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STAR-CCM+软件:全新力学场分析代码

【摘要】:STAR-CCM+是一款优秀的CFD模拟软件。STAR-CCM+软件的目标是发展成为可以解析任何连续介质力学场的全新代码。图2-1 STAR-CCM+的求解思路STAR-CCM+的求解思路如图2-1所示。软件的一体化集成环境、高重复性和适用性是其被誉为新一代CFD软件的最强闪光点。与上一代CFD软件相比,现代软件工程技术使得STAR-CCM+更可靠。每个软件开发周期中,进行了多次的测试与验证。STAR-CCM+能实现10亿左右网格的大规模并行计算。

STAR-CCM+是一款优秀的CFD模拟软件。它将现代软件工程技术、最先进的连续介质力学数值技术(Computational Continuum Mechanics Algorithms)和卓越的设计结合在一起。STAR-CCM+要求求解器除进行流体分析外,也要具备结构应力/电磁场、声学等分析功能。STAR-CCM+软件的目标是发展成为可以解析任何连续介质力学场的全新代码。

STAR-CCM+采用连续介质力学数值技术,主要基于以下两点:

(1)多物理、基于连续介质的建模方法 建模时定义流体或固体的“连续体”(Continua)并承载网格及计算方法;求解领域(Solution Domain)划分为各个“区域”(Region)并承载物理空间。不同的区域可以设置不同的连续体,不同的物理空间可以设置不同的计算方法。

(2)物理(Physics)与网格(Mesh)的分离 在模拟设定过程中,网格仅用来定义问题的拓扑结构,求解领域内不同区域之间将进行信息传递,并且不依赖于网格,网格的选择更为自由。

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图2-1 STAR-CCM+的求解思路

STAR-CCM+的求解思路如图2-1所示。软件的一体化集成环境、高重复性和适用性是其被誉为新一代CFD软件的最强闪光点。在STAR-CCM+一体化的工作环境中,可以通过一体化用户界面展示从CAD建模、表面网格准备、体网格生成、模型设定、计算求解一直到后处理分析的整个模拟过程。操作界面与模拟思想的良好整合使得STAR-CCM+非常方便和高效,很好地实现了用户、计算机系统和模拟三者之间的交互操作。

STAR-CCM+采用了最新的IT和CFD技术,继承并发展了CD-adapco公司20多年来在CAE行业的经验与成果。与上一代CFD软件相比,现代软件工程技术使得STAR-CCM+更可靠。不同的功能模块各自独立创建,模块间不必要的关联降为最低,从而最大程度地避免预料之外的计算结果。每个软件开发周期中,进行了多次的测试与验证。STAR-CCM+能实现10亿左右网格的大规模并行计算。除了在求解器方面,在前后处理方面也实现了简单易用的多CPU并行能力。用户只需在界面上指定机器名和CPU数,就可以全面实现并行处理。(www.chuimin.cn)

为了将物理情况准确地体现在模拟中,得到良好的计算结果,STAR-CCM+致力于以下三个关键因素:

①稳健并准确的数值算法

②覆盖面宽广的物理模型。

③易处理的网格体系。

经验表明,用户尽可能地与求解过程进行交互操作,将大大提高工作效率,STAR-CCM+提供的交互式工具包将用户与求解之间的交互能力提高到了一个全新的水平。图2-2所示为STAR-CCM+的树状模拟管理结构。

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图2-2 STAR-CCM+的树状模拟管理结构