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SimulationX 3.8: Was ist neu? „Mit SimulationX 3.8 modellieren, berechnen und analysieren Sie technische Systeme schneller und einfacher als bisher. Wie haben wir das erreicht? Zusätzliche, leistungsfähige Berechnungsmethoden, eine überarbeitete Programmoberfläche sowie neue und erweiterte Modellbibliotheken sind nur einige der Highlights. Entdecken Sie neue Anwendungsfelder wie nichtnewtonsche Fluide oder die Simulation von Geräten für die toxikologische und pharmakologische Analyse. Eingebettet in das Portfolio der ESI-Gruppe liefert Ihnen SimulationX nicht nur eine bewährte Lösung für die dynamische Systemsimulation, sondern ermöglicht Ihnen auch, von Schnittstellen zu ESIs ganzheitlichem Softwareangebot zu profitieren.“ Dr. Andreas Uhlig, Geschäftsführer ESI ITI GmbH

• Über 100 zusätzliche und rund 150 überarbeitete Modellelemente

Sechs neue Modellbibliotheken sowie zahlreiche Erweiterungen in bewährten Modellsammlungen eröffnen Ihnen zusätzliche Anwendungsfelder und reduzieren den Modellierungsaufwand. Neben neuen Elementen und Funktionalitäten in den klassischen Bereichen Mechanik, Antriebstechnik, Elektromechanik, Hydraulik und Pneumatik, berechnen und dimensionieren Sie mit der neuen Bibliothek Mikrofluidik Mikroperfusions- und Lab-on-a-Chip-Systeme. Auf diese Weise entwickeln und optimieren Sie anhand effizienter Computersimulationen das physiologische Durchströmungs­verhalten von Blut durch verschiedene Organe in einem künstlichen Mikrokreislauf. Die neue Bibliothek Green City dient dem Modellieren und Berechnen gekoppelter Strom- und Wärmenetze für Stadtquartiere sowie zum Analysieren der Wechselwirkungen zwischen Energiequellen, Speichern, Leitungen und Verbrauchern. Machen Sie einen großen Schritt in Richtung Zero-Emission-Cities und entwickeln Sie klimafreundliche und ressourcenschonende Lebensräume.

• Neue Anwendungsgebiete wie Mikrofluidik, nichtnewtonsche Fluide und Energieanalysen für Stadtquartiere

Eine übersichtlich gestaltete Benutzeroberfläche und Parameterdialoge, mehr Freiheiten bei der Darstellung der Ergebnisse sowie schnelleres Berechnen nutzen sowohl lang­jährigen SimulationX-Anwendern als auch Neueinsteigern.

• Klarer gestaltete Benutzeroberfläche und Parameterdialoge

• Zahlreiche Erweiterungen in der Mechanik, Antriebstechnik, Elektromechanik, Hydraulik und Pneumatik • SimulationX E-Learning zum Selbststudium • Neue und überarbeitete Schnittstellen (z. B. OPC-UA)

Bild 1: Simulationsmodell eines Portalkrans mit dreidimensionalen Seiltrieben aus der neuen Bibliothek Bandantriebe (MKS)

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HIGHLIGHTS: • Über 100 neue Modellelemente • 6 neue Bibliotheken • Bandantriebe (MKS): Zuverlässige Analysen räumlicher Band- und Seilantriebe • Hydraulische Bremsen: Effektives Entwickeln von Bremsanlagen für Fahrzeuge • Green City: Effiziente Energiesysteme für Stadtquartiere • Nichtnewtonsche Fluide: Simulation hydraulischer Systeme mit nichtnewtonschen Fluideigenschaften • Mikrofluidik: Virtuelles Testen und Dimensionieren von Mikroperfusions- und Lab-on-a-ChipSystemen für toxikologische und pharmakologische Untersuchungen • Hydraulische Schmierung: Zuverlässige Schmierkreisläufe für Getriebe und Kolbenmaschinen • Grundlegend überarbeitet: Elektrische Maschinen inkl. Leistungselektronik Komfortables Simulieren elektrischer Maschinen sowohl als Motor als auch als Generator • Erweiterungen bewährter Bibliotheken (Auswahl) • Neue, ebene Kontaktelemente in der Mechanik und Antriebstechnik • Zusätzliche Feder-Dämpfer Modelle in der MKS-Mechanik • Weitere, thermodynamische Zustandsdiagramme: T-s und Mollier-h,x-Diagramm • Neue Elemente und Funktionalitäten in der Heat-Transfer-Bibliothek • Erweiterung der Bibliotheken Kraftwerkstechnik und Lüftungstechnik • Erweiterung der Bibliothek Drehschwingungsanalyse • Rund 150 erweiterte und überarbeitete Modellelemente (Auswahl) • Feuchte Gase: Zusätzliche Fluideigenschaft in der SimulationX-Pneumatikbibliothek • Neue Fluide und Funktionalitäten in der Thermofluidtechnik • Erweiterte Vorspannmöglichkeiten für alle Feder-Dämpfer- und Bandmodelle in der Ebenen und MKS-Mechanik • Gesteigerte Performance und effizientere Workflows • Schnelleres Laden von gerechneten Simulationsmodellen • Verbesserte Synchronisierung zwischen verschiedenen Modellansichten • Kompilierte Modellberechnung für BDF- und MEBDF-Löser • Überarbeitete Nutzeroberfläche • Erweiterter Tabellen-Editor • Berechnen der Übertragungsfunktion über die COM-Schnittstelle • Neue Schnittstelle zu OPC-UA • SimulationX Selbstlernkurse: Schneller Einstieg in Ihre Software für Systemsimulation - jederzeit und überall

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NEUE MODELLBIBLIOTHEKEN IN SIMULATIONX 3.8 BANDANTRIEBE (MKS) Zuverlässige Analysen räumlicher Band- und Seilantriebe Hochpräzises Handling komplexer, dreidimensionaler Bandund Seilkonstruktionen wie zum Beispiel in Hochsee-Wellenkompensatoren erfordert eine ausgeklügelte Steuerung und eine geschickte Konstruktion. Auch in Kränen, Seilbahnen, in Antrieben sowie beim Verarbeiten von band- und strangförmigem Material beeinflussen räumlich wirkende Kräfte und Schwingungen das Verhalten der Maschine. Erstellen Sie einfach und effizient Simulationsmodelle räumlicher Band- und Seilantriebe, sowie von Wickelvorrichtungen und berechnen Sie die Wechselwirkungen zwischen Band/Seil, An- und Abtrieb und der Steuerung. In die Simulation werden die Seilelastizität, durchhängende Trume, der Schlupf zwischen Seil und Rolle, Schwingungseinflüsse, die kinetische Energie sowie die Geometrie des Zugmittels mit einbezogen. Die Eigenschaften der einzelnen Komponenten parametrieren Sie komfortabel anhand von Katalogund Zeichnungsdaten. Nutzen Sie die 3D-Darstellung, um Ihr Modell zu überprüfen und anschaulich Ergebnisse zu präsentieren.

Bild 2: Keilriemen an einem Kfz-Motor; die Umlenkrolle drückt auf das Deckband des Riemens.

HYDRAULISCHE BREMSEN Effektives Entwickeln von Bremsanlagen für Fahrzeuge Beschleunigen Sie die Entwicklung wettbewerbsfähiger, hydraulischer Bremssysteme und einzelner Komponenten wie zum Beispiel Unterdruck-Bremskraftverstärker. Die detaillierten Komponentenmodelle hydraulischer Bremssysteme beinhalten präzises, physikalisches Verhalten, umfangreiches Modellierungswissen und umfassende Erfahrung in der Automobilindustrie. Ermitteln Sie die Kräfte am Bremszylinder, analysieren Sie das Pedalgefühl beim Bremsvorgang. Indem Sie das Modell des Bremssystem mit einem Fahrdynamikmodell koppeln, überprüfen Sie das Gesamtfahrzeugverhalten z. B. in Bezug auf die Fahrzeugstabilität während des Bremsvorgangs oder beim Eingreifen von ABS/ESP.

Bild 3: Modellelemente der Bibliothek Hydraulische Bremsen Unterdruckbremskraftverstärker, Hauptbremszylinder, Bremssattel, Bremspedal

GREEN CITY Effiziente Energiesysteme für Stadtquartiere Um die angestrebten Klimaziele zu erreichen und die Abhängigkeit von Erdöl zu verringern, müssen regenerative Energien stärker in die Strom- und Wärmeversorgung von Gebäuden und Industrieanlagen eingebunden werden. Darüber hinaus müssen wir die zur Verfügung stehende Primärenergie effizienter nutzen. Durch aussagekräftige Simulationen mit der neuen Modellbibliothek Green City verstehen Sie das Zusammenwirken von Energiequellen, -leitungen, -speichern und -verbrauchern auch in komplexen Systemen zur Energieversorgung. Sie bewerten Investitionen in Stadtquartiere treffsicher bereits in frühen Konzeptphasen und erstellen ein auf die jeweiligen Anforderungen passgenaues Energiekonzept, welches aus unterschiedlichen Energiequellen, Speichern sowie

Bild 4: Simulationsmodell Strom und Wärmeversorgung eines Viertels mit einem Blockheizkraftwerk mit Elementen aus der Bibliothek Green City

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gekoppelten Strom- und Wärmenetzen besteht. Simulieren Sie elektrische, thermische sowie gekoppelte Energienetze mit Modellelementen unterschiedlicher Kraftwerkstypen, Umgebungsbedingungen, Energiespeichern, Infrastruktur für die Elektromobilität sowie Gebäuden und Verbrauchern. NICHTNEWTONSCHE FLUIDE Simulation hydraulischer Systeme mit nichtnewtonschen Fluideigenschaften Blut, Shampoo, Cremes, Ketchup, Bohrschlamm, Polymer­ lösungen und Polymerschmelzen, Kleber und Farbe: All diese Flüssigkeiten und Suspensionen besitzen andere Fließeigenschaften als newtonsche Flüssigkeiten wie zum Beispiel Wasser, Öl, Benzin oder Alkohol. Demzufolge unterscheidet sich das Verhalten beider Stoffgruppen in technisch-hydraulischen Systemen zum Teil erheblich. In der neuen Modellbibliothek Nichtnewtonsche Fluide (Non-Newtonian Fluids) finden Sie alle wichtigen Grundelemente wie Leitungen, Drosseln, Scherspannung und Fluidträgheit, um beliebige, nichtnewtonsche Fluid­systeme zu modellieren und zu simulieren. Die Fluideigenschaften definieren Sie anhand unterschiedlicher Modelle wie Power-Law, Bingham, Herschel-Bulkley oder Casson.

Bild 5: Modellelemente der Bibliothek Nichtnewtonsche Fluide: Druckquelle, Tank, Volumenstromquelle, Volumen, Düse, Induktivität, Kolbenfläche, Schubspannung transl., Schubspannung rot., Volumenstromsensor, Manometer, Rohrleitung

MIKROFLUIDIK Virtuelles Testen und Dimensionieren von Mikroperfusionsund Lab-on-a-Chip- Systemen für toxikologische und pharmakologische Untersuchungen Mikroperfusions- und Lab-on-a-Chip-Systeme können in vielen Fällen Tierversuche für die Pharma- und Kosmetikindustrie ersetzen. Dabei wird das physiologische Durchströmungsverhalten des Blutes durch verschiedene Organe künstlich nachgestellt und untersucht. Die Entwicklung solcher Systeme erfordert ein genaues Wissen über das Verhalten nichtnewtonscher Flüssigkeiten wie Blut in durchströmten Systemen mit sehr kleinen Querschnitten. Durch die winzigen Dimensionen unterscheidet sich das Verhältnis zwischen Oberfläche und Volumen sehr zu dem herkömmlicher, hydraulischer Systeme. Für diesen Zweck wurde die Bibliothek Mikrofluidik entwickelt. Erstellen Sie aus spezifischen Elementen per Drag and Drop ein Model Ihres Mikroperfusions- oder Lab-on-a-Chip-Systems, bestehend aus Peristaltikpumpen, Zellkulturbereichen, Nährstoffquellen und -verbrauchern, Mikrokanälen sowie weiteren Komponenten. Beim Fluid Blut fließt der Fåhraeus-Lindqvist Effekt in die Simulation mit ein und der Transport des chemisch gebundenen Sauerstoffs über Erythrozyten wird berechnet. Auch Substanzen, die zwar keinen Einfluss auf das physikalische Verhalten des Fluids haben, jedoch für die biochemische Analyse von Bedeutung sind, lassen sich mit dem Fluidstrom transportieren. Die Aussagekraft der Komponenten­ modelle sowie des simulierten Substanz- und Sauerstofftransports mittels einer Blutersatzlösung sind durch Messungen validiert.

Bild 6: Modell eines mikrofluidisches System für Hypoxie-Tests an menschlichen Zellkulturen mit Elementen der SimulationX-Bibliothek Mikrofluidik

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HYDRAULISCHE SCHMIERUNG Zuverlässige Schmierkreisläufe für Getriebe und Kolbenmaschinen Modellieren Sie Schmiersysteme zum Beispiel in Generatoren, Werkzeug-, Land- und Baumaschinen sowie in Turbinen, Motoren und Getrieben mit der neuen Bibliothek Hydraulische Schmierung. Die Modellelemente parametrieren Sie komfortabel anhand Katalog- und Zeichnungsdaten. Entwerfen Sie schnell und wirtschaftlich Druckumlaufschmierungen, die an jeder Stelle den erforderlichen Volumenstrom sicherstellen. Analysieren Sie den Ölkreislauf und bewerten Sie die Druckverluste, Volumenströme sowie das Temperaturverhalten auch unter dem Einfluss von Fliehkräften in rotierenden Kanälen. ELEKTRISCHE MASCHINEN INKL. LEISTUNGSELEKTRONIK Komfortables Simulieren elektrischer Maschinen sowohl als Motor als auch als Generator In der stark erweiterten und neu strukturierten Bibliothek Elektromechanik finden Sie neben überarbeiteten Modellelementen elektrischer Maschinen (inkl. einer doppelt gespeisten Asynchronmaschine) neue Komponentenmodelle für Umrichter und umfangreiches Zubehör zum komfortablen Modellieren von Leistungselektronik. Die Umrichtermodelle entsprechen fertig modellierten Baugruppen, die Sie mühelos anhand von Katalogdaten und dem gewünschten Regelungsverhalten parametrieren und mit dem entsprechenden Maschinenmodell per Drag & Drop verbinden. Auf diese Weise erstellen Sie mühelos Modelle elektrischer Maschinen, die als Generator betrieben werden, ohne dass tiefere, elektrotechnische Kenntnisse vorausgesetzt werden. Individuell zugeschnittene Steuerungselektronik erstellen Sie mit Grundelementen wie Sensoren, Spannungsquellen, Bremswiderstand oder abc/dq0-Transformation.

Bild 7: Modell einer doppelt gespeisten Induktionsmaschine mit Momentenregelung; der Wechselrichter ist durch das neue Element Geregelter Wechselrichter für doppelt gespeiste Asynchronmaschine abgebildet

Bild 8: Ausschnitt aus einem Teilmodell des Schmierkreislaufs eines 4-Taktmotors mit Elementen der Bibliothek Hydraulische Schmierung

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ERWEITERUNGEN BEWÄHRTER BIBLIOTHEKEN Auf Grundlage der technischen Entwicklung und Kundenanforderungen werden SimulationX-Bibliotheken fortlaufend für Sie weiterentwickelt und ergänzt. Im Folgenden ist eine Auswahl der über 150 Erweiterungen und Überarbeitungen beschrieben. ZUSÄTZLICHE FEDER-DÄMPFER MODELLE IN DER MKS-MECHANIK Einfaches Parametrieren und neue Analysen Mit drei zusätzlichen Feder-Dämpfer-Elementen haben Sie die Wahl zwischen unterschiedlichen Para­metrierungs­ methoden, um räumliche Federn zwischen zwei Körpern oder einem Körper und einem festen Punkt mühelos zu modellieren und deren Verhalten zu berechnen. Neben der Wahl, die Eigenschaften mit kartesischen oder Zylinderkoordinaten anzugeben, können Sie Lage und Orientierung des inneren Koordinatensystems bei Bedarf definieren, wodurch Sie reale Federn mit unterschiedlichsten Geometrien beschreiben und simulieren können. Nichtlineare Federeigenschaften geben Sie mit Feder- oder Dämpferkennlinien vor. Weiterhin lassen sich Symmetrieeigenschaften definieren, die initiale Vorspannung auf unterschiedliche Weise – passend zu den jeweils vorhandenen Daten und der Aufgabe – vorgeben und die ungespannten Dimensionen einer vorgespannten Feder komfortabel ermitteln.

Bild 10: Neue Feder-Dämpfer-Elemente in der MKS-Mechanik: 3D Feder-Dämpfer Spiel: (kartesische Richtung), (Zylinder-Richtung), (komplett symmetrisch)

NEUE, EBENE KONTAKTELEMENTE IN DER MECHANIK UND ANTRIEBSTECHNIK Leichteres Modellieren in der 1D-, 2D- und MKS-Mechanik, Arretierungen, Verschlussmechanismen, Kurvenscheibenund Schrittgetriebe sowie das Verhalten von Klauenkupplungen in Synchronisierungen modellieren und berechnen Sie schnell und zielführend mit neuen Kontaktmodellen für die 1D-, 2D- und MKS-Mechanik: Kreis/Ring-Polygon sowie Polygon-Polygon (kreisförmig abgerundet). Auch die bestehenden Kontaktmodelle wurden hinsichtlich Berechnungsgeschwindigkeit und Komfort überarbeitet. Ein neues Rastierungsmodell ermöglicht der Rastierungskugel von der Oberfläche abzuheben und liefert hoch genaue Ergebnisse.

Bild 9: Modell einer Rastierung mit dem neuen Rastierungselement

Bild 11: Detailliertes Modell eines Malteserkreuzgetriebes mit Spiel und Sperre, mit dem neuen 2D-Kontaktelemente Polygon-Polygon (kreisförmig abgerundet)

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WEITERE, THERMODYNAMISCHE ZUSTANDSDIAGRAMME: T-S UND MOLLIER-H,X-DIAGRAMM Effiziente und anschauliche Systemanalyse für Klimatechnik und Kraftwerkstechnik Um den Zustand von Wärme- und Kältekreisläufen schnell zu erfassen, sind Zustandsdiagramme ein wichtiges Hilfsmittel. Neben den bereits in der Version 3.7 vorgestellten p-h- und h-s-Diagrammen stehen Ihnen nun auch T-s-Diagramme (um den Wirkungsgrad des Carnot-Prozesses zu ermitteln) sowie Mollier-h,x-Diagramme (um den Zustand feuchter Luft zu Visualisieren) zur Verfügung. Bewerten Sie Ihren Prozess bereits während der Simulationsrechnung anhand aussagekräftiger Animationen.

Bild 13: Beispiel eines T-s-Diagramms in der SimulationX-Strukturansicht

NEUE ELEMENTE UND FUNKTIONALITÄTEN IN DER HEAT-TRANSFER-BIBLIOTHEK Neue Grund- und Komponentenmodelle sowie erweiterte Funktionalität der stationären Wärmeübertrager Lamellenwäremeübertrager sind kompakt gebaut und haben auch bei geringen Temperaturunterschieden einen hohen Wirkungsgrad. Das neue Modellelement Lamellen-Wärmeübertrager parametrieren Sie komfortabel mit Geometriedaten und simulieren auf diese Weise unter anderem Ladeluftkühler für Fahrzeuge sowie Wärmeübertrager in Schienenfahrzeugmotoren, in Klimaanlagen für Flugzeuge oder in kryogenen Prozessen zur Lufttrennung. Neue Grundlagenelemente wie Externe Konvektion und Allgemeine Strahlung erweitert das Anwendungsspektrum der Heat-Transfer-Bibliothek für eine Vielzahl individueller Thermodynamikprozesse. Für Anwendungen mit großer, thermischer Trägheit – also definierter, konstanter Umgebungstemperatur – wie Gefrierschränke, Fußbodenheizungen und Erdwärmepumpen können alle stationären Wärmeübertrager mit nur einem Fluidstrom betrieben werden. Somit wird das Modellieren und Berechnen freier Konvektion vereinfacht. Weiterhin haben Sie die Möglichkeit, den Wärmeübergang zu Festkörpern (wie zum Beispiel in Erdrohren) zu simulieren und die Wärmekapazität des Wärmeübertragers in Ihre Analysen mit einzubeziehen.

Bild 14: Neues Element Lamellen-Wärmeübertrager aus der Modellbibliothek Stationäre Wärmeübertrager

Bild 12: Beispiel eines Mollier-h,x-Diagramms in der SimulationX-Strukturansicht

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ERWEITERUNG DER BIBLIOTHEKEN KRAFTWERKSTECHNIK UND LÜFTUNGSTECHNIK Leichteres Modellieren durch eine größere Modellauswahl Das neue Modellelement Dampfturbine (Steam Turbine) – insbesondere geeignet für Wärmekreisläufe in Dampf-, Blockheiz-, Nuklear- und solarthermischen Kraftwerken – berechnet die mechanische Leistung, die mit dem zur Verfügung stehenden Dampfstrom umgesetzt wird. Mit SimulationX-Pneumatikmodellen können Sie nun auch das Verhalten feuchter Gase berechnen. Infolge dessen stehen Ihnen für die Klima- und Prozesstechnik zwei neue Elemente zur Verfügung: Verdunstung über einer freien Wasserfläche (Evaporation at Free Water Surface) sowie Befeuchter (Humidifier) für die Modellierung von Wasser- oder Dampfeinspritzung. Auf diese Weise beschreiben Sie Trocknungsprozesse bzw. den sich ändernden Wassergehalt eines Gases. ERWEITERUNG DER BIBLIOTHEK DREHSCHWINGUNGSANALYSE Einfaches und effizientes Modellieren von frequenzabhängigem Kupplungsverhalten für die stationäre Simulation Modellieren Sie schnell und komfortabel frequenzabhängiges Verhalten von Kupplungen insbesondere im Antriebsstrang von Schiffen mit neuen Elementen in der Bibliothek Drehschwingungsanalyse (Torsional Vibration Analysis). Basierend auf Kennfeldern für komplexes Steifigkeitsverhalten integrieren Sie mit drei neuen Elementen das gewünschte Kupplungsverhalten in Ihr Antriebstrangmodell. Neben der Frequenz können Sie weitere Variablen mit Einfluss auf die Steifigkeit (wie z. B. die Temperatur) in Betracht ziehen.

Bild 16: Neue Elemente in der Bibliothek Drehschwingungsanalyse: Feder-Dämpfer (basierend auf Frequenzgang), Feder-Dämpfer (basierend auf Frequenzgang und Temperatur), Frequenzgang

Bild 15: Modell einer Klimaanlage mit Luftbefeuchter und Mollier-h,x-Diagramm, um den thermodynamischen Prozess zu veranschaulichen

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RUND 150 ERWEITERTE UND ÜBERARBEITETE MODELLELEMENTE (AUSWAHL) Entdecken Sie zahlreiche neue Funktionalitäten innerhalb bewährter Modellelemente. Erschließen Sie sich neue Anwendungsperspektiven und profitieren Sie von gesteigerter Modellierungseffizienz. FEUCHTIGKEIT IN ALLEN ELEMENTEN DER SIMULATIONX-PNEUMATIKBIBLIOTHEK Kontrollieren Sie die Feuchtigkeit in Luft und Gasen für industrielle Prozesse und in der Klimatechnik Die Feuchtigkeit in der Luft oder in Prozessgasen hat in der Klimatechnik und der Verfahrenstechnik einen großen Einfluss auf das menschliche Komfortempfinden und die Produktqualität. Weiterhin wird das thermische Gleichgewicht zum Beispiel in Luftkühlern oder Brennwertkesseln von kondensierendem Dampf in der Luft oder im Gas beeinflusst. Gase und Gasmischungen innerhalb der SimulationX-Pneumatikbibliothek berücksichtigen nun den Einfluss von Feuchtigkeit während der Simulation. Betrachten Sie das Kondensationsverhalten innerhalb Ihrer thermischen Systeme und erhalten Sie dadurch genauere Berechnungsergebnisse.

Bild 17: Neuer Eigenschaftsdialog „Feuchtigkeit“ in der Pneumatik

NEUE FLUIDE UND FUNKTIONALITÄTEN IN DER THERMOFLUIDTECHNIK Breitere Anwendungsgebiete und höherer Bedienungskomfort in der Thermofluidtechnik Die neuen, tabellenbasierten Fluide R290 (Propan), R32, R404A und R600a (Isobutan) öffnen die Modellelemente aus der Thermofluidtechnik einer breiteren Anwendung in der Klima- und Kältetechnik. Mit dem neu entwickelten Modellelement Kältemittelfüller (filler) ermitteln Sie automatisiert den optimalen Füllgrad Ihres Systems mit einem Kältemittel und erhalten die erforderlichen Startwerte um den thermodynamischen Kreislauf berechnen zu können. NEUE VORSPANNMÖGLICHKEITEN FÜR ALLE FEDERDÄMPFER- UND BANDMODELLE IN DER EBENEN UND MKS-MECHANIK Gesteigerter Modellierungskomfort und erweiterte Analysen

Bild 18: Auswahl eines tabellenbasierten Gases für ein Thermofluid-System

Sowohl in der ebenen als auch in der MKS-Mechanik haben Sie nun bei allen Feder-Dämpfer- und Bandmodellen eine umfangreiche Auswahl an Alternativen um eine Vorspannung je nach den vorhandenen Daten zu definieren: Unter anderem durch Angabe einer relativen Vorspannung. Darüber hinaus lassen sich aus den gegebenen Parametern im vorgespannten Zustand die Dimensionen des ungespannten Feder-Dämpfers bzw. des Bands berechnen.

Bild 19: Eigenschaftsdialog um die Vorspannung eines Feder- oder Bandmodells der ebenen oder MKS-Mechanik anzugeben

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GESTEIGERTE PERFORMANCE UND EFFIZIENTERE WORKFLOWS Durch ein Paket verschiedener Überarbeitungen an der Softwareplattform konnte die Performance beim Laden von Modellen, während des Modellierungsprozesses und der Berechnung gesteigert werden. SCHNELLERES LADEN VON GERECHNETEN SIMULATIONSMODELLEN Schnelles Laden von Modellen mit vielen Ergebnis- und Animationsdaten Während ungerechnete SimulationX-Modelle für gewöhnlich nicht größer als ein Megabyte sind, können gerechnete Modelle mit vielen Ergebnis- und Animationsdaten mehrere Gigabyte umfassen. In SimulationX 3.8 werden diese Daten nicht mehr direkt beim Öffnen geladen, sondern erst, wenn sie tatsächlich erforderlich sind. Die Wartezeit, bis ein sehr großes Modell von Ihnen betrachtet und bearbeitet werden kann, verkürzt sich dadurch von Minuten zu Sekunden. VERBESSERTE SYNCHRONISIERUNG ZWISCHEN VERSCHIEDENEN MODELLANSICHTEN Schnelleres Arbeiten im Modellcode mit der Textansicht Ein Simulationsmodell können Sie in SimulationX parallel in unterschiedlichen Darstellungen (Ansichten) bearbeiten: Strukturansicht, Textansicht und 3D-Ansicht. Änderungen, die Sie in einer Ansicht oder im SimulationX-TypeDesigner vornehmen, werden nun bis zu 3 Mal schneller in Modelica-Code (Textansicht) übertragen. Vor allem fortgeschrittenen Nutzer profitieren somit von einem beschleunigten Arbeitsprozess. KOMPILIERTE MODELLBERECHNUNG FÜR BDF- UND MEBDF-LÖSER Gesteigerte Rechenleistung mit bis zu 10-facher Geschwindigkeit Simulationsmodelle berechnen Sie nun wahlweise mit oder ohne vorherige Kompilierung mit dem BDF- (Backward Differentiation Formulas) oder MEBDF- (Modified Enhanced BDF) Löser. Abhängig von den Modelleigenschaften, beträgt die Berechnungszeit mit einem kompilierten Modell nur einen Bruchteil im Vergleich zu den herkömmlichen BDF- und MEBDF-Verfahren. Sie profitieren gleichermaßen von den Vorteilen des BDF- bzw. MEBDF-Lösers und der kompilierten Modellberechnung, wie sie bisher ausschließlich mit dem CVODE-Löser oder Löser mit konstanter Schrittweite verfügbar war. Die herkömmlichen BDF- und MEBDF-Verfahren stehen Ihnen zusätzlich auch weiterhin zur Verfügung.

BDF/MEBDF-Verfahren mit internem Löser:

MODELICA®

GSA

BYTE CODE

RESULTS

Simulation

BDF/MEBDF-Verfahren mit kompiliertem C-Code:

MODELICA®

GSA

C-CODE

Compiler

MACHINE CODE

Simulation

Bild 20: Schema der Modellberechnung mit dem BDF- oder MEBDF-Verfahren mit und ohne Kompilierung

RESULTS

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ÜBERARBEITETE NUTZEROBERFLÄCHE Für effizientes Modellieren und aussagekräftige Analysen Die bezüglich Aussagekraft und Wahrnehmbarkeit durchgängig überarbeiteten Menüsymbole sorgen für einen besseren Überblick über die Programmfunktionalitäten. Auf diese Weise arbeiten Sie in SimulationX schnell und zielgerichtet. In den Eigenschaftsdialogen der Modellelemente erkennen Sie nun bei jedem Parameter mithilfe eindeutiger Symbole auf einem Blick den jeweiligen Datentyp des Parameters. Diese können als reelle Zahlen (REAL), ganze Zahlen (INTEGER), Boolesche Variablen (BOOLEAN) oder Zeichenketten (STRING) vorliegen. Die Farbe des Symbols beschreibt die Variabilität des Parameters – also ob es sich um eine Konstante, einen konstanten Parameter, einen variablen Parameter oder eine Variable handelt. In den Ergebnisfenstern lassen sich die Achsen nun an allen Seiten – oben, unten links und rechts – positionieren. Die Auswahl erfolgt mittels einer einfachen Auswahl. Wählen Sie die Darstellungsart, welche Ihre Simulationsergebnisse am besten repräsentiert. ERWEITERTER TABELLEN-EDITOR Einfaches Überprüfen mehrdimensionalen Parameter im Eigenschaftsdialog Mit dem Werkzeug Tabelleneditor können Sie sich im Eigenschaftsdialog von Modellelementen nun das Ergebnis mehrdimensionaler Parameter (z. B. Vektoren und Matrizen) unabhängig des Datentyps übersichtlich in Tabellenform anzeigen lassen und überprüfen sowie Zahlenwerte und Zeichenketten ändern. Diese Parameter bestehen entweder aus den Datentypen REAL, INTEGER, BOOLEAN oder STRING. Darüber hinaus werden Ausdrücke (EXPRESSIONS) wie z. B. Funktionen und Rechenoperationen sowie symbolische Zahleneingaben (z. B. π  pi oder e  exp) unterstützt. BERECHNEN DER ÜBERTRAGUNGSFUNKTION ÜBER DIE COM-SCHNITTSTELLE Effizientes Ermitteln der Übertragungsfunktion im Rahmen automatisierter Simulationsabläufe Um Modelle mit Hilfe von Skripten automatisiert zu parametrieren, zu simulieren, Ergebnisse auszulesen sowie für weitere Operationen, können Sie in SimulationX auf die bewährte COM-Schnittstelle zurückgreifen. Ab der Version 3.8 haben Sie nun die Möglichkeit über die COM-Schnittstelle auch die Übertragungsfunktion z. B. von Reglern, akustischen Signalen oder allgemein für Schwingungsanalysen zu ermitteln. Insbesondere für die Analyse eines nichtlinearen Systems in verschiedenen Arbeitspunkten sparen Sie mit dieser Methode viel Zeit. Ebenso effizient untersuchen Sie auf diese Weise die Abhängigkeit der Übertragungsfunktion von unterschiedlichen Parameterwerten. NEUE SCHNITTSTELLE ZU OPC-UA Austausch zwischen SimulationX-Modellen und industriellen Steuerungen sowie anderen Datenquellen zum Beispiel für die virtuelle Inbetriebnahme OPC ist der Standard in der Automatisierungstechnik, um herstellerunabhängig Daten auszutauschen. SimulationX 3.8 enthält eine Schnittstelle, mit der Sie ein SimulationX-Modell mit OPC-UA Serverpoints verbinden und somit in Echtzeit Informationen austauschen können. Vor allem bei der Inbetriebnahme von Anlagen und Maschinen legen Sie auf diese Weise die Steuerung schnell und passgenau zur Technik aus und sparen vom Auftragseingang bis zur Einsatzfähigkeit Zeit und Kosten. Darüber hinaus lassen sich virtuell Havarie- und Notfallszenarien gefahrlos und kostengünstig unter realistischen Bedingungen testen.

REAL

INTEGER

BOOLEAN

Variable Parameter Constant Parameter Constant Initial Value Bild 21: Zusätzliche Angabe zum Datentyp in den SimulationX-Eigenschaftsdialogen

STRING

unknown

undefined

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SIMULATIONX SELBSTLERNKURSE

Schneller Einstieg in Ihre Software für Systemsimulation - jederzeit und überall

Bild 22: SimulationX-Schulung S1 SimulationX Fundamentals als E-Learning-Modul zum Selbststudium

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Als Ergänzung zu den bewährten Kursen der ESI ITI Academy oder durch ESI ITI Trainer beim Kunden vor Ort, stehen Ihnen ab sofort SimulationX-Grundkurse auch als E-Training zur Verfügung. Örtlich unabhängig erlernen Sie anschaulich und einprägsam mit übersichtlichen, interaktiven Unterlagen und praktischen Übungen die Grundlagen der Systemsimulation bei freier Zeiteinteilung. Ihre Fragen beantworten unsere erfahrenen Trainer gerne über unseren Helpdesk oder während monatlich stattfindender Web-Konsultationen.

Stand 11/2016_2