CAE/CFD最新技術(shù)巡回展成功舉辦
2008-09-27 14:57:57
2008年9月19日，由西迪阿特信息科技有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)CDAJ－CHINA）舉辦的西迪阿特2008年CAE/CFD最新技術(shù)巡回展首場(chǎng)——船舶行業(yè)專(zhuān)場(chǎng)將在武漢珞珈山國(guó)際酒店成功召開(kāi)。來(lái)自湖北省東風(fēng)汽車(chē)、武漢理工大學(xué)、701所、710所、712所、717所…近80人參加了此次會(huì)議。
會(huì)議介紹了CDAJ的公司發(fā)展；多目標(biāo)優(yōu)化軟件modeFRONTIER、網(wǎng)格變形工具DEP Morpher、新一代CFD軟件STAR－CCM＋、多學(xué)科耦合分析工具M(jìn)pcci的特點(diǎn)和在船舶行業(yè)中的應(yīng)用；CDAJ公司面向船舶行業(yè)的整體解決方案；CFD在船舶行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀。
CDAJ公司發(fā)展歷程
CDAJ（CD adapco Japan Co,。LTD。）是亞太地區(qū)最大的流體分析軟件銷(xiāo)售和服務(wù)商，其總部在日本，并且在世界各地都有子公司。CDAJ除了CAECFD軟件銷(xiāo)售和服務(wù)外還擁有數(shù)字模擬的技術(shù)咨詢(xún)、軟件開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)集成等業(yè)務(wù)。 CFD新一代軟件STAR－CCM＋
STAR－CCM＋(Computational Continuun Mechanics)是CD-adapco集團(tuán)推出的新一代CFD軟件。采用最先進(jìn)的連續(xù)介質(zhì)力學(xué)數(shù)值技術(shù)(Computational Continuun Mechanics Algorithms),并和卓越的現(xiàn)代軟件工程技術(shù)結(jié)合在一起，擁有出色的性能和高可靠性，是熱流分析工程師強(qiáng)有力的工具。
值得一提的是STAR－CCM＋的多面體網(wǎng)格技術(shù)，相對(duì)于傳統(tǒng)網(wǎng)格在計(jì)算中的不準(zhǔn)確性，多面體網(wǎng)格由以下優(yōu)勢(shì)：
·有更多的相鄰單元，梯度的計(jì)算和當(dāng)?shù)氐牧鲃?dòng)狀況預(yù)測(cè)更準(zhǔn)確。
·多面體對(duì)幾何的變形沒(méi)有四面體敏感。智能的網(wǎng)格工具使得單元可以自動(dòng)融合、分裂，或者增加新的點(diǎn)、線、面。
·對(duì)于會(huì)留的流動(dòng)，例如頂蓋驅(qū)動(dòng)的空穴流，多面體的計(jì)算精度甚至超出Hexa網(wǎng)格。
多目標(biāo)穩(wěn)健設(shè)計(jì)優(yōu)化軟件modeFRONTIER
modeFRONTIER的獨(dú)有特點(diǎn)是將高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、優(yōu)化算法、相應(yīng)面分析、穩(wěn)健設(shè)計(jì)完美的結(jié)合在一起，而不是孤立地考慮這幾個(gè)方面。
其中按優(yōu)化目標(biāo)的個(gè)數(shù)，優(yōu)化分為單目標(biāo)優(yōu)化和多目標(biāo)優(yōu)化兩種。modeFRONTIER有8種單目標(biāo)算法（SIMPLEX、BFGS、SA、FSIMPLEX、MACK 、DES、NLPQLP、NLPQLP-NBI）和8種多目標(biāo)優(yōu)化算法（MOGAII、MOSA、FMOSAII、MMES、NASH、1+1-ES、NSGA-II、ARMOGA）。實(shí)際的問(wèn)題幾乎都是多目標(biāo)的，所以modeFRONTIER 提供的多種多目標(biāo)優(yōu)化解決方案能夠滿足客戶(hù)多方面的要求 。
穩(wěn)健設(shè)計(jì)優(yōu)化指的是提高目標(biāo)變量對(duì)設(shè)計(jì)變量的抗干擾能力，即設(shè)計(jì)變量受到干擾發(fā)生變化時(shí)，目標(biāo)不會(huì)發(fā)生劇烈變化。modeFRONTIER穩(wěn)健設(shè)計(jì)的獨(dú)特之處在于用戶(hù)可以直接對(duì)設(shè)計(jì)目標(biāo)的均值和方差操作（將它們作為設(shè)計(jì)目標(biāo)或?qū)λ鼈兪┘蛹s束），而不是程序自動(dòng)將目標(biāo)的均值和方差加權(quán)成為目標(biāo)，具有高度的靈活性和可操作性。
多學(xué)科耦合分析工具M(jìn)PCCI
在許多科學(xué)研究和工程應(yīng)用領(lǐng)域里。單一學(xué)科的仿真分析已經(jīng)不能滿足人們更詳細(xì)更準(zhǔn)確的要求。在現(xiàn)實(shí)世界中，許多現(xiàn)象是多個(gè)物理場(chǎng)相互作用不可分割的。為了得到更高質(zhì)量的數(shù)值仿真結(jié)果。模擬多學(xué)科耦合作用的要求不斷增加。將不同學(xué)科的仿真分析耦合在一起。變得越來(lái)越重要。耦合分析就是考慮了兩個(gè)或多個(gè)物理場(chǎng)之間相互作用的分析。例如:考慮流體和固體結(jié)構(gòu)之間互相作用，求解流場(chǎng)運(yùn)動(dòng)與結(jié)構(gòu)變形互相影響就是典型的流-固耦合分析。其它耦合的例子還有熱-固耦合、熱-電耦合、電-磁耦合分析等等。
耦合分析通常分兩種方法:緊耦合(或稱(chēng)強(qiáng)耦合)和松耦合(或稱(chēng)弱耦合)。緊耦合一般只需要進(jìn)行一個(gè)分析過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)多物理場(chǎng)耦合。松耦合則包括兩個(gè)或多個(gè)按一定順序排列的分析。通過(guò)將前一個(gè)分析的結(jié)果作為載荷施加到下一個(gè)分析中的方式進(jìn)行禍合。每一個(gè)分析可能屬于不同的物理場(chǎng)。松耦合按數(shù)據(jù)的傳遞方向又分為單向耦合與雙向耦合。松耦合可以靈活。方便地利用各學(xué)科現(xiàn)有的商業(yè)軟件進(jìn)行耦合分析。由于每個(gè)物理場(chǎng)的分析是獨(dú)立的。采用計(jì)算機(jī)并行技術(shù)，可以解決大型復(fù)雜的工程問(wèn)題。而緊耦合受計(jì)算方法和計(jì)算機(jī)性能的限制。目前還不適合解決大型的工程問(wèn)題。
MPCCI就是根據(jù)松耦合的原理。為已有的商業(yè)軟件或非商業(yè)程序提供了獨(dú)立的多學(xué)科耦合分析平臺(tái)。
CDAJ公司面向船舶行業(yè)的CAE整體解決方案
以CFD軟件STAR系列為主，整套CAE產(chǎn)品包含了優(yōu)化軟件modeFRONTIER、流固耦合軟件MPCCI、前處理ANSYS ICEM CFD、后處理Fieldview…會(huì)議上CDAJ工程師為我們展示了此套方案的特點(diǎn)：
·最新功能六自由度解析（固體在流體的作用下可在六自由度方向上運(yùn)動(dòng)）
·側(cè)傾與翻滾仿真，船首抨擊載荷仿真（Bow Flare Slamming）
·螺旋槳和方向舵的氣穴現(xiàn)象
·波浪引起的結(jié)構(gòu)變形等等
