CMS Overview
Cubit Meshing Suite – CMS è il risultato di un progetto interno di Ricerca e Sviluppo sviluppato per migliorare e standardizzare i processi associati alla fase di pre-processing nell’analisi CFD.
Il team FDD di Cubit lavora su argomenti innovativi e diversificati, il che è importante per acquisire fiducia e competenze su vari problemi. Negli anni precedenti, il principale svantaggio di questo flusso di lavoro era legato alla standardizzazione dei processi: a causa dei modelli di riferimento in continuo cambiamento per le analisi del team, era difficile raggiungere uno standard adeguato.
Nella prima metà del 2024, Cubit ha investito parte delle sue risorse nello sviluppo di una strategia per gestire la generazione di mesh di superfici per i diversi modelli con cui il team potrebbe lavorare.
CMS – Aspetti principali
Il team di Cubit ha identificato alcuni problemi da risolvere durante lo sviluppo di CMS:
Tempo:
- Problema: Il tempo è sempre un fattore critico. Il team di Cubit aveva bisogno di ridurre il tempo complessivo di pre-processing, essendo una preoccupazione primaria nell’analisi CFD.
- Soluzione: CMS doveva essere completamente automatizzato per garantire un uso efficiente delle risorse.
Nuovo Standard:
- Problema: In precedenza, le mesh venivano create manualmente e si basavano su triangoli senza alcun riconoscimento strutturato delle caratteristiche.
- Soluzione: CMS doveva essere sviluppato per lavorare con mesh prevalentemente quadrilaterali, generate con un approccio batch per gestire correttamente il riconoscimento delle caratteristiche.
Adattabilità:
- Problema: Il team FDD di Cubit si confronta con una vasta gamma di geometrie, diverse per tipo e lunghezza di riferimento.
- Soluzione: CMS doveva essere sviluppato per gestire diversi tipi di geometrie con un approccio parametrico integrato per generare con successo mesh per modelli di varie lunghezze.
Facilità d’uso:
- Problema: Il processo di apprendimento della generazione di mesh per i nuovi utenti dipendeva dagli utenti più esperti.
- Soluzione: L’algoritmo doveva fornire linee guida chiare per garantire una formazione completa ai nuovi utenti.
CMS – Sviluppo
Per soddisfare i requisiti, il team si è concentrato inizialmente sulla creazione di modelli relativi a trasporti marittimi, aerei e terrestri. Dopo aver scelto un modello specifico per rappresentare ciascun tipo di veicolo, è stato creato uno scenario di mesh batch per ogni tipo di veicolo, poi regolato e perfezionato per stabilire la migliore regola di generazione della mesh.
Per soddisfare il requisito di adattabilità, gli scenari di mesh batch sono stati parametrizzati per regolare i valori di riferimento della mesh in base alla lunghezza di riferimento del modello.
Una volta completati gli scenari di mesh batch, sono state sviluppate interfacce utente (GUI) user-friendly per guidare gli utenti nella configurazione dell’algoritmo e nel suo utilizzo quotidiano.
CMS – Risultati
Il rilascio di CMS al team ha portato a diversi risultati rispetto ai requisiti iniziali:
- Il tempo richiesto per ottenere una mesh completa è stato ridotto del 60%, riducendo il tempo complessivo da giorni lavorativi a ore.
- Il numero totale di celle è stato ridotto, ottenendo file più leggeri e migliorando le operazioni di trasferimento. L’uso dell’approccio batch e la parallelizzazione nelle operazioni di mesh hanno permesso questa riduzione senza perdere dettagli geometrici.
- L’adozione dell’approccio Batch Mesh ha migliorato sensibilmente la qualità complessiva della mesh in termini di skewness (distorsione).
- Gli utenti sono passati da operatori a supervisori, migliorando la loro esperienza in questa fase dell’analisi CFD.
CMS 2.0 e Sviluppi Futuri (algoritmo generico, wrapping, mesh volumetrica)
CMS è stato inizialmente sviluppato per generare mesh di superfici per veicoli marittimi, aerei e terrestri, ma il team ha recentemente ampliato notevolmente le sue capacità.
CMS è stato quindi potenziato con un secondo algoritmo in grado di generare mesh per geometrie generiche con input minimi da parte dell’utente, aprendo la strada a nuovi sviluppi futuri.
Mesh Volumetrica:
CMS può essere esteso con uno strumento per la generazione di mesh volumetriche, per creare uno strumento completo che copra dalla superficie al volume.
Wrapping:
Il wrapping è un approccio diverso per generare superfici. Il suo principale vantaggio è che non richiede la pulizia della geometria esportata da CAD. Quando combinato con un approccio automatizzato come CMS, consente al team di massimizzare la riduzione dei tempi di pre-processing.
