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多物理场耦合仿真开发

发布时间:2022-06-27

随着仿真技术的不断发展,单一物理学科已经无法满足实际工程工作需求,需要向多物理场进行拓展。在设计仿真分析过程中存在大量的重复劳动工作,效率低下,设计和仿真人员无法聚焦在创造性的工作中。并且日常工作中经常会面临以下问题:


l  设计仿真数据量大、分散存储,查找和复用困难,大量积累数据价值无法有效体现。

l  分析流程依赖人工衔接,效率低,易出错。

l  知识经验在人员头脑之中,无法系统化共享和使用。

l  企业自身拥有特定工程领域的经验和算法,受制于软件易用性影响,得不到有效传承。

l  商用软件的通用功能无法解决实际工程问题,需要借助开发。

引之科技致力于将先进的IT技术以及丰富的CAD/CAE行业软件开发经验,为客户提供全流程工程软件研发服务和系统解决方案。

方案概述:

多物理场耦合仿真框架是一套功能丰富、易部署、易使用的实现多学科仿真软件耦合仿真的解决方案。针对不同业务场景,使用该框架能够在商业软件基础上,提供流体固体,电磁热,系统—CFD,运动流体等学科之间耦合接口的开发。借助多学科耦合仿真框架强大的模型处理能力,在耦合仿真过程中用户可以对仿真计算进行可视化监控,并对耦合仿真过程数据进行管理。


系统架构


功能架构




系统应用过程


用户价值:

1.         能够基于StarCCM+AnsysfluentFlowmaterAmesimsMatlabAdmasLSDYNANastran…等商业软件基础上实现耦合。

2.         能够充分利用各个求解器的主要特点;

3.         统一固化分析优化流程,实现仿真、优化自动化,提交仿真效率和仿真结果一致性,降低仿真难度和要求。

4.         实现数据统一存储,实现快速且灵活的查询和多样化显示,提高工作效率和知识积累;

5.         支持多求解器、集成多计算平台统一调度计算资源,实现资源的统一调配;

6.         协同研发将显著提高研发效率、缩短研发周期。




多物理场耦合仿真开发实例部分展示:

研发流程梳理


研发流程图

总体开发框架


系统架构图

系统开发方案:

集成开发流程及内容

参数化设计



参数化设计是在设计对象结构比较定型的基础上,用一组参数表示尺寸值和约束关系。模型的特征是一个包含工程含义或意义的几何原型外形,也是一种封装了各种属性的功能要素。他在造型设计过程中,是一种信息表示方法,包括几何信息和非几何信息,参数化中需要对模型特征进行分类和描述。


设计仿真自动化


需求分析模块



耦合模块开发

多物理场分析流程

数据传递示意图


                                    

方法及工具


耦合程序的基本框架


   耦合程序基本框架的主要模块包括:图形界面模块(GUI)、联合仿真服务模块、CAE程序适配器模块(Adapter)、和数据管理模块(DataManager)等。

图形界面模块:提供联合仿真计算配置功能,如配置仿真模型和参数等。

联合仿真服务模块:管理联合仿真过程,控制计算的运行。

CAE程序适配器模块:对联合仿真服务模块和CAE程序进行适配,使联合仿真服务模块和CAE程序可以完成数据交换。数据管理模块:提供数据管理功能,如项目管理和工况管理等。


耦合计算流程



总体优化内容





效率提升对比




















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