipari fejlesztési kontextusban a virtuális szimulációs eszközök elengedhetetlenné váltak a kompromisszumok kezeléséhez és a teljesítmény előrejelzéséhez.
A modell virtuális világában a tervezőnek meg kell határoznia a feltételezéseket és ellenőriznie kell a kapcsolódó kockázatokat.
Bármely eszköz vagy rendszer tervezési szakaszában a tervezőnek olyan konfigurációt kell kidolgoznia, amely a legjobban kielégíti a funkcionális igényeket, ugyanakkor gazdaságilag életképes.
Nehéz problémát jelent annak az eszköznek a legjobb teljesítménye, amelybe műszaki, szerkezeti, méretbeli és fizikai paraméterek szólnak.
Ez az egyre növekvő elsajátítás a modellek összetettségének növekedéséhez és a vizsgálandó esetek növekedéséhez vezet.
Numerikus szimuláció: Interdiszciplináris megközelítés
A külön-külön vagy együttesen megjelenő jelenségek bonyolultsága megköveteli a számítási szimulációt és egy optimalizáló eszközt ötvöző hatékony számítási eljárások alkalmazását.
A multidiszciplináris optimalizálást olyan komplex rendszerek tervezésének vagy kísérleti folyamatának optimalizálására használják, amelyek szimulátorok vagy valós tesztek használatát igénylik teljesítményük méréséhez.
Ezek a szimulátorok eltérő természetűek lehetnek: digitális szimulációk fizikai jelenségek feldolgozása vagy eseményszimulációk (események feldolgozása).
A külön-külön vagy együttesen megjelenő jelenségek összetettsége megköveteli a számszerű szimulációs és optimalizálási eszközt ötvöző erősebb eljárások alkalmazását.
A rendelkezésre álló eszközök lehetővé teszik a gyakran nehéz és összetett modellezés egyszerű matematikai egyenletekkel történő helyettesítését, amelyek kellően prediktívek ahhoz, hogy csökkentsék a számítási időket és a reaktivitás növekedését.
Numerikus szimuláció: Interdiszciplináris megközelítés
A szimulációs számítások lehetővé teszik a vizsgált alany viselkedésének megjóslását anélkül, hogy prototípusok készítésén vagy valódi, drága és/vagy nehezen felállítható tesztek elvégzésén kellene átesnie; ami alapvető előnyt jelent a termelési költségek szempontjából, különösen az innovatív területeken.
Ugyanakkor a numerikus szimuláció nagyon gyakran költséges a számítási idő szempontjából (egy óra, egy éjszaka, egy hét).
Az optimalizálási módszerek alkalmazása számos numerikus szimulációt igényel (legjobb esetben tízet, amikor nagy teljesítményű determinisztikus optimalizálási algoritmust lehet használni, legrosszabb esetben ezreket, amikor egy globális optimum keresése egy evolúciós algoritmusnak köszönhető, és ezért képes a szimulációk megfizethetetlen globális költségét idézi elő, ami a jelenlegi felhasználási körön kívül esik.
Az optimalizálás céljából racionális anyagmegtakarításhoz, a termékek minőségének vagy élettartamának javulásához és/vagy a gyártási folyamatok optimalizálásához is vezethetnek.
Numerikus szimuláció: Interdiszciplináris megközelítés
A multidiszciplináris fizikai modell megfogalmazása
Megoldások megléte/egyedisége, ha lehetséges, jól feltett probléma
Az oldatok minőségi tulajdonságai (szabályosság, homogenitás, stabilitás)
Fizikai alapokon nyugvó modelltervezés
A modellek megbízhatósága és konvergenciája
Modellhiba becslés és numerikus módszer