Nos encontramos en un punto de inflexión global a medida que afrontamos las limitaciones del suministro de energía y las consecuencias del cambio climático. Los conflictos regionales están elevando los riesgos en la cadena de suministro tradicional de petróleo crudo. Los cambios en los patrones de lluvia y las disputas sobre las prioridades en el uso del agua están limitando la generación de energía hidroeléctrica. Además, los fenómenos meteorológicos extremos han intensificado la amenaza a vidas y propiedades. Estos desafíos nos obligan a centrarnos en los requisitos de eficiencia energética en casi todo lo que hacemos. Como resultado, existe una tendencia significativa hacia el diseño de equipos de transporte y generación más eficientes energéticamente.

Diseño de maquinaria energéticamente eficiente

Cada industria tiene sus objetivos para responder a estas tendencias. La industria del automóvil está invirtiendo en vehículos eléctricos y mejorando la eficiencia aerodinámica de todos sus vehículos. La industria aeroespacial tiene como objetivo reducir el coste y el tiempo necesarios para diseñar nuevos modelos de aviones que sean eficientes y duraderos. Del mismo modo, la industria de las turbomáquinas se beneficia significativamente de cada mejora de eficiencia y extensión del ciclo de vida del producto.

Diseño Automotriz

La industria automotriz deberá cumplir con las nuevas normas CAFÉ para 2028 y 2032. Estas normas tendrán un impacto en su flota, lo que significará que necesitarán construir vehículos eléctricos y mejorar la eficiencia promedio de combustible de sus modelos con motor de combustión interna. Una reducción del 10% en el coeficiente de resistencia aerodinámica puede conducir a una mejora del 5% en la economía de combustible. La simulación es una herramienta crucial para garantizar que el diseño funcionará bien una vez fabricado y probado en el túnel de viento.

Para lograr este tipo de salto adelante, la industria debe poder hacer lo siguiente:

• Simule aire turbulento con gran detalle
• Evalúe cientos de cambios precisos en el diseño aerodinámico
• Simule el diseño completo del automóvil para lograr un impacto neto

Diseño de Aeronaves

La industria de los aviones comerciales está altamente regulada y se centra en la seguridad y el impacto ambiental. El proceso de diseño de una nueva aeronave implica varios pasos que deben cumplir con los requisitos de funcionamiento, rendimiento y operación seguros, y la aeronave debe estar certificada para toda la envolvente de vuelo. La simulación es la única forma de garantizar que el avión funcionará según lo previsto antes de construir y probar en vuelo un prototipo.

Para simular todas las condiciones operativas, los diseñadores deben:

• Simule la elevación en aire turbulento con gran detalle
• Simule todo el diseño de la aeronave para el impacto neto.
• Evaluar todas las condiciones de funcionamiento (ver tabla)

Diseño de turbomaquinaria

Las turbomáquinas incluyen generadores de energía, grandes motores de turbina para aviones, motores marinos y otras máquinas con movimiento giratorio. Mejorar la eficiencia energética puede generar beneficios significativos debido al impacto gradual de la máquina a lo largo de su vida útil. De manera similar, diseñar máquinas para que duren más y requieran menos mantenimiento puede tener un impacto económico significativo. La simulación es la mejor manera de analizar varios cambios de diseño para optimizar el resultado final del diseño.

Para lograr este tipo de salto adelante, la industria debe ser capaz de:

• Evalúe múltiples compensaciones de optimización del diseño
• Simule la dinámica de combustión con gran detalle
• Simule un diseño de motor completo para un impacto neto

Anuncio de la plataforma multifísica empresarial Millennium

Para abordar estas necesidades, anunciamos el primer gemelo digital acelerado del mundo, que ofrece rendimiento y eficiencia energética sin precedentes: la plataforma multifísica empresarial Cadence Millennium. Dirigida a una de las mayores oportunidades para un mayor rendimiento y eficiencia, la supercomputadora CFD Cadence Millennium M1 de primera generación acelera simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD) de alta fidelidad. Disponible en la nube o localmente, esta solución llave en mano incluye unidades de procesamiento de gráficos (GPU) de proveedores líderes, interconexiones extremadamente rápidas y una pila de software CFD de alta fidelidad Cadence mejorada optimizada para aceleración de GPU e IA generativa. Al fusionar las instancias Millennium M1 en un clúster unificado, los clientes pueden lograr un tiempo de respuesta en el mismo día sin precedentes y una escalabilidad casi lineal al simular sistemas mecánicos complejos.

La Plataforma Millennium aborda las necesidades de rendimiento y eficiencia de las industrias automotriz, aeroespacial y de defensa (A&D), energía y turbomaquinaria con avances críticos en tecnología de simulación multifísica. El rendimiento, la precisión, la capacidad y la computación acelerada son esenciales para permitir simulaciones de gemelos digitales que exploren más innovaciones de diseño, brindando confianza de que funcionarán según lo previsto antes de emprender el desarrollo y las pruebas de prototipos.

Los aspectos más destacados y los beneficios incluyen:

• Rendimiento: Combina los mejores solucionadores de CFD residentes en GPU con hardware de GPU dedicado para proporcionar un rendimiento por GPU equivalente al de una supercomputadora de hasta 1000 núcleos de CPU
• Eficiencia: Reduce el tiempo de respuesta de semanas a horas con una eficiencia energética 20 veces mayor en comparación con su equivalente de CPU
• Exactitud: Aprovecha los solucionadores de CFD Cadence Fidelity para proporcionar una precisión inigualable para abordar desafíos de simulación complejos
• Computación de alto rendimiento: Construido con una arquitectura extensible y solucionadores Fidelity masivamente escalables para proporcionar escalabilidad casi lineal en múltiples nodos de GPU
• Gemelo digital IA: La rápida generación de datos multifísicos de alta calidad permite que la IA generativa cree visualizaciones gemelas digitales rápidas y confiables de la solución óptima de diseño del sistema.
• Solución llave en mano: La primera solución de la industria que combina la computación GPU con solucionadores de CFD modernos y escalables, proporcionando un entorno optimizado para CFD acelerado y diseño y optimización multidisciplinarios.

Flexibilidad : Disponible con GPU de proveedores líderes, en la nube con una configuración mínima de 8 GPU o local con una configuración mínima de 32 GPU, lo que proporciona una solución flexible y escalable para adaptarse a las necesidades de implementación de cada cliente.

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• Fuente: https://www.eletimes.com/digital-twins-and-ai-acceleration-are-transforming-system-design