ANSYS Granta چیست؟

ANSYS Granta مجموعه‌ ای از نرم افزارهای «مدیریت هوشمند داده‌های مواد» است
تصور کنید در یک کارخانه یا شرکت مهندسی، صدها نوع فلز، پلیمر و کامپوزیت استفاده می‌شود. اگر هر مهندس به طور جداگانه داده های مواد را در فایل اکسل یا گزارشهای مختلف ذخیره کند، خیلی سریع آشفتگی به وجود می‌آید.

Granta این مشکل را حل می‌کند:

• تمام داده‌های مواد در یک پایگاه داده مرکزی نگهداری می‌شوند.
• داده‌ ها امن هستند و فقط افراد مجاز به آن‌ها دسترسی دارند.
• هر وقت بخواهید میتوانید داده‌ها را به نرم‌افزارهای طراحی (CAD) یا شبیه سازی (CAE) بفرستید.

به زبان ساده: Granta مثل یک کتابخانه دیجیتال بزرگ است که فقط مخصوص مواد ساخته شده و مستقیم با نرم افزارهای مهندسی کار می‌کند.👍

چرا استفاده از ANSYS Granta مهم است؟

در بسیاری از پروژه‌های صنعتی، «انتخاب ماده» اولین و مهم‌ ترین تصمیم است
یک انتخاب اشتباه میتواند باعث شود:

• محصول نهایی کیفیت نداشته باشد .
• هزینه‌ها چند برابر شوند.
• پروژه با شکست روبه‌ رو شود

مثلاً اگر در صنعت خودروسازی، فلزی انتخاب شود که مقاومت کافی در برابر ضربه نداشته باشد، امنیت سرنشینان به خطر می‌افتد.
Granta کمک می‌کند همیشه داده‌های معتبر و دقیق داشته باشید تا انتخاب‌ها بر اساس علم و داده واقعی باشند، نه حدس و گمان ها

اجزای اصلی ANSYS Granta

1. Granta MI
   نسخه‌ی سازمانی و کامل برای شرکتهای بزرگ. همه داده‌های مواد در این سیستم ذخیره و مدیریت می‌شوند.
2. Granta MI Pro
   نسخه ساده تر و سریع‌ تر که بیشتر برای تیم‌های کوچک یا پروژه‌های متوسط طراحی شده است.
3. Granta Materials Data for Simulation (MDS)
   یک کتابخانه از داده‌ های آماده برای شبیه‌ سازی. یعنی خواص مواد طوری در آن تنظیم شده‌اند که مستقیم به ANSYS Workbench وارد شوند.
4. Granta Selector
   ابزاری برای مقایسه و انتخاب مواد. فرض کنید می‌خواهید بین سه نوع آلومینیوم یکی را انتخاب کنید. با Granta Selector می‌توانید مقاومت، وزن، قیمت و ویژگیهای دیگر را کنار هم ببینید و بهترین تصمیم را بگیرید.

فرآیند کار با Granta (Workflow)

کار با این نرم افزارها یک چرخه ساده دارد:

1. جمع‌آوری داده ها: داده‌های آزمایشگاهی، گزارش‌های تأمین کننده یا داده‌ ها ی مرجع وارد Granta می‌شوند .
2. مرتب‌سازی و ذخیره امن: داده‌ها با برچسب، منبع، تاریخ و مشخصات کامل ذخیره می‌شوند
3. انتخاب ماده: مهندس می‌تواند مواد مختلف را مقایسه کرده و بهترین گزینه را انتخاب کند.
4. ارسال به شبیه سازی: داده‌ها به‌صورت خودکار و بدون خطا به نرم‌افزارهای شبیه سازی مثل ANSYS Workbench منتقل می‌شوند.
5. تحلیل و گزارش‌گیری: نتایج ذخیره شده و دوباره به پایگاه داده برمی‌ گردند.

نقش اَبَررایانه (HPC) در کنار Granta

وقتی حجم شبیه‌ سازی زیاد باشد، یک کامپیوتر عادی توان اجرای آن را ندارد ، اینجا اَبَررایانه یا HPC (High Performance Computing) وارد عمل می‌شود

چرا HPC مهم است؟

• سرعت بسیار بالا: کاری که روی لپتاپ چند روز طول می‌کشد، روی HPC شاید فقط چند ساعت زمان ببرد.
• اجرای موازی: می‌توان صد ها شبیه سازی را هم‌زمان اجرا کرد.
• تحلیل پیچیده‌تر: امکان بررسی سناریوهای بزرگ مثل شبیه‌ سازی کامپوزیت ها با ساختار میکروسکوپی یا آنالیز رفتار مواد تحت شرایط مختلف

روش‌های استفاده از HPC

• خوشه داخلی (On-premise HPC): شرکت یک سرور بزرگ و قدرتمند می‌خرد و همه شبیه سازی‌ها روی آن انجام می‌شود.
• کلاود (Cloud HPC): توان پردازشی اجاره ای از شرکت‌هایی مثل Amazon AWS یا Microsoft Azure. مزیتش این است که هزینه فقط به اندازه مصرف پرداخت می‌شود .
• مدل ترکیبی (Hybrid): داده‌های حساس روی سرور داخلی می ماند ولی محاسبات سنگین روی کلود انجام می‌شود.

بهترین روش‌ها برای کار با Granta + HPC

1. شروع کوچک: همیشه قبل از ارسال پروژه به HPC، یک تست کوچک روی کامپیوتر محلی انجام دهید.
2. استفاده از داده آماده : داده‌های آماده Granta خطاهای دستی را کاهش می‌دهند.
3. مدیریت نسخه‌ها: هر تغییر در داده باید ثبت شود تا ردیابی بعدی ساده باشد
4. مدیریت هزینه: مخصوصاً در کلود، باید مراقب مصرف باشید تا هزینه‌ ها ناگهان زیاد نشود.
5. امنیت: داده‌های مواد یک دارایی ارزشمند هستند؛ باید با رمزنگاری و مدیریت دسترسی از آنها محافظت کرد .

مثال‌های کاربردی

• صنعت خودرو: انتخاب آلیاژ برای قطعات ایمنی خودرو و تست مقاومت آن‌ها با شبیه سازی روی HPC
• هوافضا: بررسی رفتار کامپوزیتها در دما ها و فشار های بالا، شبیه‌سازی پرواز و شرایط بحرانی.
• تحقیق و توسعه مواد جدید : ترکیب داده‌ های آزمایشگاهی با مدلسازی عددی روی HPC برای کشف مواد نو

هزینه‌ها

• لایسنس نرم افزار Granta: بسته به نسخه (MI، MI Pro، Selector ، MDS) و تعداد کاربر متفاوت است.
• هزینه HPC: یا خرید سخت افزار داخلی (هزینه اولیه بالا) یا اجاره سرویس کلاود (هزینه بر اساس مصرف)

پرسش‌های متداول (FAQ)

آیا Granta جایگزین اکسل می‌شود؟
بله. Granta امکاناتی مثل امنیت ، کنترل نسخه ، اتصال مستقیم به شبیه سازی و مدیریت سازمانی دارد که اکسل ندارد.

آیا بدون HPC هم می‌شود از Granta استفاده کرد؟
بله، برای پروژه‌های کوچک می‌توان روی کامپیوتر عادی کار کرد . HPC بیشتر برای پروژه‌های بزرگ و پیچیده به‌کار می‌رود.

Granta فقط با نرم‌افزارهای ANSYS کار می‌کند؟
نه. بیشترین هماهنگی با ANSYS دارد، ولی میتوان داده ها را به سایر نرم‌افزارهای CAD و CAE هم صادر کرد.

مقاله مادر: