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Simcenter SPH Flow是一种快速无网格计算流体力学(CFD)软件,它为设计师和分析师提供了一个完全集成的工作流,以便他们在开发周期的早期轻松快速地改进其设计。该软件使用了创新的平滑粒子流体动力学(Smoothed-Particle Hydrodynamics, SPH)方法。
SPH方法是新一代的数值方法,用于克服传统方法中与网格相关的约束,同时仍然基于Navier-Stokes方程。兼具拉格朗日和粒子方法的特性,Simcenter SPH flow特别适合于瞬态流动、流场中存在边界变形和复杂边界以及具有破碎/重新连接交界面的流动。
Simcenter SPH Flow包括一个完全集成的模拟环境Simcenter SPH Flow Studio,该环境提供了一个直观的用户界面,在该界面下用户可以执行自动化几何准备、仿真设置和解决方案分析。上述功能集成在一起,加速了高速瞬态和复杂运动等问题的分析速度。
无网格流体仿真软件 Simcenter SPH flow
· 和其他软件的协同仿真
在电机冷却、轮胎湿路打滑、传感器脏污的汽车水管理、水冲击、挡风玻璃上的雨水运动的数值仿真分析,都需要跨学科的工程方法。为了应对由此产生的复杂性,工程师需要使用集成仿真解决方案,跨学科评估产品的性能。许多应用中CFD模拟需要与结构力学紧密耦合。Simcenter允许SPH与FEM求解器耦合,以模拟流固耦合。同时,SPH可以与另一个SPH仿真耦合,或与Simcenter基于网格的CFD方法耦合。使得工程师能够在应对多物理复杂性的同时保持软件集成度。
· 局部粒子细化
飞机迫降、涉水、齿轮箱润滑、溃坝场景都面临着高动态局部效应的挑战,包括陡坡和相关液体表面破碎。Simcenter中SPH的局部粒子细化使工程师能够以更低的CPU成本以更高的分辨率精确捕获感兴趣的区域。SPH的静态或移动细化框确保在较低的计算和设置工作下进行高精度模拟,因此使CFD工程师能够更快地进行,而不会影响CFD模拟的准确度。
· 考虑运动物体的仿真
变速箱润滑、车辆涉水、挡风玻璃雨刮器只是以复杂运动为特征的几个例子。使用Simcenter的运动模型进行CFD模拟,工程师可以建模复杂性并预测此类移动物体的真实流体动力学性能。Simcenter中的SPH解决方案减少了对计算网格的需求,使CFD工程师能够轻松快速地设置和模拟各种复杂的身体运动。为了准确捕捉瞬态条件和移动几何体下的流体动力学,SPH允许工程师模拟物体的动态6自由度运动,包括任何类型的旋转或平移运动。从而允许以最小的努力定义最复杂的运动,以准确地复制真实世界的产品操作条件并预测产生的流体动力学性能。
· 液体流变特性仿真
使用混合器的密封和组装过程、泥浆、挤压、材料加工、食品和饮料行业需要工程师模拟以扩散和粘性或粘弹性行为为主的流体。准确模拟流变CFD是降低功耗、排放和原材料使用,同时提高产品可靠性、用户体验和责任成本的关键。Simcenter能够用非牛顿流体模拟此类应用。
· 考虑表面张力的仿真
液体冲击在许多航空航天、动力传动和汽车应用中起着至关重要的作用。Simcenter在SPH中的预测表面张力模型,准确地捕捉了不同表面条件下的润湿性影响,例如通过定义高度不同的接触角来研究从疏水到亲水的材料。通过该高保真模型,Simcenter还可以预测最狭窄区域的毛细管效应。
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