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    CFD流体分析软件

    仿真范围 使用Autodesk? Simulation CFD软件中的计算流体力学 (CFD) 工具进行传热和流体流动分析。仿真工具可以通过对高速湍流与不可压缩流,以及导热与对流传热的可靠三维仿真,帮助预测真实世界的性能。流体流动 流体流动 指研究液体与气体在物体内部或外部流动。 了解流体流动对于好的机械设计至关重要。一些流体流动的示例包括:机翼的空气动力、升力与阻力;水流过阀门的压力降;废气通过

    仿真范围

     使用Autodesk? Simulation CFD软件中的计算流体力学 (CFD) 工具进行传热和流体流动分析。仿真工具可以通过对高速湍流与不可压缩流,以及导热与对流传热的可靠三维仿真,帮助预测真实世界的性能。

    流体流动

     流体流动 指研究液体与气体在物体内部或外部流动。

     了解流体流动对于好的机械设计至关重要。一些流体流动的示例包括:机翼的空气动力、升力与阻力;水流过阀门的压力降;废气通过汽车排气歧管管道时的分布。

     Autodesk Simulation CFD流体流动功能包括:

          层流

     ?       湍流

     ?       不可压缩流

     ?       亚音速与超音速

     ?       稳态

     ?       二维和三维笛卡尔

     ?       二维轴对称

     ?       速度与压力边界条件

     ?       体积流率与质量流率边界条件

     ?       外部风扇曲线,包括设定转速和滑移因子

     ?       滑移/对称边界和未知因素(自然条件)

     ?       空间周期边界条件

     ?       速度与压力初始条件

     传热

     传热 指对由温差引起的热量传递。

     对于传热的研究是确保各类行业产品性能与寿命的关键。CFD的典型应用包括预测电信??橹械牡缱釉奈露?,确保在人数众多的会议厅里也能实现热舒适,以及评估制造流程中的温度分布是否均匀。

     Autodesk Simulation CFD传热功能包括:

    ?      传导

     ?      对流(自动计算对流换热系数)

     ?      强制对流(自动进行流动与传热计算之间的转换)

     ?      自然对流(依赖重力矢量的浮力驱动)

     ?      热舒适性计算

     ?      耦合传热(同时发生传导和对流)

     ?      快速模式:强制对流与自然对流

     ?      温度、对流换热系数和辐射边界条件

     ?      单位面积和总热通量边界条件

     ?      单位体积和总热源边界条件

     ?      随温度变化的热源边界条件(用户指定感测位置)

     ?      温度初始条件

    湍流

     湍流是指流体的一种不规则流动。很多工程设计流体都为湍流,Autodesk Simulation CFD提供了各类湍流模型,包括了范围广泛的应用,其中包含:

     ?     K-epsilon

     ?      低雷诺数K-epsilon

     ?      RNG

     ?      常数涡粘度

     ?      混合长度

     ?      自动湍流启动(便于将湍流加入到计算中)

     ?      层流

     设计分析环境

     Autodesk Simulation CFD为设置单一与多工况流体与热设计分析提供了灵活的环境。

     设计分析环境的关键组成包括:

     1.设计分析自动化

     2. 关键值决策中心

     3.多工况设计评估中心

     4. 以模型为中心的界面

     5.可定制的材料数据库

     1.设计分析自动化

     下列功能构成了设计分析自动化。每一部分完成不同的功能,一起来帮助您实现更快、更高效的工作流程。

     设计分析管理器

     设计分析管理器能够实时协调正在激活的CAD模型与设计分析

     ?     使用设计分析管理器来将正在激活的CAD模型导入进Autodesk Simulation CFD设计分析。

     ?      Autodesk Simulation CFD中应用设置后,克隆设计,然后返回CAD来完成设计变更。

     ?      您仅需启动设计分析管理器就可更新每个设计。

     CAD实体组

     CAD实体组指在CAD模型上创建的面或者部件的集合。

     ?     将模型设置直接分配给CAD系统中的模型。

     ?      CAD实体组保存在CAD系统中,能够在多个设计分析中被重复利用。

     ?     与规则和设计分析生成器结合使用,CAD实体组可以让您更加轻松地从相同的CAD装配创建多个相关的设计分析,无需重复的步骤。

    设计分析生成器

     设计分析生成器是一款强大的自动化工具,用于在CAD系统中定义完整的设计分析。

     ?     使用专门面向CAD工具的配置管理系统来管理多个设计。

     ?      使用设计分析生成器来定义所有设计分析部分 — 设计、工况与设置。

     ?      通过导入设计分析生成器,配置更多设计与工况,添加到现有设计分析。

     模板

     模板瘦身文件,包括一个设计的一个或多个工况的模型设置。它为包含相似设置的设计分析提供了一致性。仅需为设计应用模板就可快速分配一组模型设置。

     ?     模板使用户无需重复定义相同的设置。

     ?      当在Autodesk Simulation CFD用户界面中设置模型时,模板提供了一个方便的起点。

     ?      通地预定义将用于多个设计分析的已知设置,确保一致性。

     规则

     规则能够自动将Autodesk Simulation CFD设置指派给一个CAD实体。

     ?     使用规则来自动为常用的CAD部件分配设置,如边界条件与材料。

     ?      在将CAD模型导入Autodesk Simulation CFD设计分析时,规则会自动应用。

     ?      从现有设置创建规则或使用便捷的规则编辑器。

     求解管理器

     使用求解管理器从单一、简明的环境来排序和运行多个工况。

     ?     使用求解管理器管理所有工况,而不用手动对每个工况进行激活和启用,以此节省大量时间。

     ?      使用求解管理器来将每个工况分配给电脑,设定运行顺序和开始时间。

     求解监视器

     Autodesk Simulation CFD 求解监视器是一款单独的工具,用于报告您的Autodesk Simulation CFD分析的状态与求解所使用的机器。

     求解监视器能够为您的网络中的所有电脑提供:

     ?     运行仿真分析的位置及每个分析的所有者。

     ?      每个分析的当前迭代步或时间步。

     ?      每台机器的CPU资源负载

     求解监视器可以从Windows开始菜单(Autodesk Simulation CFD用户界面之外)选择。

    关键值决策中心

     决策中心是一个简便但功能强大的环境,用于设计对比。用它来在设计分析中比较结果,以做出明智的决策:

     ?     比效来自多个工况的结果。

     ?      提取具体结果值。

     ?      快速确定成功/失败:确定能够或不能够达到您的设计目标的设计。

     功能

     通过在单一工况上创建摘要实体,然后就可以从设计分析的所有工况中无缝提取相应的摘要数据来比较结果。

     ?     将摘要部件、摘要平面与摘要点的结果在关键值表格中进行比较,有点类似于工程师的电子表格。

     ?      图形绘制摘要值,对比预先定义的参考值(如设计约束或已知限制)来快速评估每个工况的相关性能。

     4类关键值实体包括:

     1.摘要部件

     ?      评估流体部件、固体部件、内部风扇与简化热模型的计算结果。

     ?      使用摘要部件来回答诸如这些芯片的最高温度是多少?风扇的工作点是什么?等问题。

     2. 摘要平面

     ?      摘要平面是模型重要位置的一些切平面。

     ?      可以使用摘要平面来回答诸如哪个设计的压降最???歧管的哪个管路拥有最高流速?

     3.摘要点

     ?      摘要点是模型中的特定位置,在此进行一些结果量的监控。

     ?      能够使用摘要点来回答诸如哪个设计可以在一组点中产生最均匀的速度或温度分布?关键部件旁边某个点的压力是否超出的设计限值?等问题。

     4. 摘要XY曲线图

    ?      通过在单个页面中叠加来自多个工况的XY曲线图数据来比较结果。

     ?      使用摘要曲线图来回答诸如设计变更时流道中的压力会有怎样的变化?设计的修正会带来怎样的温度梯度响应?

    3. 多工况设计评估中心

     使用传统的计算机辅助设计 (CAE) 工具,人们很难从多个分析进行比较。在每个设计中手动设置精确的视图非常复杂,将这些设计逐一比较也是一项非常具有挑战性的工作。

     为了简化和缩短决策流程,Autodesk Simulation CFD软件提供了多工况设计评估中心(Multiscenario Design Review

     Center— 支持在桌面进行设计评估。这些可视化设计探究环境提供了实验室无法得到的观点与信息,可以帮助您:

     ?     在您的设计研究的一个工况上创建包含重要信息的结果图像。

     ?      启动命令在所有工况中传播视图,快速而轻松地将您的结果在整个设计分析中进行比较。每个工况的结果都以同一的方式显示。

    ?      更好地了解每个工况的性能,从而简化设计方案的决策流程。

     

    设计评估中心支持同时比较多个工况。该工具支持您:

     ?     轻松地对众多工况进行比较。

     ?      使用VCR播放控制,在单一视口翻阅多张图像。

     ?      通过将视图每个工况拖拽入独立的视窗来一对一的对比。

     ?      启用同步导航,以便所有视窗都可以通过相同的方式进行浏览。

     4.  以模型为中心的界面

     Autodesk Simulation CFD工作流程的核心是以模型为中心的界面。在整个设计分析过程中都能够围绕模型进行操作,这会为您带来诸多好处,其中包括:

     ?     一个易于学习和操作的工作流程。

     ?      最大程度地留出屏幕空间,更加轻松地进行交互,更好地查看模型。

     ?      工作不会被打断,也不用过多地移动鼠标,这样就可以将更多的注意力集中到模型上。

     仿真设置:功能

     以模型为中心的界面提供了随时与模型进行交互的多种方式。您可以根据情况选择最适合的方式。

     ?     您可以使用智能工具栏与快速编辑对话框来直接操作模型。

     ?      使用选择与列表对话框及相关的快速编辑对话框,间接地操作模型。

     ?      定义设置,从设计研究栏拖拽到需要的模型实体。

     ?      通过右键菜单来变更模型外观、选择模式、以及管理群组。

     结果可视化:功能

     可以灵活地进行结果提取,并可视化。

     ?     提取量化结果,直接在模型中通过结果零件、点与壁面任务中来获取如部件温度、点位置、以及壁面受力等结果。

    ?      在结果平面与等值面任务中,直接在模型上完成结果可视化。

     ?      通过拖拽平面位置坐标轴,移动和旋转结果平面。

     ?      利用智能工具栏与模型右键菜单,变更外观与显示的结果量。

     ?      利用全局右键菜单控制模型外观和结果量。

     5. 可定制的材料数据库

     Autodesk Simulation CFD提供了强大的系统,支持您利用定制化的材料数据库来管理众多材料。这种灵活性对于多工况设计分析至关重要,可以帮助您做出重要的设计决策。

     

    材料库:功能

     Autodesk Simulation CFD材料系统专门用于管理材料,能够带给您最高的灵活性。

     ?     创建定制材料数据库,可以根据项目、客户、设计阶段等来管理材料。

     ?      使用数据库管理工具来创建新的库、复制现有库并从其它用户处导入数据库。

     ?      与您企业中多位Autodesk Simulation CFD用户共享材料数据库,同时维护您的本地数据库。

     材料管理功能

     使用材料编辑列表工具来高效地管理各类库中的材料。

     ?     通过类型或数据库分类材料。

     ?      利用搜索工具快速发现所需的材料。将常用材料放入收藏夹,以帮助您快速选择。

     ?      仅需拖拽鼠标或选择邮件菜单中的命令,就可以创建、复制与删除材料。

     

    已安装的材料数据库

     为了使定制化材料数据库更加灵活,Autodesk Simulation CFD软件中已经包含了一个内容丰富的数据库。

     ?     已安装的材料数据库包含大量的流体、固体与制造商提供的设备属性。

     ?      在最新的Autodesk Simulation CFD中已经加入了新的材料。定制材料数据库不会受到版本更新的影响。

     以下列表概述了Autodesk Simulation CFD中灵活、范围广泛的材料数据库:

     材料与设备类型

     材料为物理物质,其是Autodesk Simulation CFD分析的基础。我们共有两种不同的材料流体与固体。材料设备是物理实体设备的表现。它们提供了一个便捷的方法来利用简单的几何体来仿真复杂的物理现象。

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    Autodesk Simulation CFD配置提供了下列材料与设备类型:

     ?     流体材料(包括多流体模拟能力)

     ?      固体材料(实体与薄壳)

     ?      接触热阻材料设备

     ?      使用分布式阻尼材质设备来模拟隔板、纱窗、以及其它障碍物(实体与薄壳)

     ?      内部风扇/泵材质设备(设置转速和滑移系数)

     ?      离心泵/鼓风机材料设备

     ?      止回阀材料设备

     ?      印制电路板材料设备

     ?      简化热模型(双热阻)材料设备

     ?      LED材料设备

     ?      热电致冷器材料设备

     材料特性

     属性是指定义Autodesk Simulation CFD分析中的每个材料的一系列物理特征。Autodesk Simulation CFD安装后就自带有全面的材料与相关属性,一款强大的材料管理系统支持快速、轻松地创建定制化的材料。

     下列属性可用于定义Autodesk Simulation CFD材质(注意并非所有属性都可应用于每个材料类型):

     ?     密度

     ?      粘性

     ?      导热系数

     ?      固体材质各向异性导热系数

     ?      比热

     ?      流体与固体的壁面粗糙度

     ?      笛卡尔或圆柱坐标的阻尼值

     ?      内部风扇的流量、转速与滑移系数

     ?      离心风机的流量、转速

     ?      简化热模型的Theta JBTheta JC

     ?      PCB设备的PCB总厚度、金属含量与电介质材质选择

     ?      LED材料设备的Theta JB

     属性变化方式

     为液体与气体的种类繁多,用一刀切式的方法来定义属性并不适用于工业级流体流动与传热仿真。Autodesk Simulation CFD提供了各类材料属性变化方式,帮助您精确地模仿物理情形,其中包括:

     ?     由环境驱动的变化

     ?      常量

     ?      状态方程

     ?      分段线性(由用户定义的查找表)

     ?      幂律

     ?      多项式与反转多项式

     ?      Arrhenius方程式

     ?      Sutherland算法

     ?      非牛顿幂律、Hershel-Buckley算法与Carreau非牛顿变化

     ?      一阶聚合物粘度变化

     ?      用于仿真双变非牛顿流体的二阶聚合物粘度变化(variation

     ?      常规方向分布式阻尼变化(variation

     ?      开孔率分布式阻尼变化

     ?      摩擦系数分布式阻尼变化

     ?      带有独立变量选项的压头流量曲线分布式阻尼变化

     ?      渗透率分布式阻尼变化

     ?      内部风扇与鼓风机的压头流量曲线

     ?      用户指定阻尼方向:轴向与圆柱向

     ?      用户定义内部风扇的轴向速度变化

     ?      温控轴流风扇与离心风机设备

     ?      凝固属性

    智能网格自动剖分

     Autodesk Simulation CFD软件中的网格剖分技术能轻松适应复杂的三维装配体而进行仿真。这些自动完成功能可以帮助工程师处理难处理的工作。通过自动化流程,Autodesk Simulation CFD可以帮助更多人事半功倍。

     下列为网格自动剖分的关键功能:

     1.    自动调整网格剖分

     2.    局部尺寸调节

     3.    几何体网格诊断

     4.    边界层网格增强

     5.    交互式网格加密区域

     6.    拉伸网格

     7.    体积增长率

     8.    自动曲面加密

     9.    空隙和薄板固体加密

     10. 灵活的网格生成

     1.自动调整网格剖分

     Autodesk Simulation CFD网格划分的核心是自动网格剖分,通过对分析几体何执行全面的拓扑询问来定义网络,确定每个边、面与体积的网格大小与分布。自动网格剖分在计算网格分布的单元尺寸时,会将几何曲率、斜度与邻近几何体接近度考虑在内。

     优势:

     ?      极大简化分析模型的设置,帮助缩短划分网格大小所花费的时间。

     ?      有效使用计算资源根据需求来调整网格的精细程度。

     ?      更高的网格质量与网格过渡可以带来更高的解决方案精确度。

     ?      提高求解的稳定性---好的网格过渡将会产生好的数学求解模型。

     2. 局部尺寸调节

     自动网格剖分综合多个几何因素来创建网格分布,局部尺寸调整则提供了一种图形的方式来动态地根据需求定制网格。

     优势:

     ?      用户可以基于物理与材料模型,在模型上没有过多几何曲面的区域来定制网格。

     ?       使用传播变化功能来保持整个网络的平滑过渡,确保改动设置与现有设置的连续性。

     ?      在一些情况下,实体需要有均匀的网格??梢允褂镁让罾唇堤迳系耐绯ざ裙嫘薷奈嗤闹?,以此来确保实体的网格尺寸均匀。

     3. 几何体网格诊断

     诊断功能能够确认相对于模型其它部分来说,极薄的曲面与极小的边。在很多情况中,这都是由于不良的CAD操作、缺乏设计意图或多次文件格式转换造成的。

     

    最小加密长度是一款重要的工具,可以根据仿真的需求,将一些短边包含进或者排除出自动网格剖分的加密范围。

     优势:

     ?      在调整网格前,确认和解决几何问题,包括一些不成比例的小边与有疑问的曲面(如尖头、长条与窄圆环)。

     ?      无需修整CAD模型就可以选择在划分网格时考虑哪些小边。

     4.  边界层网格增强

     网格增强能够在流体网格中自动沿着所有流体壁面与流固界面添加边界层网格。在跨过相邻的界面时网格高度逐渐变化,以此来确保平滑的过渡。

     优势:

     ?      由网格增强生成的边界层网格沿着所有壁面平滑分布,这对于精确的流动、温度预测及结果可视化至关重要。

     ?     网格增强可以确保紧密的间隙内有足够的网格,这对于捕捉这些细小结构内部及附近的流动细节至关重要。

     自动边界层调整

     ?     网格增强的一个扩展功能可以自动调整最近的流体节点与管壁之间的距离,以此来确保Y+值保留在湍流的最佳范围内。

    ?     合时的Y+值是精确计算外部流动剪切力的关键,如车辆气动。

     5. 网格加密区域

     

    局部尺寸调整对于在几何实体中修整网络分布非常有用。如果预期在一个区域内有较强的流动,且其中不包括特定几何实体,那么可以使用网格加密区域来加密局部的网格。

     网格加密区域可以有很多形状,并且支持交互式访问,以此确保加密网格的精确覆盖。网格分布可以均匀或根据空间而有所变化,其依据为所包围的几何体的长度尺寸。他们是仿真模型的特征,而非CAD几何体的一部分。

     优势:

     ?     通过仅在关键区域加密网格来提高求解的精度与效率。

     ?      避免为CAD模型增加多余的仅能用于网格加密的部件。

    6. 拉伸网格

     拉伸网格将在等截面部件的长度方向上生成多层棱柱状网格。自动拉伸网格将选择一个增长率以确保曲面网格与拉伸层之间的平滑过渡。用户可以指定一种增长方式,Autodesk Simulation CFD软件能够自动计算层的数量及从一个层过渡到另一个层的增长量。

     用户也可以采取手动模式,亲自控制层的增长与数量。

     优势:

     ?      自动拉伸网格既确保了同周围网格之间的连续性,也使得拉伸网格层与层之间合理增长,简化了设置流程。

     ?       减少了高长细比部件的单元数量,极大缩短了仿真时间。

     ?       可以提高在阻力模型中的流动精度,如管流。

     

    7. 体积增长率

     

    这是新一代自动网格剖分技术的一部分,利用体积增长率来控制网格在大空间、少数区域又包含一些细节这样的模型中如何增长。加密区域非常合适对于特定区域分布网格,而指定一个体网格增长率可以进一步控制整个模型中的体网格。

     优势:

     ?     在开放区域控制单元的增长,以此来提高流动与温度结果的精确性。

     ?      一个直观的、基于百分比的增长参数,让用户能够轻松地确定网格如何增长,以此来更好地预测模型求解规模。

     8. 自动面加密

     这是新一代自动网格剖分技术的一部分,自动面加密可以在整个模型上对面网格进行直接控制,使得其进行各向同性的尺寸变化??梢韵允镜乜刂票浠?/span>,指定面网格的增长率。

     优势:

     ?      对于一些曲率较小,或者边较少的面,能够生成更好的网格。

     ?       可以使得边界层网格的厚度在整个网格中平滑变化。

     ?       其支持间隙和薄板固体网格加密。

     9. 间隙和薄板固体加密

     间隙与薄板固体是很多机械设备中都存在的,这会使创建网格比人们想像的更加复杂。此工具通过专注于小间隙(即使它们属于不同的部件),以及长形、薄板固体部件件的网格划分来解决这个问题。

     

    对于很多设备而言,在小间隙中的流动是其运行的关键,网格划分精确十分重要。用户仅需将间隙加密长度设定为小于这些间隙,然后指定间隙中需要多个单元即可。这样就可以在间隙中分布足够的网格来求解流过其中的流体。

     反之,一些间隙并不十分重要,但是将它们从CAD模型中删除却十分有挑战性且可能造成模型破坏。在这种情况下,用户仅需将间隙加密长度设置为大于间隙的尺寸即可,将会在间隙中生成一个单元。这样将会导致在间隙中只有一层网格。尽管其仍是模型的一部分,但是流动时会被有效忽略。

    优势:

     ?     可以根据重要与否来控制间隙中的网格。

     ?      提高小间隙内流动及薄板固体内的传热精确。

     ?      仅关注一些重要间隙内的网格而忽略其他的,这样可以提高求解效率。

     10. 灵活的网格生成

     以模型为中心的工作流程支持您在需要时,根据自身的条件来灵活地创建网格。

     在一些情况中,先生成网格,然后在运行分析前对其进行检查是一个好方法。这对于复杂的系统来说是一个出色的策略,特别是对于首个设计迭代来说。使用生成网格命令

     在其它情况中,您只需按下开始按钮,然后就可以等待解算完成了。这种方法适用于更加简单的设备,以及那些网格已经嵌入,无需过多检查的设计迭代。只需确定迭代的次数,然后点击开始按钮。网格就会自动生成,而求解也将自动开始。

     优势:

     ?     随时根据需求来为模型划分网格。

     ?      为首个设计检查网格。

     ?      在利用求解管理器为分析排序时,自动为每个工况创建网格。

     Accelerant有限元求解器技术

     Autodesk Simulation CFD中的Accelerant?求解技术由众多高级、智能的工具组成,这些工具专门优化来高效、快速地产生极为精确、可靠的结果。

     有限元方法

     Autodesk Simulation CFD使用有限元方法的原因是其支持对任何几何体形状进行灵活的模拟。

     Autodesk Simulation CFD使用有限元方法将控制偏微分方程离散为一系列代数方程。在小的面或者体上(也称之为单元)因变量将用一些多项式形函数来表示。这些表达式将被代入控制PDE中。

     Galerkin加权余量方法通过乘以权函数来在一个单元或者体上积分控制偏微分方程。因变量在单元上用一个形函数来表示,其形式同权函数相同。形函数可以采取任何形式。有限元在任何几体形状上的应用都是相同的。

     有限元方法的主要优势包括:

     ?     与有限体积及有限差分相比,这是一个更加严谨的数学方法

     ?      对于通量采用自然边界方法

     ?      主元构造法

     ?      为复杂几何体模拟提供了灵活性

    结果量与输出

     在迭代完成及工况收敛后,用户可以审阅结果并解答问题。Autodesk Simulation CFD提供了下列范围广泛的结果量,为您提供所需信息来制定更加明智的决策:

     速度                                                       节点长细比

     压力                                                       局部平均年龄 (LMA)

     温度                                                       壁面热通量

     密度                                                       壁面换热系数

     粘性                                                       热舒适性

     导热系数                                               部件热摘要

     比热                                                       显示热设备结果的弹出窗口

     湍动能                                                   导出为基于Tecplot、Fieldview与基

     湍流耗散率                                           于结点的输出文件

     有效粘度                                               将压力与温度导出至N ast r an 、

     有效导热系数                                        Ansys?、Abaqus、I-deas?Cosmos

     壁面模型Y+                                         有限元分析 (FEA) 模型

     壁面剪切应力                                       将温度导出至Mechanica

     湍流强度

     壁面受力

     绝对速度

     绝对静压

     涡度

     应变速率

     压力系数

     剪应力

     温度梯度

     Accelerant求解器

     

    Accelerant求解器是一款Krylov稀疏矩阵求解器,其采用了两个级别的预处理器。每个预处理器级别都由截止公差来控制,在因数分解过程中形成。在完成因数分解后,在迭代收敛循环中使用。

     ?      对于对称矩阵,迭代循环采用了共轭梯度下降法。

     ?       对于非对称矩阵,则采用了Lanzcos下降法。

     CPU下降优化器决定了截止公差。

     智能化求解控制器

     智能化求解控制器是Autodesk Simulation CFD求解稳定性的关键所在。通过使用控制理论来评估每个自由度的变化趋势,Autodesk Simulation CFD可以自动调整收敛控制与时间步长以得到求解结果。

     ?     如果智能化求解控制器检测到求解接近数值不稳定性时,其可以自由减缓求解进程。

     ?      此外,如果其检测到求解很稳定,可以加快运行,那么便会调整数值来加快求解进程,以此来缩短总体仿真用时。

     无论哪种情况,智能化求解控制器都可以监控仿真数值,不断调整过程,确保高效的设计分析仿真。

    自动收敛评估

     自动收敛评估通过仔细监控全场求解数据,在达到数值收敛时停止仿真,使用户不必再猜测求解的完成时间。

     在全场范围内对低高频率的变化进行监控,同时也对每个自由度的局部与全局波动进行评估。通过对多个参数及逆行能够评估,评判标准的阈值可以根据不同的分析类型来进行定制。

     

    Autodesk Simulation CFD HPC

     

    无论装置有多复杂,一个创新的设计一定需要快速的方针周期。在设计周期末,人们需要运行验证分析来确保一切正常,这项工作通?;ǚ汛罅渴奔?。在今天竞争激烈的环境中开展设计,需要在设计早期就频繁地进行仿真。

     Autodesk Simulation CFD团队密切关注这些挑战,不断寻求方法来充分利用最新的计算技术。分布式计算技术的出现为Autodesk Simulation CFD HPC铺平了道路。

     优势

     

    Autodesk Simulation CFD HPC??榭梢园镏愿淌奔浣懈嗌杓品治?。

     很多软件厂商在谈到他们的分布式计算解决方案时,都会提到性能提升这一优点。而更加重要的是,在整个设计过程中,每个分析节省了大量时间。

     节省的时间可以用于进行更多分析工作。而更多的分析则带来更出色的创新、更好的设计与更大的业务影响。

     利用HPC所需的硬件投资并不多。例如,一个多核、基于Nehalem的系统,成本并不昂贵。当与Autodesk Simulation CFD HPC共同使用时,能够节省更多的时间。

     一个多结点集群环境的成本对于很多公司来说并不难接受,而且HPC??槲和裉峁┝烁嗟氖奔浣谑?。

     

    面向前端CFDHPC

     

    Autodesk Simulation CFD HPC为前端CFD带来了高性能的计算。简言之,HPC通过利用现代化多处理器计算硬件,能够快速运行众多模型。HPC硬件有两个基础分类:计算集群与多核计算机。

     ?     计算集群是一组通过高速网络连接的计算机(通常称为节点),通常为INIFIBAND(一种高性能以太网)。

    ?      多核计算机是指包含一个以上CPU内核的计算机。

     HPC??樵诵蟹治鍪?,??榻指钗笮∠嗤牟糠?,分配给集群的节点或多核计算机的内核。当所有部分计算完毕后,它们将返回最初的计算机,主阵列将重建,然后显示结果。

     Microsoft MPI(消息传递界面)能够管理所有内核与节点的通信。MPI为硬件感知型,这意味着其能够自动检测分布类型(多核或多节点),配置适当的消息传递协议。对于多核计算机,MPI通过面向每个内核的内存拷贝分配。对于集群,MPI通过面向每个内核的内存拷贝与面向每个节点的槽来分配。

     Autodesk Simulation CFD对于集群与多核计算机都使用MPI技术。这个统一的方法非常重要,使得Autodesk标准的

     Autodesk Simulation CFD包为单个计算机提供多达四核的HPC支持。为了利用更多内核节省更多时间,您仅需将

     HPC??樘砑拥侥?/span>Autodesk Simulation CFD产品配置中。


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