Po dwuletniej przerwie spowodowanej pandemią COVID-19,  13 i 14 października odbyła się w Poznaniu 27. Konferencja Użytkowników programów SIMULII. Od ponad ćwierćwiecza jest ona ważnym elementem kontaktów BUDSOFT, TECHNIA i DS. SIMULIA z użytkownikami oprogramowania SIMULII w Polsce. Głównym celem tego spotkania było: przedstawienie nowych inicjatyw i strategii rozwoju programów SIMULII, w tym od lat dobrze znanych programów z portfolio Abaqus UFEA, jak Abaqus, Isight, Tosca i fe-safe czy Simpack; prezentacja pakietów oprogramowania CST Studio Suite i PowerFLOW, obecnych na rynku wiele lat, ale będących dopiero od niedawna częścią portfolio symulacyjnego DS.  

Jedną z przewodnich myśli i tematów tegorocznego spotkania było wykorzystanie zaawansowanych symulacji w kontekście bezpośredniego wsparcia prac projektowych zgodnie z koncepcją MODSIM, jak również efektywne wykorzystanie zasobów chmurowych HPC w zakresie potrzeb i specyfiki symulacji na Platformie 3DExperience.  Już od wielu lat, omawiane podczas Konferencji tematy dotyczą najbardziej żywotnych zagadnień współczesnej inżynierii, w tym elektro-mobilności, silnie związanymi z tym tematem wielopolowymi symulacjami sprzężonymi z zakresu wielu dziedzin fizyki oraz skutecznych metod optymalizacji produktów np. pod kątem ich trwałości zmęczeniowej.  

Pierwszego dnia Konferencję otworzyli Witold Kąkol i Johan Kölfors. Podczas wystąpienia „BUDSOFT & TECHNIA Simulation - Dzisiaj i Jutro” przedstawili miejsce i rolę BUDSOFTU w TECHNII, jednym z największych partnerów DS na świecie. TECHNIA planuje w najbliższych latach być największym partnerem DS, również w obszarach związanych z symulacją, w czym zespół BUDSOFTU ma do odegrania istotną rolę w Polsce i w Europie. Podczas tej prezentacji nie zabrakło nawiązań do ponad 20-letniej historii współpracy pomiędzy BUDSOFTem i szwedzkim zespołem TECHNIA Simulation. Dzięki temu wielu uczestników naszego spotkania zmieniło perspektywę postrzegania dołączenia BUDSOFTU do TECHNII we wrześniu ubiegłego roku, szczególnie w świetle niezwykle ambitnych planów dotyczących rozwoju narzędzi szeroko rozumianego wspomagania projektowania, zarządzania życiem produktu i integracji procesów biznesowych DS, o czym mówił  p. Tomas Ivancik podczas prezentacji „SIMULIA Update”. Rozwijana przez DS od ponad dekady Platforma 3DExperience integruje wszystkie narzędzia symulacyjne dostępne w ofercie SIMULIA z innymi narzędziami, jak np. CAD czy PLM.Otwiera również możliwość korzystania z nich w chmurze DS i użycia zasobów obliczeniowych HPC w formacie SaaS,skalowalnych do potrzeb każdego przedsiębiorstwa od jednoosobowej działalności po klientów korporacyjnych.

Tematyka związana z obliczeniami dużej mocy oraz z chmurą była częścią prezentacji „Rozwój infrastruktury informatycznej nauki i jej zastosowań dla cyfrowej nauki i gospodarki” kolejnego gościa naszej Konferencji, p. Krzysztofa Kurowskiego, zastępcy Dyrektora Poznańskiego Centrum Superkomputerowo -Sieciowego. PCSS jest znanym w skali międzynarodowej ośrodkiem badawczo-rozwojowym w zakresie infrastruktury informatycznej, realizującym projekty R&D z ponad tysiącem partnerów z całego świata. Projekty realizowane w PCSS dotyczą m.in.: 

• sieci nowych generacji,  

• Klimatu, nowych źródeł energii,  

• medycyny personalizowanej,  

• inteligentnego rolnictwa,  

• przemysłu 4.0,  

• bioinformatyki,  

• analizy Big Data,  

• sztucznej inteligencji, 

• cyberbezpieczeństwa, 

• udostępniania komputerów dużej mocy na potrzeby badań naukowych,  

• prac badawczo-rozwojowych i 

• projektów przemysłowych.  

W PCSS uruchomiony zostanie również jeden z pierwszych komputerów kwantowych wyprodukowanych w Europie oraz powstanie pierwszy w Europie Środkowo-Wschodniej hub kwantowy w ramach IBM Quantum Network. O wszystkich tych tematach mogli usłyszeć uczestnicy Konferencji podczas tego bardzo ciekawego wystąpienia.  

Wielu użytkowników programów SIMULIA korzysta już z zasobów obliczeniowych PCSS , a na przestrzeni ostatnich 30 lat procesory superkomputerów PCSS, takich jak Altair, poświęciły niezliczoną ilość godzin na obliczenia zadań np. w Abaqus.

Pierwsze przedpołudnie  Konferencji zamknęła  prezentacja „Establishing a batch mapping process to enable water loads simulation validation” Ioannisa Nerantzisa z firmy BETA CAE Systems, sponsora naszej Konferencji. Dotyczyła ona ciekawego narzędzia, służącego do transferu danych z analizy CFD do Abaqus, opracowanego wspólnie z BMW Group.  

Po przerwie obiadowej miało miejsce ogłoszenie wyników konkursu „Dyplom z Abaqus”. BUDSOFT od wielu lat organizuje konkurs na najlepszą pracę dyplomową (inżynierską lub magisterską), wykonaną z wykorzystaniem programu Abaqus. Głównym celem jest  promocja najzdolniejszych studentów, a wkrótce być może młodych analityków MES. W tym roku nagrodzona została p. Kinga Zemła z Politechniki Śląskiej za pracę „Experimental and numerical analysis of glass pane subjected to impact with a steel ball”, której promotorem był p. prof. dr hab. inż. Marcin Kozłowski. Serdecznie gratulujemy!

Prezentacje użytkowników oprogramowania SIMULIA są kluczową częścią naszej Konferencji. Pierwszego dania wygłoszono trzy referaty. Pierwszy z nich „Przykłady zastosowań oprogramowania Isight w zagadnieniach optymalizacji w Tenneco Automotive” wygłosił p.Tomasz Łukasik z Tenneco Automotive Eastern Europe, który na wielu interesujących przykładach pokazał jak program Isight pozwala automatyzować symulacje w procesie projektowania systemów zawieszeń samochodowych. Automatyzacja plus wieloletnie doświadczenia oraz doskonałe opanowania narzędzi, takich jak Abaqus, Python oraz Isight pozwoliły znacząco skrócić czas potrzebny na realizację wielu zadań w Tenneco, nawet do kilku godzin.

Podczas kolejnego wystąpienia „Structural simulations of automotive radar” panowie Marek Wójcik i Marcin Budziak z Aptiv Services Poland pokazali jak złożone wyzwania stawia przed inżynierami projektowanie zaawansowanych systemów wspomagania kierowcy w nowoczesnych samochodach. Procesy technologiczne związane z tworzywami sztucznymi, modelowanie mechaniczne komponentów elektronicznych (płytek PCB, układów scalonych), analiza zmęczeniowa połączeń lutowanych to tylko niektóre z problemów, z którymi z powodzeniem zmagają się na co dzień inżynierowie Aptiv z użyciem oprogramowania SIMULIA.

Równie duże zainteresowanie wzbudziła prezentacja „Obliczenia wytrzymałościowe komponentów silników lotniczych realizowane przez MTU Polska” p. Dawida Tarnowskiego z MTU Aero Engines Polska. O tym, jak istotna jest rola realistycznych symulacji komponentów lotniczych silników odrzutowych na pewno nie trzeba nikogo przekonywać. Warunkom pracy np. łopatek turbiny takich silników sprostać może mało który materiał. Zmęczenie wysoko i nisko cyklowe, pełzanie, bardzo wysoka temperatura sięgająca 1400°K to zjawiska, które trzeba uwzględnić podczas symulacji łopatek. Również, mało które oprogramowanie potrafi sprostać analizom uwzględniającym te zjawiska. Abaqus radzi sobie z tym doskonale od ponad 30 lat. Podobnie jak inżynierowie MTU.

Pierwszą sesję prezentacji użytkowników zamknęła prezentacja „Variability of Fatigue Simulation Predictions for Automotive Components” Eweliny Czerlunczakiewicz i Macieja Majerczaka z Valeo Autosystemy. Na trwałość zmęczeniową ma wpływ wiele czynników. Jednocześnie zmęczenie materiałów jest jednym z ważniejszych wyzwań inżynierów projektujących komponenty wyposażenia pojazdów. Wnikliwość analizy wpływu różnych czynników, związanych z materiałami, jak i z konstrukcją samych komponentów przedstawionej przez autorów tej prezentacji, wzbudziła duże uznanie i zainteresowanie, szczególnie, że temat ten jest bliski wielu analitykom i inżynierom. Możliwość ilościowej oceny tego wpływu na bazie wyników symulacji w Abaqus wymaga mistrzowskiego opanowania narzędzi jak i procedur obliczeniowych. 

Resztę pierwszego dnia Konferencji wypełniło seminarium naszego kolegi Tomasza Jankowiaka na temat: "Badania eksperymentalne i modelowanie materiałów dla dużych deformacji z uwzględnieniem uszkodzenia i zniszczenia".  Tomek poruszył następujące zagadnienia; 

• badania dynamiczne wykorzystywane do określania statycznych i dynamicznych właściwości mechanicznych materiałów,

• mechanika ośrodków ciągłych, takich jak: sprzężone miary prędkości deformacji i naprężenia ciał stałych oraz wybrane modele konstytutywne wraz z algorytmami obliczeń, 

• przykłady symulacji komputerowych, pokazujących efekt nieliniowości geometrycznej i fizycznej w zakresie nieliniowo-sprężystym oraz z uwzględnieniem plastyczności,

• wpływ parametrów kryterium ewolucji uszkodzenia na osłabienie materiału.

Modelowanie zachowania materiałów z uwzględnieniem ich uszkodzenia staje się codziennym wyzwaniem wielu użytkowników Abaqus. Szczególnie ważnym zagadniemy jest właściwe interpretowanie wyników eksperymentów na potrzeby kalibracji modeli materiałowych. Ten ważny, interesujący i dość wymagający temat został przedstawiony przez Tomka w sposób niezwykle przystępny. Wiele uwag i porad Tomka na pewno pozwolą jeszcze lepiej stosować zaawansowane modele materiałowe dostępne w Abaqus. 

Po części oficjalnej pierwszego dnia Konferencji uczestnicy przenieśli się do Galerii MM, gdzie odbyła się zacięta rywalizacja przy kilkunastu stołach bilardowych. Wspólny wieczór zakończył się uroczystą kolacją w restauracji „Brovaria” na poznańskim Starym Rynku. Oba spotkania upłynęły w bardzo miłej i serdeczniej atmosferze, a dyskusje, nie tylko na temat Abaqus i symulacji, toczyły się przy kuflu doskonałego piwa, ważonego na miejscu, do … wczesnych godzin następnego dnia.

Drugi dzień rozpoczął się od żelaznego punku naszych Konferencji, a mianowicie prezentacji nowości w pakietach oprogramowania SIMULIA - „SIMULIA 2022 Update - co nowego w Abaqus, fe-safe, Tosca i Simpack: materiały, kontakt, wydajność obliczeń, etc.”. Podczas godzinnego wystąpienia Marcin Wierszycki, Krzysztof Szajek, Łukasz Faściszewski z BUDSOFTu omówili nowe funkcje i liczne usprawnienia w zakresie modelowania materiałów, kontaktu, wydajności obliczeń i ich automatyzacji w Abaqus. Przedstawili również nowe funkcje w zakresie optymalizacji z użyciem programu Tosca, w tym nowy sposób interpolacji sztywności dla elementów częściowo wypełnionych materiałem, ulepszone i rozbudowane ograniczenia dla zmiennych projektowych (preferowanie żeber, minimalny wymiar elementów, itp.) oraz poszerzony katalog wyników analizy używanych do budowy funkcji celu i definicji ograniczeń. W Simpacku rozwój technologii dotyczy zarówno interfejsów graficznych jak i procedur obliczeniowych. W zakresie funkcjonalności nowych oraz usprawnień elementów wprowadzonych w poprzednich wersjach na szczególną uwagę zasługują implementacje brył odkształcalnych oraz zagadnienia związane z kontaktem, przede wszystkim sformułowania więzi między dyskretnymi płaszczyznami oraz oddziaływania stycznych opisywanych tarciem Coulomba. Jednocześnie podkreślono, iż równolegle nie mniejszy nacisk deweloperzy przykładają do obliczeniowej efektywności algorytmów, które bezpośrednio przekładają się na rosnącą wydajność i niezawodność solverów. Oczywiście wraz z nowymi definicjami stale wprowadzane są usprawnienia dotyczące ergonomii pre- i post-processora, a także możliwości ekspozycji modelu i wyników - ich przykłady również zaprezentowano w części poświęconej Simpackowi. 

Resztę tego dnia Konferencji wypełniły głównie prezentacje użytkowników. P.Adam Rurański z BMZ Poland omówił „Testy fizyczne i symulacje numeryczne konstrukcji baterii litowo-jonowych”, głównie pod kątem wymagań dotyczących bezpieczeństwa. Baterie litowo-jonowe są obecne dzisiaj niemal wszędzie, a ich powszechność będzie z roku na rok rosnąć, choćby wraz ze wzrostem liczby elektrycznych pojazdów na naszych drogach. Słuchacze mogli dowiedzieć się jak wyśrubowanym wymaganiom podlegają baterie i jak szerokie spektrum testów muszą przejść, aby mogły trafić na rynek. Cieszy nas, że firma BMZ od wielu lat z sukcesem wykorzystuje oprogramowanie Abaqus w realizacji tak wymagających zadań, a wykonywane symulacje uderzeń, upadków, pożarów i innych gwałtownych obciążeń pomagają m.in. znacznie skrócić czas potrzebny na projektowanie i certyfikację nowych baterii.

W trakcie kolejnej prezentacji firmy Apitv p. Monika Pieszka-Łysoń wraz z p. Pawłem Bujakiem pozwolili nam się bliżej zapoznać z innym zagadnieniem związanym z elektro-mobilnością. W swojej prezentacji "Thermal-electric-structural analysis of electric connector for high voltage applications in automotive industry" przedstawili bardzo złożoną analizę wielopolową złącz elektrycznych w instalacjach samochodach. Sprzęgnięcie w jednej analizie pól termicznych, elektrycznych oraz przemieszczeniowych wymaga nie tylko doskonałych narzędzi, jak Abaqus, ale również olbrzymiej wiedzy i doświadczenia w posługiwaniu się takimi narzędziami, co, jak mieli okazję przekonać się słuchacze, nie jest obce inżynierom Aptiv z Krakowa. 

Po krótkiej przerwie, kolejny blok prezentacji użytkowników rozpoczął p. Bartłomiej Żyliński z Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie, który przedstawił "Mechanizm powstawania chropowatości powierzchni. Symulacja w systemie ABAQUS w wyniku kompresji". Analizy kontaktowe od zawsze były i nadal są jednym z największych atutów Abaqusa. Nieczęsto jednak mamy okazję spotkać się z tak szczegółową analizą zjawisk trybologicznych w Abaqus jak te, przedstawione w tym referacie.  

Równie głęboko i szczegółowo do rozwiązania problemu trwałości zmęczeniowej podszedł kolejny prelegent p. Łukasz Widzyk z Valeo Autosystemy w swojej prezentacji „Wpływ procesu produkcyjnego na długość życia wymiennika ciepła podczas testu szoku termicznego.” Zagadnienie wpływu procesów technologicznych na zmęczenie konstrukcji jest równie znane, co trudne do uwzględnienia w projektowaniu nie tylko tak zaawansowanych produktów jak wymiennika ciepła w samochodach. Dzięki bardzo zaawansowanym modelom oraz doskonałym narzędziom, Valeo może skutecznie mierzyć się również z takimi wyzwaniami i oferować swoje produkty czołowym producentom samochodów na całym świecie.

Serię prezentacji użytkowników zamknął w tym roku p. Dawid Nowicki z firmy EC Engineering z Krakowa referatem „Walidacja modelu układów wieloczłonowych wózka towarowego w oprogramowaniu SIMPACK”. Tak jak Simpack jest zdecydowanym liderem na rynku programów MBS, szczególnie w obszarze szeroko rozumianego transportu i pojazdów szynowych, tak również firma EC Engineering jest od lat jednym z światowych liderów tego rynku. Osiągnięcia w zakresie projektowania i symulacji pojazdów szynowych, weryfikowanych podczas fizycznych testów, które były przedmiotem tej prezentacji, są wyraźnym dowodem na to co może osiągnąć doświadczony zespół inżynierów, mający w swoich rękach tak skuteczne narzędzia jak Simpack.  

Jak łatwo zauważyć, w tym roku dużo miejsca podczas naszej Konferencji zajęła  tematyka związana z szeroko rozumianą elektro-rewolucją, głównie w motoryzacji. Nie mogło w związku z tym zabraknąć omówienia narzędzi, jakie w obszarze związanym z symulacjami elektromagnetycznymi oferuje SIMULIA. Szczególnie duże zainteresowanie wzbudził wykład naszego kolegi Rafała Wojciechowskiego "CST Studio Suite – symulacje elektromagnetyczne w ofercie SIMULII", podczas którego omówiona została cała gama narzędzi do symulacje takich urządzeń jak silniki elektryczne, dławiki, układy elektroniczne, anteny, itp. Nie zabrakło również przykładów i weryfikacji pomiarowych takich symulacji. Pokazano również, jak symulacje mogą pomóc w ocenie wpływu pola elektromagnetycznego na otoczenie, w tym na ludzkie ciało. Wieloletnie doświadczenie Rafała w tych dziedzinach, w tym rozwój własnych narzędzi do symulacji EM, w połączeniu z wszechstronnością CST Studio Suite, otwierają nowe perspektywy przed naszymi obecnymi i nowymi użytkownikami, w tej zdobywającej coraz większą popularność dziedzinie. 

Kolejny referat dotyczył oprogramowania PowerFLOW, narzędzia do zaawansowanych symulacji CFD, przeprowadzanych przy pomocy metody Lattice-Boltzmanna. To środowisko jest przeznaczone przede wszystkim do analiz z zakresu aerodynamiki pojazdów samochodowych z bardzo wysokim poziomem szczegółowości modeli, ale również do obliczeń związanych m.in. z ogrzewaniem, wentylacją i klimatyzacją (HVAC) czy lotnictwem. Pozwala na wykonywanie analiz nie tylko aerodynamicznych, ale także aeroakustycznych i termicznych. Podczas prezentacji omówione zostały podstawy teoretyczne metody Lattice-Boltzmanna i wynikające z nich właściwości obliczeń w PowerFLOW oraz zalety w porównaniu z klasycznym CFD. Zaprezentowano również kluczowe cechy narzędzi wchodzących w skład tego pakietu. Przedstawiono sposób pracy w tym środowisku, począwszy od przygotowania geometrii i przypadku obliczeniowego, a skończywszy na obróbce otrzymanych wyników, w tym pod kątem akustyki. Prezentacja ta pozwoliła bliżej poznać oprogramowanie PowerFLOW, które niewątpliwie stanowi przyszłość realistycznych symulacji CFD w ofercie SIMULII.  

Ostatnia prezentacja tegorocznej Konferencji "Obliczenia w chmurze na Platformie 3DExperience" dotyczyła obliczeń z wykorzystaniem narzędzi z portfolio SIMULIA na zasobach HPC w chmurze dostępnych w formacie SaaS. Słowo chmura jest od wielu lat odmieniane przez wszystkie przypadki, również w kontekście obliczeń inżynierskich. W czasach, gdy dostęp do zasobów chmurowych, w tym i obliczeniowych, w ramach usług IaaS takich firm jak Google, Amazon czy Oracle, jest na wyciągnięcie ręki i stanowi realną alternatywę dla infrastruktury on-premise, firmy takie jak DS mogą zaoferować coś więcej – dostęp do swoich produktów w formacie SaaS w ramach całkowicie zintegrowanej, autorskiej Platformy biznesowej 3DExperience. Oferta ta umożliwia nie tylko na uruchamianie zadań obliczeniowych na zdalnych, wysokowydajnych zasobach, z zachowaniem najwyższych standardów bezpieczeństwa (ISO 2700x), przy bardzo elastycznych i przejrzystych modelach licencjonowana, ale jednocześnie pozwala na dowolne skalowanie wykorzystywanych zasobów (np. liczby procesorów) jak i narzędzi zgodnie z filozofią MODSIM. 

Podsumowując, 27. Konferencja Użytkowników programów SIMULII była wyjątkowa pod wieloma względami . Przed wszystkich odbyła się po dwuletniej przerwie spowodowanej pandemią COVID-19. Pierwszy raz w blisko 30-letniej historii naszej Konferencji byliśmy zmuszeni odwołać dwie edycje. Tym bardziej cieszyło nas, z jaki dużym zaangażowaniem i jak licznie wzięli w niej udział w tym roku nasi klienci i użytkownicy. Świadczy o tym nie tylko liczba uczestników, ale również ilość i poziom merytoryczny prezentowanych referatów. Konferencja zgromadziła w tym roku ponad 60 gości, użytkowników i użytkowniczek programów Abaqus, Isight, fe-safe, Tosca, Simpack i CST, z całej Polski, głównie z firm z branży motoryzacyjnej, kolejowej, lotniczej i energetycznej. Nie zabrakło również przedstawicieli głównych ośrodków akademickich, w tym instytutów naukowo-badawczych i centrów superkomputerowych.  

Chcielibyśmy podkreślić, że bez Państwa nie udałoby się nam przeprowadzić Konferencji w tak atrakcyjnej formule. Duży wkład w sukces tego spotkania mieli również nasi goście z DS i nasz sponsor firma BETA CAE Systems.  

Dziękujemy też serdecznie naszym kolegom z TECHNII, których wsparcie i zaufanie leży u podstaw sukcesu tegorocznej Konferencji.  

Ogromnie cieszymy się, że mogliśmy gościć wszystkich Państwa w Poznaniu i chcieliśmy raz jeszcze gorąco podziękować za przybycie i aktywny udział w tegorocznej Konferencji. Mamy nadzieję, że za rok spotkamy się wszyscy ponownie w tym samym, a może nawet liczniejszym gronie.

Do zobaczenia w Poznaniu za rok!  

Zespół BUDSOFT