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EDA软件-FLUENT

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ANSYS-FLUENT

ANSYS公司成立于1970年,致力于工程仿真软件和技术的研发,在全球众多行业中,被工程师和设计师广泛采用。ANSYS公司重点开发开放、灵活的,对设计直接进行仿真的解决方案,提供从概念设计到最终测试产品研发全过程的统一平台,同时追求快速、高效和和成本意识的产品开发。公司和其全球网络的渠道合作伙伴为客户提供销售、培训和技术支持一体化服务。ANSYS公司总部位于美国宾夕法尼亚洲的匹兹堡,全球拥有60多个代理。ANSYS及其子公司有1700多名员工,在40多个国家销售其产品。

ANSYS-Fluent中国是ANSYS设在中国的全资子公司,总部设在上海。ANSYS中国分公司侧重于战略性职能,包括ANSYS的品牌管理,业务发展和产品本地化开发。此外,ANSYS-Fluent中国也将支持独家销售和技术支持的渠道合作伙伴安世亚太(https://www.sodocs.net/doc/152590324.html,),安世亚太将在中国大陆,香港和澳门代理ANSYS旗下产品,包括ANSYS? Multiphysics?, ANSYS? Workbench? 和FLUENT?。安世亚太从2004年起进行分销和支持ANSYS旗下产品,并在北京,上海,广州等8个城市设有办事处。

中国大陆,香港和澳门地区需要查询有关销售,技术支持,培训及相关ANSYS产品服务,请联系我们的渠道合作伙伴安世亚太info@https://www.sodocs.net/doc/152590324.html,.

ANSYS 12.0 新功能介绍

ANSYS 12.0 在各主要物理学科的仿真技术上取得了重大革新性突破,不仅计算速度更快,而且还对几何处理、网格划分和后处理等技术进行了众多改进这些改进代表了仿真驱动产品研发道路上的一大飞越。

? ANSYS Workbench 2.0?Geometry & Meshing ?Multiphysics

?Structural Mechanics

ANSYS Workbench 2.0

?几何与网格划分

?多物理场

?结构力学?Fluid Dynamics

?Simulation Process & Data Management

?Applications

?Explicit Dynamics

ANSYS Workbench 2.0

ANSYS Workbench环境是将仿真过程结合在一起的纽带;这点在 2.0 版本中没有改变。

在 ANSYS 12.0 中,核心应用仍旧与以往类似,但在项目页面中革新性地引入了项目示意图概念来捆绑各核心应用。这点扩展了项目页面概念。仅仅上述这些改进就已代表了仿真驱动产品研发道路上的一大飞越。

复杂的分析,包括多物理场分析都可以通过连接系统创建。数据相关性通过-连接系统一目了然。而单元右侧的状态图标则可清楚指示单元是否已是最新的,是否需要用户输入或需要进行更新——例如,单元是刚刚完成了网格划分还是已求解结束。

除可用作集成现有应用程序的框架之外,ANSYS Workbench 2.0 平台还可用作应用开发框架,进而最终提供项目级脚本编写、报告、用户界面 (UI) 工具包和标准数据界面。这些功能将逐步在本版本及后续版本中实现。在 ANSYS 12.0 中,工程数据和ANSYS DesignXplorer不再是相互独立的应用:两者已通过 UI 工具包重新构建并集成到 ANSYS Workbench 项目窗口中。

机械仿真应用的两张分析结果(前幅图形中的项目结果)。各应用均由上图的关联系统示意图启动,启动后,用户来将看到比较熟悉的界

ANSYS Workbench 2.0 在工程仿真方面取得了极大进步。在此款革新性软件框架中,分析员可充分利用全面、可靠的仿真技术,包括CAD 集成、几何修复和网格划分的等常见工具。新颖的项目示意图概念可引导用户完成复杂的分析,不仅能明确显示数据关联性并能捕捉过程,以自动实现后续分析。此外,凭借其稳固的参数化建模环境,工程师可结合利用设计优化和统计分析等集成工具更快地找到最佳设计方案。

几何与网格划分

ANSYS 结合各种几何和网格划分技术与其深厚的知识和经验,归纳出多种可与其他应用共享核心资源库的几何和网格划分集成解决方案。

在 ANSYS 12.0 中,几何接口得到了进一步增强,可由 CAD 系统中导入更多的数据类型,如用于梁结构建模的线体、附加属性(如颜色)和坐标系统,改善了对 CAD 系统中创建的命名选项的支持。对于大模型的前处理,12.0 版本64 位操作系统和 CAD 部件的智能与选择性更新。

ANSYS Workbench 环境中的几何建模功能得到了极大增强,自动化程度更高、灵活性更好,并且几何分析准备任务更为简单易用。此外,ANSYS 12.0 中新增合并、关联和项目功能,表面建模方式更为完善。

新增工具可自动检测并修补明显问题,如小边、窄面、洞、缝隙以及尖角。现在,修理几何模型所需时间将更少。上述图像显示为清理之前(上方)与之后(下方)的飞机模型。

ANSYS 12.0 的焦点之一就是要为流体动力学提供一个最佳的自动网格划分解决方案。通过添

加 GAMBIT 和 TGrid 的多种功能,用户只需输入很少的参数即可自动生成适合 CFD 的四面体网格。通

过整合高级尺寸函数功能(类似于 GAMBIT 中的尺寸函数)、prism/tet 网格划分(来自 TGrid)及其他ANSYS 网格划分技术,光顺性、质量、速度、高曲率表面和近距离几何特征以及边界层的捕捉都得到了提高。虽然大多数这类改进都是针对流体动力学需求的,但其同样有助于用户进行其它类型的仿真操作。例如,用户在执行结构分析时,就可享受自动化和网格质量改善带来的好处。

通过新增的多区域网格划分方法,用户可使用纯六面体来对复杂模型进行网格划分处理而无需先进行几何分解。例如,用户可通过一次操作对此刹车盘进行全六面体网格划分处理

Multiphysics多物理场

ANSYS 12.0 扩展了公司在业界领先的综合多物理场解决方案。提供了多项新增功能并对一些功能作了改进,可解决直接和间接求解多物理场耦合问题;此外,ANSYS Workbench 框架更是使得多物理场仿真速度比以往更快。

上述图像显示了使用固体浸入式流固耦合解析的螺旋泵运动仿真情况

12.0 版本在大量 ANSYS 求解器技术集成方面取得了极大进展。 ANSYS Workbench 环境已专门针对高效多物理场工作流程进行了重新设计,而将求解器技术集成到一个统一的仿真环境中。

ANSYS 12.0 对分布式稀疏矩阵求解器进行了扩展,以便为共享和分布式存储器并行环境的复杂非对称矩阵提供支持。这项新增求解器技术可极大缩减执行某些直接耦合解决方案(包括珀尔帖和塞贝克效应,以及热弹性力学)所需的时间。另一项令人兴奋的新增功能是,ANSYS 12.0 中有一系列新增直接耦合场单元类型;这些新增单元类型可以用来模拟多孔介质内的流动。

ANSYS Workbench 框架的另一新增功能表现在对直接耦合场分析的支持。 ANSYS Workbench 平台现在本身就支持热电耦合所需的相关直接耦合场单元类型(SOLID226 和 SOLID227)。其中针对热电耦合新增一个分析系统,支持与温度相关的材料属性和高级热电效应(包括珀尔帖和塞贝克效应)方面的焦耳热分析。此项新技术的应用包括集成电路和电子布线、热电致冷器和热电发电器的焦耳热。

上述热电分析就是在 ANSYS Workbench 环境中执行的,模型由WEG 电气设备公司提供

流固耦合 (Fluid Structure Interaction, FSI) 的主要改进之一是新增了一个固体浸入式 FSI 解决方案。此项技术基于一种分别独立划分流体与固体方法。藉此解决方案,工程师可对刚性体浸入式流固耦合模拟。ANSYS 12.0 中流固耦合的另一项新增功能就是,FLUID136 现可对涉及薄流体膜的瞬态非线

性 FSI 应用进行非线性雷诺挤压膜方程求解。除此之外,12.0 版本还提供另一项激动人心的FSI 功能,即使用ANSYS FLUENT软件作为 CFD 求解器来执行单向流固耦合。这项功能功能基

于 ANSYS CFXPost实现了ANSYS FLUENT和ANSYS mechanical产品之间表面温度或表面力的单向载荷传递。

Structural Mechanics结构力学

在 12.0 版本中,结构应用中加快工程设计过程的功能有了极为显著的改进。新增多种功能和工具(多数集成到 ANSYS Workbench 平台中),可帮助缩减整体求解时间。具体来说,功能改进主要集中在元素、材料、接触和求解器性能,以及线性、刚性以及柔性动力学方面。

涡轮叶片的裂纹尖端分析

几何图形由 PADT 提供

12.0 版本中最为显著的一项新增功能是采用四节点的四面体来构建超弹性或成形应用中的复杂几何体模型。这可在保证求解准确性的前提下,缩短几何体构建到最终分析的时间。而至于材料方面,12.0 版本在原有众多材料选择中又引入了数种附加材料。

随着装配已逐渐成为仿真领域的实际标准,对高级连接功能的需求也相应地日益增加。ANSYS 12.0 则在开发时包含了多种额外的连接建模功能,并在解决连接问题方面实现了显著改进。求解器性能也在多个不同方面得到了改善。ANSYS 12.0 中引入了一个新的模态求解器(称为 SNODE),可加快大型结构(自由度通常达到上百万)上很多(实际上共有数百种)模态问题的计算速度。

Instability analysis for brake squeal制动尖叫声失稳分析

在 12.0 版本中,ANSYS Rigid Dynamics产品与ANSYS Structural、

ANSYS Mechanical和ANSYS Multiphysics软件中柔性动力学能力均得到了进一步增强,这使得设计新机械的工作变得更为简便。此外,还提高了 ANSYS 刚体动力学仿真的易用性。

Fluid Dynamics流体动力学

ANSYS 12.0 在 ANSYS Workbench 完整集成了流体仿真产品。这使得用户——无论使用的

是ANSYS CFX软件还是ANSYS FLUENT软件都可创建、关联和重复使用系统;执行自动参数分析;并对多物理场仿真进行无缝管理。

内燃机气缸内气流的仿真结果

ANSYS 仍在一如既往地努力提高基础核心求解器速度。涉及多个行业的一系列案例也表明,

ANSYS CFX 和 ANSYS FLUENT 软件的求解器速度平均增加了 10% 至 20%,甚至更多。

ANSYS既提高准确性而又不损害鲁棒性的长期目标促成了数项开发成果,包括新增多种离散化选项,如 ANSYS FLUENT 中的有限二阶选项和 ANSYS CFX 中的有限迭代高分辨率离散方案。而若能持续使用较高级别的离散方案,则意味着用户可在气流仿真上获得更高的准确度,而又不会对鲁棒性造成任何损害。

燃料喷射器模型及网格特写和喷射器表面蒸汽体积分数轮廓特写

其它多个方面也增强了易用性。其中最值得注意的是,ANSYS FLUENT 用户界面采用了

与 ANSYS Workbench 中集成的其他应用一致的单窗口界面模式,可谓是迈出了一大步。而对

于 ANSYS CFX 软件,则在图形用户界面 (Graphical User Interface, GUI) 中加入了一系列改进措施。其中加入了一项全新功能,允许用户定制 GUI 外观,如创建额外输入面板的选项。藉由这些自定义面板,用户可控制 GUI 布局和所需输入,进而可在常规过程中获得最佳体验。

Simulation Process & Data Management仿真过程与数据管理

在现今全球环境下,仿真和产品设计的日益结合使得高效合作和交流成为产品开发成功与否的关键所在。ANSYS 工程知识管理器 (Engineering Knowledge Manager, EKM) 解决方案就是专为帮助仿真

/CAE 团体面对仿真过程和数据管理 (Simulation Process and Data Management, SPDM) 的挑战而提出的。ANSYS EKM解决了诸如如何更好管理、共享和重复利用仿真数据以及如何更好捕捉和重复利用仿真结果得出的工程专业技术等问题。

ANSYS EKM 是一个真正可扩展的解决方案,共有三种版本:ANSYS EKM Desktop、

ANSYS EKM Workgroup和ANSYS EKM Enterprise。上述版本分别为个人用户、工作组或整个公司提供接入点,且各版本的能力和功能依次增强。

ANSYS EKM Desktop 是 ANSYS EKM 产品的单机版,包含在 ANSYS 12.0 中;需要时,可通

过 ANSYS Workbench 环境进行访问。ANSYS EKM Desktop 主要通过提供仿真数据搜索、检索和报告等来提高仿真生产力和效率,应对―重复利用现有仿真‖的挑战。

应用

ANSYS Emag –ANSYS的专业开发团队将世界一流的Ansoft 电子设计分

析 (Electronic Design Analysis, EDA) 产品集成到 ANSYS 产品组合中,客户可感觉到 12.0 版本中电磁学性能有明显提高和扩展。在 12.0 版本的ANSYS Emag软件中,针对低频电磁仿真新增了一系列三维固体单元。而对于静磁场、准静态时谐磁场和瞬态准静态磁场建模,则提供

(SOLID236 和 SOLID237)固体单元。用户可将此种新增单元技术应用于大多数低频电磁案例中,如电动机、螺线管、电磁铁和发电机。

使用 SOLID236、SOLID237 和新增绞合导体选项(TEAM24 基准)在 ANSYS Workbench 环境中解出的非线性瞬态旋转测试台

显式动力学– 12.0 版本中,ANSYS 在显式动力学方面投入了大量精力,包括添加了一项新产品,让用户可访问此类技术,而不受其仿真经验限制。此外,ANSYS LS-DYNA和ANSYS AUTODYN产品均有所增强,将给用户带来极大便利。ANSYS 12.0 还首次引入了 ANSYS Explicit STR 软件。此软件是首款带有 ANSYS Workbench 本机界面的显式动力学产品,该软件基于 ANSYS AUTODYN 产品的拉氏算符部分。对于那些需要对固体、液体、气体及其相互作用进行非线性动态仿真的用户,该项技术将非常有用。对于使用过 ANSYS Workbench 的用户,会发现自己其实已经掌握

了ANSYS Explicit STR的大多数操作方法。

钢珠高速碰撞钢圈内箍脆性陶瓷目标所产生的效果。等值线图高亮显示陶瓷的损坏/破碎区域。

ANSYS Workbench 平台

通用软件

FLUENT

通用CFD软件包,用来模拟从不可压缩到高度可压缩范围内的复杂流动。由于采用了多种求解方法和多重网格加速收敛技术,因而FLUENT能达到最佳的收敛速度和求解精度。灵活的非结构化网格和基于解的自适应网格技术及成熟的物理模型,使FLUENT在转捩与湍流、传热与相变、化学反应与燃烧、多相流、旋转机械、动/变形网格、噪声、材料加工、燃料电池等方面有广泛应用。

FLUENT软件具有以下特点:

☆ FLUENT软件采用基于完全非结构化网格的有限体积法,而且具有基于网格节点和网格单元的梯度算法;

☆定常/非定常流动模拟,而且新增快速非定常模拟功能;

☆ FLUENT软件中的动/变形网格技术主要解决边界运动的问题,用户只需指定初始网格和运动壁面的边界条件,余下的网格变化完全由解算器自动生成。网格变形方式有三种:弹簧压缩式、动态铺层式以及局部网格重生式。其局部网格重生式是FLUENT所独有的,而且用途广泛,可用于非结构网格、变形较大问题以及物体运动规律事先不知道而完全由流动所产生的力所决定的问题;

☆ FLUENT软件具有强大的网格支持能力,支持界面不连续的网格、混合网格、动/变形网格以及滑动网格等。值得强调的是,FLUENT软件还拥有多种基于解的网格的自适应、动态自适应技术以及动网格与网格动态自适应相结合的技术;

☆ FLUENT软件包含三种算法:非耦合隐式算法、耦合显式算法、耦合隐式算法,是商用软件中最多的;☆ FLUENT软件包含丰富而先进的物理模型,使得用户能够精确地模拟无粘流、层流、湍流。湍流模型包含Spalart-Allmaras模型、k-ω模型组、k-ε模型组、雷诺应力模型(RSM)组、大涡模拟模型(LES)组以及最新的分离涡模拟(DES)和V2F模型等。另外用户还可以定制或添加自己的湍流模型;

☆适用于牛顿流体、非牛顿流体;

☆含有强制/自然/混合对流的热传导,固体/流体的热传导、辐射;

☆化学组份的混合/反应;

☆自由表面流模型,欧拉多相流模型,混合多相流模型,颗粒相模型,空穴两相流模型,湿蒸汽模型;

☆融化溶化/凝固;蒸发/冷凝相变模型;

☆离散相的拉格朗日跟踪计算;

☆非均质渗透性、惯性阻抗、固体热传导,多孔介质模型(考虑多孔介质压力突变);

☆风扇,散热器,以热交换器为对象的集中参数模型;

☆惯性或非惯性坐标系,复数基准坐标系及滑移网格;

☆动静翼相互作用模型化后的接续界面;

☆基于精细流场解算的预测流体噪声的声学模型;

☆质量、动量、热、化学组份的体积源项;

☆丰富的物性参数的数据库;

☆磁流体模块主要模拟电磁场和导电流体之间的相互作用问题;

☆连续纤维模块主要模拟纤维和气体流动之间的动量、质量以及热的交换问题;

☆高效率的并行计算功能,提供多种自动/手动分区算法;内置MPI并行机制大幅度提高并行效率。另外,FLUENT特有动态负载平衡功能,确保全局高效并行计算;

☆ FLUENT软件提供了友好的用户界面,并为用户提供了二次开发接口(UDF);

☆ FLUENT软件采用C/C++语言编写,从而大大提高了对计算机内存的利用率。

POLYFLOW

采用有限元法的CFD软件,专用于粘弹性材料的流动模拟。它适用于塑料、树脂等高分子材料的挤出成型、吹塑成型、拉丝、层流混合、涂层过程中的流动及传热和化学反应问题。另外也可用于模拟聚合物问题的流动,如可进行聚合物熔化、石油、洗涤剂、印墨、悬浮物、泥土、液态食品原料及熔融玻璃的流动模拟。多年来,POLYFLOW在模拟粘弹性流动方面始终领先于其他软件。

POLYFLOW软件具有以下特点:

☆ POLYFLOW主要包括几个模块:POLYMAT;POLYDATE;POLYSTATE,它们由一个主控程序POLYMAN来执行,

☆ POLYFLOW具有多种多样的粘性模型、内容丰富的粘弹性材料库,这个数据库每年都在不断地进行更新。

☆ POLYFLOW在模拟复杂的流变特性流体或者粘弹性流体的时候,主要具有三种模型:广义牛顿模型;屈服应力模型;粘弹性模型(拥有多种可扩展的特性)。

☆ POLYFLOW所采用的变形网格、接触算法、以及网格重叠技术,保证了计算结果的准确性。

☆ POLYFLOW与GAMBIT、IDEAS、PATRAN都具有数据接口,可以使用它们生成的网格,并且POLYFLOW内部嵌套GAMBIT软件。POLYFLOW支持多种类型的网格,如四面体、五面体、六面体、三角形、四边形,组合网格等。

☆ POLYFLOW应用范围极其广泛:热传输;挤出成型;共挤出成型;吹塑成型;流涎薄膜;纺丝;热成型;涂复成型;模压成型;共混;反应加工;渗流;玻璃熔炉中的流动;轮胎面的制造与设计;其它。

CFX

ANSYS CFX是全球第一个通过ISO9001质量认证的大型商业CFD软件,CFX软件一直将精确的计算结果、丰富的物理模型、强大的用户扩展性作为其发展的基本要求,并以其在这些方面的卓越成就,引领着CFD技术的不断发展。目前,CFX应用已经遍及航空航天、旋转机械、能源、石油化工、机械制造、汽车、生物技术、水处理、火灾安全、冶金、环保等领域。CFX采用了先进的全隐式多重网格算法,可计算的物理问题包括可压与不可压流体、耦合传热、热辐射、多相流、粒子输送过程、化学反应和燃烧等问题,还拥有诸如气蚀、多孔介质、相间传质、非牛顿流、动静干涉、真实气体等大批实用模型。自从CFX 被纳入ANSYS产品大家族后,不到得到改进和完善,目前不需要第三方工具,能与ANSYS结构软件直接进行各种流固耦合分析。另外,CFX与ANSYS BLADEGEN、ANSYS TURBOGRID软件可以为旋转机械客户提供从设计,网格,求解到后处理的专业解决方案。

前后处理器软件

GAMBIT

面向CFD分析的高质量的前处理器,其主要功能包括几何建模和网格生成。由于GAMBIT本身所具有的强大功能,以及快速的更新,在目前所有的CFD前处理软件中,GAMBIT稳居上游。

GAMBIT软件具有以下特点:

☆ ACIS内核基础上的全面三维几何建模能力,通过多种方式直接建立点、线、面、体,而且具有强大的布尔运算能力,ACIS内核已提高为ACIS R12。该功能大大领先于其它CAE软件的前处理器;

☆可对自动生成的Journal文件进行编辑,以自动控制修改或生成新几何与网格;

☆可以导入PRO/E、UG、CATIA、SOLIDWORKS、ANSYS、PATRAN等大多数CAD/CAE软件所建立的几何和网格。导入过程新增自动公差修补几何功能,以保证GAMBIT与CAD软件接口的稳定性和保真性,使得几何质量高,并大大减轻工程师的工作量;

☆新增PRO/E、CATIA等直接接口,使得导入过程更加直接和方便;

☆强大的几何修正功能,在导入几何时会自动合并重合的点、线、面;新增几何修正工具条,在消除短边、缝合缺口、修补尖角、去除小面、去除单独辅助线和修补倒角时更加快速、自动、灵活,而且准确保证几何体的精度;

☆ G/TURBO模块可以准确而高效的生成旋转机械中的各种风扇以及转子、定子等的几何模型和计算网格;☆强大的网格划分能力,可以划分包括边界层等CFD特殊要求的高质量网格。GAMBIT中专用的网格划分算法可以保证在复杂的几何区域内直接划分出高质量的四面体、六面体网格或混合网格;

☆先进的六面体核心(HEXCORE)技术是GAMBIT所独有的,集成了笛卡尔网格和非结构网格的优点,使用该技术划分网格时更加容易,而且大大节省网格数量、提高网格质量;

☆居于行业领先地位的尺寸函数(Size function)功能可使用户能自主控制网格的生成过程以及在空间上的分布规律,使得网格的过渡与分布更加合理,最大限度地满足CFD分析的需要;

☆ GAMBIT可高度智能化地选择网格划分方法,可对极其复杂的几何区域划分出与相邻区域网格连续的完全非结构化的混合网格;

☆新版本中增加了新的附面层网格生成器,可以方便地生成高质量的附面层网格;

☆可为FLUENT、POLYFLOW、FIDAP、ANSYS等解算器生成和导出所需要的网格和格式。

G/Turbo

针对叶轮机械自行开发的前处理器,利用它用户可以快速高效生成叶轮机械网格。G/Turbo采用叶片翼型剖面的基本设计定义,以及最小化的用户输入,能在数分钟之内为轴流、离心或者混流式叶轮机械建立网格。而且,G/Turbo的完全命令语言表明G/Turbo可以用于全自动化的参数化研究,这使得FLUENT可以与叶轮机械的整个设计过程进行完全耦合。

G/Turbo提供了独一无二的非结构化网格的生成,所以可以快速建立理想化的几何体,创新设计的特征也可以加入,并且可以对这些特征带来的影响进行分析。G/Turbo在几何体建模后可以自动进行前处理而无需给定一些约束,这使得工程师可以在工业可接受的时间框架内对设计模型的真实情况进行精确模拟。

TGrid

☆专业的完全非结构化网格生成软件,其生成网格不受几何结构复杂性和尺寸限制;

☆操作简单,网格生成速度快,适于复杂几何的网格生成;

☆网格生成时,仅需提供边界网格,无需提供三维实体几何模型;

☆可以从GAMBIT、ANSYS、Catia、I-DEAS、NASTRAN、PATRAN、Pro/E、Hypermesh等软件中导入面或体网格,而后由TGrid生成后续网格;

☆具有检查和修复边界网格的功能,方便地生成高质量的流体计算网格;

☆简单方便地生成复杂几何的附面层网格;

☆集成了Hexcore技术,边界附近生成四面体网格,远离边界部分生成六面体网格,充分发挥四面体网格和六面体网格的优点;

☆方便的网格质量诊断工具,快速检测网格尺寸与质量。

ICEM CFD

作为专业的前后处理器软件,能为所有的主流CFD 软件提供高质量的网格模型。几乎可以实现所有的通用网格类型,支持上百种求解器,与主流的CAD软件有直接接口,另外还有强大的CAD创建、修复和网格编辑等功能。

TurboGrid

Turbogrid 是专门用于涡轮叶栅通道的网格划分工具。内部有丰富的拓扑结构模块,可以对不同的叶片形状选择不同的拓扑结构,对各种复杂旋转机械的叶片自动快速生成高质量的六面体结构网格,还可以对网格拓扑进行编辑,提高网格质量。

工程软件

FloWizard

第一个针对设计者使用的通用的CFD产品。设计者不需要是流体模拟方面的专家就可以非常成功地使用FloWizard。因为其界面非常友好,它可以自动引导使用者完成流动和传热问题的设置、计算以及分析。

FloWizard作为针对设计的CFD产品在许多方面有独特之处:

☆它使用FLUENT6解算器作为自己的模拟引擎,这就意味着:

a. 可信度高,因为FLUENT解算器鲁棒性强而且已获得大量的成功的测试;

b. 在产品发展周期中,以后所作的模拟都能够向前兼容;

c.任何时候,开发小组中的CFD分析师都可共享其数学模型。

☆多个用户可同时登陆同一个FloWizard虚拟会议室来检查设置和计算结果。这个特性可以使设计师之间以及设计师与分析师之间在产品设计时可以很好地合作。

☆可选的自制式用户界面可以为临时的、非专业的用户定制理想的工具。

☆它在进行湍流和传热问题的求解过程中是高度自动化的:

a.从开始到中止过程中,它能够自动引导您走过所有必要的步骤;

b.能够从导入的CAD模型中自动抽取流体计算域;

c.能够自动进行拓扑简化以满足网格生成的需要,而且鲁棒性强;

d.可以为任意形状的几何生成高质量的网格;

e.自动进行湍流检测;

f.指导并自动控制解的收敛;

g.灵活的后处理并进行解的报告。

在一个基于使用Fluent的开发团体中,FloWizard可以把大量的CFD分析工作轻松地转交给上游的设计师,从而减轻CFD分析师的工作量,这将有助于提高整个产品发展过程的效率。

FLUENT For Catia

FLUENT for CATIA V5将流体运动与传热分析引入CATIA V5的产品周期管理(PLM)的环境中,使Fluent快速流动模拟技术完全整合于V5产品周期管理过程。在CATIA V5原始数据环境下,FLUENT for CATIA V5 将产品设计(CAD)模型于流畅分析(CFD)模型有机结合,使CFD分析周期缩短60%以上。从而使在统一CATIA V5 产品周期管理(PLM)环境下实现对产品的设计,分析于优化成为可能,使企业能在最短时间内设计生产出性能优良的产品。

FLUENT快速流动模拟技术的应用大幅度缩短了工程设计中进行CFD分析所需要的时间。FLUENT for CATIA V5 中所有的CFD分析模型均与Fluent其它高端CFD软件兼容。工程设计人员能够在CATIA V5 环境下快速完成更多的高质量模拟分析。

CFX-Flo

CFX-Flo软件是以CFX为基础,面向工程设计的计算流体力学软件,在使用过程中CFX-Flo会提示用户对各种物理模型的设定,并对客户的设定进行检查,当几何和网格更改后无需重新设定物理模型,使用简单方便,另外求解器采用了CFX的求解器保证了结果的准确性。

专用软件

Airpak

面向HVAC(供暖通风和空气调节)领域工程师的专业人工环境系统分析软件。它可以精确地模拟所研究对象内的空气流动、传热和污染等物理现象,并依照ISO 7730标准提供舒适度、PMV、PPD等衡量室内空气质量(IAQ)的技术指标。从而减少设计成本,降低设计风险,缩短设计周期。

AIRPAK软件的应用领域包括建筑、汽车、楼宇、化学、环境、加工、采矿、造纸、石油、制药、电站、办公、半导体、通讯、运输等行业。

Airpak软件的特点:

☆快速建模:Airpak具有面向对象的建模功能,还提供了扩展的CAD接口,可以输入IGES和DXF

各大仿真软件介绍

各大仿真软件介绍(包括算法,原理) 随着无线和有线设计向更高频率的发展和电路复杂性的增加,对于高频电磁场的仿真,由于忽略了高阶传播模式而引起仿真的误差。另外,传统模式等效电路分析方法的限制,与频率相关电容、电感元件等效模型而引起的误差。例如,在分析微带线时,许多易于出错的无源模式是由于微带线或带状线的交叉、阶梯、弯曲、开路、缝隙等等,在这种情况下是多模传输。为此,通常采用全波电磁仿真技术去分析电路结构,通过电路仿真得到准确的非连续模式S参数。这些EDA仿真软件与电磁场的数值解法密切相关的,不同的仿真软件是根据不同的数值分析方法来进行仿真的。通常,数值解法分为显示和隐示算法,隐示算法(包括所有的频域方法)随着问题的增加,表现出强烈的非线性。显示算法(例如FDTD、FIT方法在处理问题时表现出合理的存储容量和时间。本文根据电磁仿真工具所采用的数值解法进行分类,对常用的微波EDA仿真软件进行论述。2.基于矩量法仿真的微波EDA仿真软件基于矩量法仿真的EDA 软件主要包括A D S(Advanced Design System)、Sonnet电磁仿真软件、IE3D和Microwave office。 2.1ADS仿真软件Agilent ADS(Advanced Design System)软件是在HP EESOF系列EDA软件基础上发展完善起来的大型综合设计软件,是美国安捷伦公司开发的大型综合设计软件,是为系统和电路工程师提供的可开发各种形式的射频设计,对于通信和航天/防御的应用,从最简单到最复杂,从离散射频/微波模块到集成MMIC。从电路元件的仿真,模式识别的提取,新的仿真技术提供了高性能的仿真特性。该软件可以在微机上运行,其前身是工作站运行的版本MDS(Microwave Design System)。该软件还提供了一种新的滤波器的设计引导,可以使用智能化的设计规范的用户界面来分析和综合射频/微波回路集总元滤波器,并可提供对平面电路进行场分析和优化功能。它允许工程师定义频率范围,材料特性,参数的数量和根据用户的需要自动产生关键的无源器件模式。该软件范围涵盖了小至元器件,大到系统级的设计和分析。尤其是其强大的仿真设计手段可在时域或频域内实现对数字或模拟、线性或非线性电路的综合仿真分析与优化,并可对设计结果进行成品率分析与优化,从而大大提高了复杂电路的设计效率,使之成为设计人员的有效工具[6-7]。2.2Sonnet仿真软件Sonnet是一种基于矩量法的电磁仿真软件,提供面

(完整版)《FLUENT中文手册(简化版)》

FLUENT中文手册(简化版) 本手册介绍FLUENT的使用方法,并附带了相关的算例。下面是本教程各部分各章节的简略概括。 第一部分: ?开始使用:描述了FLUENT的计算能力以及它与其它程序的接口。介绍了如何对具体的应用选择适当的解形式,并且概述了问题解决的大致步骤。在本章中给出了一个简单的算例。 ?使用界面:描述用户界面、文本界面以及在线帮助的使用方法,还有远程处理与批处理的一些方法。?读写文件:描述了FLUENT可以读写的文件以及硬拷贝文件。 ?单位系统:描述了如何使用FLUENT所提供的标准与自定义单位系统。 ?使用网格:描述了各种计算网格来源,并解释了如何获取关于网格的诊断信息,以及通过尺度化(scale)、分区(partition)等方法对网格的修改。还描述了非一致(nonconformal)网格的使用. ?边界条件:描述了FLUENT所提供的各种类型边界条件和源项,如何使用它们,如何定义它们等 ?物理特性:描述了如何定义流体的物理特性与方程。FLUENT采用这些信息来处理你的输入信息。 第二部分: ?基本物理模型:描述了计算流动和传热所用的物理模型(包括自然对流、周期流、热传导、swirling、旋转流、可压流、无粘流以及时间相关流)及其使用方法,还有自定义标量的信息。 ?湍流模型:描述了FLUENT的湍流模型以及使用条件。 ?辐射模型:描述了FLUENT的热辐射模型以及使用条件。 ?化学组分输运和反应流:描述了化学组分输运和反应流的模型及其使用方法,并详细叙述了prePDF 的使用方法。 ?污染形成模型:描述了NOx和烟尘的形成的模型,以及这些模型的使用方法。 第三部分: ?相变模拟:描述了FLUENT的相变模型及其使用方法。 ?离散相变模型:描述了FLUENT的离散相变模型及其使用方法。 ?多相流模型:描述了FLUENT的多相流模型及其使用方法。 ?移动坐标系下的流动:描述单一旋转坐标系、多重移动坐标系、以及滑动网格的使用方法。 ?解法器(solver)的使用:描述了如何使用FLUENT的解法器。 ?网格适应:描述了如何优化网格以适应计算需求。 第四部分: ?显示和报告数据界面的创建:本章描述了explains how to create surfaces in the domain on which you can examine FLUENT solution data ?图形和可视化:本章描述了检验FLUENT解的图形工具 ?Alphanumeric Reporting:本章描述了如何获取流动、力、表面积分以及其它解的数据。 ?流场函数的定义:本章描述了如何定义FLUENT面板内出现的变量选择下拉菜单中的流动变量,并且告诉我们如何创建自己的自定义流场函数。 ?并行处理:本章描述了FLUENT的并行处理特点以及使用方法 ?自定义函数:本章描述了如何通过用户定义边界条件,物理性质函数来形成自己的FLUENT软件。 如何使用该手册 对于初学者,建议从阅读“开始”这一章起步。 对于有经验的使用者,有三种不同的方法供你使用该手册:按照特定程序的步骤从按程序顺序排列的目录列表和主题列表中查找相关资料;从命令索引查找特定的面板和文本命令的使用方法;从分类索引查找特定类别信息(在线帮助中没有此类索引,只能在印刷手册中找到它)。 什么时候使用Support Engineer:Support Engineer能帮你计划CFD模拟工程并解决在使用FLUENT 中所遇到的困难。在遇到困难时我们建议你使用Support Engineer。但是在使用之前有以下几个注意事项:●仔细阅读手册中关于你使用并产生问题的命令的信息 ●回忆导致你产生问题的每一步 ●如果可能的话,请记下所出现的错误信息 ●对于特别困难的问题,保存FLUENT出现问题时的日志以及手稿。在解决问题时,它是最好的资源。

机器人系统常用仿真软件介绍

1 主要介绍以下七种仿真平台(侧重移动机器人仿真而非机械臂等工业机器人仿真): 1.1 USARSim-Unified System for Automation and Robot Simulation USARSim是一个基于虚拟竞技场引擎设计高保真多机器人环境仿真平台。主要针对地面机器人,可以被用于研究和教学,除此之外,USARSim是RoboCup救援虚拟机器人竞赛和虚拟制造自动化竞赛的基础平台。使用开放动力学引擎ODE(Open Dynamics Engine),支持三维的渲染和物理模拟,较高可配置性和可扩展性,与Player兼容,采用分层控制系统,开放接口结构模拟功能和工具框架模块。机器人控制可以通过虚拟脚本编程或网络连接使用UDP协议实现。被广泛应用于机器人仿真、训练军队新兵、消防及搜寻和营救任务的研究。机器人和环境可以通过第三方软件进行生成。软件遵循免费GPL条款,多平台支持可以安装并运行在Linux、Windows和MacOS操作系统上。 1.2 Simbad Simbad是基于Java3D的用于科研和教育目的多机器人仿真平台。主要专注于研究人员和编程人员热衷的多机器人系统中人工智能、机器学习和更多通用的人工智能算法一些简单的基本问题。它拥有可编程机器人控制器,可定制环境和自定义配置传感器模块等功能,采用3D虚拟传感技术,支持单或多机器人仿真,提供神经网络和进化算法等工具箱。软件开发容易,开源,基于GNU协议,不支持物理计算,可以运行在任何支持包含Java3D库的Java客户端系统上。 1.3 Webots Webots是一个具备建模、编程和仿真移动机器人开发平台,主要用于地面机器人仿真。用户可以在一个共享的环境中设计多种复杂的异构机器人,可以自定义环境大小,环境中所有物体的属性包括形状、颜色、文字、质量、功能等也都可由用户来进行自由配置,它使用ODE检测物体碰撞和模拟刚性结构的动力学特性,可以精确的模拟物体速度、惯性和摩擦力等物理属性。每个机器人可以装配大量可供选择的仿真传感器和驱动器,机器人的控制器可以通过内部集成化开发环境或者第三方开发环境进行编程,控制器程序可以用C,C++等编写,机器人每个行为都可以在真实世界中测试。支持大量机器人模型如khepera、pioneer2、aibo等,也可以导入自己定义的机器人。全球有超过750个高校和研究中心使用该仿真软件,但需要付费,支持各主流操作系统包括Linux, Windows和MacOS。 1.4 MRDS-Microsoft Robotics Developer Studio MRDS是微软开发的一款基于Windows环境、网络化、基于服务框架结构的机器人控制仿真平台,使用PhysX物理引擎,是目前保真度最高的仿真引擎之一,主要针对学术、爱好者和商业开发,支持大量的机器人软硬件。MRDS是基于实时并发协调同步CCR(Concurrency and Coordination Runtime)和分布式软件服务DSS(Decentralized Software Services),进行异步并行任务管理并允许多种服务协调管理获得复杂的行为,提供可视化编程语言(VPL)和可视化仿真环境(VSE)。支持主流的商业机器人,主要编程语言为C#,非商业应用免费,但只支持在Windows操作系统下进行开发。 1.5 PSG-Player/Stage/Gazebo

eM-Plant生产系统仿真软件功能介绍

eM-Plant 生产系统仿真软件功能介绍eM-Plant是用C++实现的关于生产、物流和工程的仿真软件。它是面向对象的、图形化的、集成的建模、仿真工具,系统结构和实施都满足面向对象的要求。 e M-Plant可以对各种规模的工厂和生产线,包括大规模的跨国企业,建模、仿真和优化生产系统,分析和优化生产布局、资源利用率、产能和效率、物流和供需链,以便于承接不同大小的订单与混和产品的生产。它使用面向对象的技术和可以自定义的目标库来创建具有良好结构的层次化仿真模型,这种模型包括供应链、生产资源、控制策略、生产过程、商务过程。用户通过扩展的分析工具、

统计数据和图表来评估不同的解决方案并在生产计划的早期阶段做出迅速而可靠的决策。 用eM-Plant可以为生产设备、生产线、生产过程建立结构层次清晰的模型。这种模型的建立过程,使用了应用目标库(Application Object Librari es)的组件,而应用目标库(ApplicationObject Libraries)是专门用于各种专业过程如总装、白车身、喷漆等等。用户可以从预定义好的资源、订单目录、操作计划、控制规则中进行选择。通过向库中加入自己的对象(object)来扩展系统库,用户可以获取被实践证实的工程经验用于进一步的仿真研究。 使用e M-Plant仿真工具可以优化产量、缓解瓶颈、减少在加工零件。 考虑到内部和外部供应链、生产资源、商业运作过程,用户可以通过仿真模型分析不同变型产品的影响。用户可以评估不同的生产线的生产控制策略并验证主生产线和从生产线(sub-lines)的同步。 eM-Plant能够定义各种物料流的规则并检查这些规则对生产线性能的影响。从系统库中挑选出来的控制规则(control rules)可以被进一步的细化以便应用于更复杂的控制模型。 用户使用e M-Plant试验管理器(ExperimentManager)可以定义试验,设置仿真运行的次数和时间,也可以在一次仿真中执行多次试验。用户可以结合数据文件,例如Excel格式的文件来配置仿真试验。 使用eM-Plant可以自动为复杂的生产线找到并评估优化的解决方案。在考虑到诸如产量、在制品(inventory)、资源利用率、交货日期(delivery dates)等多方面的限制条件的时候,采用遗传算法(genetic algorit

fluent 软件介绍

百科名片 Fluent是目前国际上比较流行的商用CFD软件包,在美国的市场占有率为60%,凡是和流体、热传递和化学反应等有关的工业均可使用。它具有丰富的物理模型、先进的数值方法和强大的前后处理功能,在航空航天、汽车设计、石油天然气和涡轮机设计等方面都有着广泛的应用。 简介 Fluent算例 CFD商业软件FLUENT,是通用CFD软件包,用来模拟从不可压缩到高度可压缩范围内的复杂流动。由于采用了多种求解方法和多重网格加速收敛技术,因而FLUENT能达到最佳的收敛速度和求解精度。灵活的非结构化网格和基于解的自适应网格技术及成熟的物理模型,使FLUENT在转换与湍流、传热与相变、化学反应与燃烧、多相流、旋转机械、动/变形网格、噪声、材料加工、燃料电池等方面有广泛应用。 基本特点 FLUENT软件具有以下特点: FLUENT软件采用基于完全非结构化网格的有限体积法,而且具有基于网格节点和网格单元的梯度算法; 定常/非定常流动模拟,而且新增快速非定常模拟功能; Fluent 前处理网格划分 FLUENT软件中的动/变形网格技术主要解决边界运动的问题,用户只需指定初始网格和运动壁面的边界条件,余下的网格变化完全由解算器自动生成。网格变形方式有三种:弹簧压缩式、动态铺层式以及局部网格重生式。其局部网格重生式是FLUENT所独有的,而

且用途广泛,可用于非结构网格、变形较大问题以及物体运动规律事先不知道而完全由流动所产生的力所决定的问题; FLUENT软件具有强大的网格支持能力,支持界面不连续的网格、混合网格、动/变形网格以及滑动网格等。值得强调的是,FLUENT软件还拥有多种基于解的网格的自适应、动态自适应技术以及动网格与网格动态自适应相结合的技术; FLUENT软件包含三种算法:非耦合隐式算法、耦合显式算法、耦合隐式算法,是商用软件中最多的; FLUENT软件包含丰富而先进的物理模型,使得用户能够精确地模拟无粘流、层流、湍流。湍流模型包含Spalart-Allmaras模型、k-ω模型组、k-ε模型组、雷诺应力模型(RSM)组、大涡模拟模型(LES)组以及最新的分离涡模拟(DES)和V2F模型等。另外用户还可以定制或添加自己的湍流模型; 适用于牛顿流体、非牛顿流体; 含有强制/自然/混合对流的热传导,固体/流体的热传导、辐射; 化学组份的混合/反应; 自由表面流模型,欧拉多相流模型,混合多相流模型,颗粒相模型,空穴两相流模型,湿蒸汽模型; 融化溶化/凝固;蒸发/冷凝相变模型; 离散相的拉格朗日跟踪计算; 非均质渗透性、惯性阻抗、固体热传导,多孔介质模型(考虑多孔介质压力突变); 风扇,散热器,以热交换器为对象的集中参数模型; 惯性或非惯性坐标系,复数基准坐标系及滑移网格; 动静翼相互作用模型化后的接续界面; 基于精细流场解算的预测流体噪声的声学模型; 质量、动量、热、化学组份的体积源项; 丰富的物性参数的数据库; 磁流体模块主要模拟电磁场和导电流体之间的相互作用问题; 连续纤维模块主要模拟纤维和气体流动之间的动量、质量以及热的交换问题; 高效率的并行计算功能,提供多种自动/手动分区算法;内置MPI并行机制大幅度提高并行效率。另外,FLUENT特有动态负载平衡功能,确保全局高效并行计算; FLUENT软件提供了友好的用户界面,并为用户提供了二次开发接口(UDF); FLUENT软件采用C/C++语言编写,从而大大提高了对计算机内存的利用率。 在CFD软件中,Fluent软件是目前国内外使用最多、最流行的商业软件之一。Fluent 的软件设计基于"CFD计算机软件群的概念",针对每一种流动的物理问题的特点,采用适合于它的数值解法在计算速度、稳定性和精度等各方面达到最佳。由于囊括了Fluent Dynamical International比利时PolyFlow和Fluent Dynamical International(FDI)的全部技术力量(前者是公认的在黏弹性和聚合物流动模拟方面占领先地位的公司,后者是基于有限元方法CFD软件方面领先的公司),因此Fluent具有以上软件的许优点 软件简介

模拟仿真软件介绍

模拟仿真软件介绍 模拟仿真技术发展至今,用于不同领域、不同对象的模拟仿真软件林林总总,不可胜数,仅对机械产品设计开发而言,就有机构运动仿真软件,结构仿真软件,动力学仿真软件,加工过程仿真软件(如:切削加工过程仿真软件、装配过程仿真软件、铸造模腔充填过程仿真软件、压力成型过程仿真软件等),操作训练仿真软件,以及生产管理过程仿真软件,企业经营过程仿真软件等等。这里仅以一种微机平台上的三维机构动态仿真软件为例,介绍模拟仿真软件的结构和功能。 DDM(Dynamic Designer Motion)是DTI(Design Technology International)公司推出的、工作于AutoCAD和MDT平台上的微机全功能三维机构动态仿真软件,包含全部运动学和动力学分析的功能,主要由建模器、求解器和仿真结果演示器三大模块组成(见图1)。 1.DDM建模器的功能 1)设定单位制。 2)定义重力加速度的大小和方向。 3)可以AutoCAD三维实体或普通图素(如直线、圆、圆弧)定义运动零件。 4)可以定义零件质量特性:

图1 DDM仿真软件模块结 ①如果将三维实体定义为零件,可以自动获得其质量特性。 ②如果用其他图素定义零件,则可人工设定质量特性。 5)可以定义各种铰链铰链用于连接发生装配关系的各个零件,系统提供六种基本铰链和两种特殊铰链。 基本铰链: ①旋转铰——沿一根轴旋转。 ②平移铰——沿一根轴移动。 ③旋转滑动铰——沿一根轴旋转和移动。 ④平面铰——在一个平面内移动并可沿平面法线旋转。 ⑤球铰——以一点为球心旋转。 ⑥十字铰——沿两根垂直轴旋转。 特殊铰链:

电力系统仿真软件介绍讲解学习

电力系统仿真软件 电力系统仿真软件简介 一、PSAPAC 简介: 由美国EPRI开发,是一个全面分析电力系统静态和动态性能的软件工具。 功能:DYNRED(Dynamic Reduction Program):网络化简与系统的动态等值,保留需要的节点。 LOADSYN(Load Synthesis Program):模拟静态负荷模型和动态负荷模型。 IPFLOW(Interactive Power Flow Program):采用快速分解法和牛顿-拉夫逊法相结合的潮流分析方法,由电压稳态分析工具和不同负荷、事故及发电调度的潮流条件构成。TLIM(Transfer Limit Program):快速计算电力潮流和各种负荷、事故及发电调度的输电线的传输极限。 DIRECT:直接法稳定分析软件弥补了传统时域仿真工作量大、费时的缺陷,并且提供了计算稳定裕度的方法,增强了时域仿真的能力。 LTSP(Long Term Stability Program):LTSP是时域仿真程序,用来模拟大型电力系统受到扰动后的长期动态过程。为了保证仿真的精确性,提供了详细的模型和方法。 VSTAB(Voltage Stability Program):该程序用来评价大型复杂电力系统的电压稳定性,给出接近于电压不稳定的信息和不稳定机理。为了估计电压不稳定状态,使用了一种增强的潮流程序,提供了一种接近不稳定的模式分析方法。 ETMSP(Extended Transient midterm Stability Program):EPRI为分析大型电力系统暂态和中期稳定性而开发的一种时域仿真程序。为了满足大型电力系统的仿真,程序采用了稀疏技术,解网络方程时为得到最合适的排序采用了网络拓扑关系并采用了显式积分和隐式积分等数值积分法。 SSSP(Small-signal Stability Program):该程序有助于局部电厂模式振荡和站间模式振荡的分析,由多区域小信号稳定程序(MASS)及大型系统特征值分析程序(PEALS)两个子程序组成。MASS程序采用了QR变换法计算矩阵的所有特征值,由于系统的所有模式都计算,它对控制的设计和协调是理想的工具;PEALS使用了两种技术:AESOPS算法和改进Arnoldi方法,这两种算法高效、可靠,而且在满足大型复杂电力系统的小信号稳定性分析的要求上互为补充。 二、EMTP/ATP 简介: EMTP是加拿大H.W.Dommel教授首创的电磁暂态分析软件,它具有分析功能多、元件模型全和运算结果精确等优点,对于电网的稳态和暂态都可做仿真分析,它的典型应用是预测电力系统在某个扰动(如开关投切或故障)之后感兴趣的变量随时间变化的规律,将EMTP的稳态分析和暂态分析相结合,可以作为电力系统谐波分析的有力工具。 ATP(The alternative Transients Program)是EMTP的免费独立版本,是目前世界上电磁暂态分析程序最广泛使用的一个版本, 它可以模拟复杂网络和任意结构的控制系统,数学模型广泛,除用于暂态计算,还有许多其它重要的特性。ATP程序正式诞生于1984年,由

FLUENT软件简介

FLUENT软件包简介 FLUENT通用CFD软件包,用来模拟从不可压缩到高度可压缩范围内的复杂流动。由于采用了多种求解方法和多重网格加速收敛技术,因而FLUENT能达到最佳的收敛速度和求解精度。灵活的非结构化网格和基于解的自适应网格技术及成熟的物理模型,使FLUENT在转捩与湍流、传热与相变、化学反应与燃烧、多相流、旋转机械、动/变形网格、噪声、材料加工、燃料电池等方面有广泛应用。 FLUENT软件具有以下特点: ☆FLUENT软件采用基于完全非结构化网格的有限体积法,而且具有基于网格节点和网格单元的梯度算法; ☆定常/非定常流动模拟,而且新增快速非定常模拟功能; ☆FLUENT软件中的动/变形网格技术主要解决边界运动的问题,用户只需指定初始网格和运动壁面的边界条件,余下的网格变化完全由解算器自动生成。网格变形方式有三种:弹簧压缩式、动态铺层式以及局部网格重生式。其局部网格重生式是FLUENT所独有的,而且用途广泛,可用于非结构网格、变形较大问题以及物体运动规律事先不知道而完全由流动所产生的力所决定的问题; ☆FLUENT软件具有强大的网格支持能力,支持界面不连续的网格、混合网格、动/变形网格以及滑动网格等。值得强调的是,FLUENT软件还拥有多种基于解的网格的自适应、动态自适应技术以及动网格与网格动态自适应相结合的技术;☆FLUENT软件包含三种算法:非耦合隐式算法、耦合显式算法、耦合隐式算法,是商用软件中最多的; ☆FLUENT软件包含丰富而先进的物理模型,使得用户能够精确地模拟无粘流、层流、湍流。湍流模型包含Spalart-Allmaras模型、k-ω模型组、k-ε模型组、雷诺应力模型(RSM)组、大涡模拟模型(LES)组以及最新的分离涡模拟(DES)和V2F模型等。另外用户还可以定制或添加自己的湍流模型; ☆适用于牛顿流体、非牛顿流体; ☆含有强制/自然/混合对流的热传导,固体/流体的热传导、辐射; ☆化学组份的混合/反应; ☆自由表面流模型,欧拉多相流模型,混合多相流模型,颗粒相模型,空穴两相流模型,湿蒸汽模型; ☆融化溶化/凝固;蒸发/冷凝相变模型; ☆离散相的拉格朗日跟踪计算; ☆非均质渗透性、惯性阻抗、固体热传导,多孔介质模型(考虑多孔介质压力突变); ☆风扇,散热器,以热交换器为对象的集中参数模型; ☆惯性或非惯性坐标系,复数基准坐标系及滑移网格; ☆动静翼相互作用模型化后的接续界面; ☆基于精细流场解算的预测流体噪声的声学模型;

EDA仿真软件介绍

EDA仿真软件介绍 (2009-03-21 08:41) 分类:EDA EDA技术是在电子CAD技术基础上发展起来的计算机软件系统,是指以计算机为工作平台,融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果,进行电子产品的自动设计。利用EDA工具,电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统,大量工作可以通过计算机完成,并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程的计算机上自动处理完成。现在对EDA的概念或范畴用得很宽。包括在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域,都有EDA的应用。目前EDA 技术已在各大公司、企事业单位和科研教学部门广泛使用。例如在飞机制造过程中,从设计、性能测试及特性分析直到飞行模拟,都可能涉及到EDA技术。本文所指的EDA技术,主要针对电子电路设计、PCB设计和IC设计。 EDA设计可分为系统级、电路级和物理实现级。 2 EDA常用软件 EDA工具层出不穷,目前进入我国并具有广泛影响的EDA软件有:multiSIM7(原EWB的最新版本)、PSPICE、OrCAD、PCAD 、Protel、Viewlogic、Mentor、Graphics、Synopsys、LSIIogic、Cadence、MicroSim 等等。这些工具都有较强的功能, 一般可用于几个方面,例如很多软件都可以进行电路设计与仿真,同进还可以进行PCB自动布局布线,可输出多种网表文 件与第三方软件接口。 (下面是关于EDA的软件介绍,有兴趣的话,旧看看吧^^^) 下面按主要功能或主要应用场合,分为电路设计与仿真工具、PCB设计软件、IC 设计软件、PLD设计工具及其它EDA软件, 进行简单介绍。 2.1 电子电路设计与仿真工具 我们大家可能都用过试验板或者其他的东西制作过一些电子制做来进行实践。但是有的时候,我们会发现做出来的东西有 很多的问题,事先并没有想到,这样一来就浪费了我们的很多时间和物资。而且增加了产品的开发周期和延续了产品的上市时间从而使产品失去市场竞争优势。有没有能够不动用电烙铁试验板就能知道结果的方法呢?结论是有,这就是电路设计与仿真技术。

Multisim仿真软件的简要介绍资料讲解

Multisim仿真软件的简要介绍 Multisim是In terctive Image Tech no logies公司推出的一个专门用于电子电 路仿真和设计的软件,目前在电路分析、仿真与设计等应用中较为广泛。该软件以图形界面为主,采用菜单栏、工具栏和热键相结合的方式,具有一般Windows 应用软件的界面风格,用户可以根据自己的习惯和熟练程度自如使用。尤其是多种可放置到设计电路中的虚拟仪表,使电路的仿真分析操作更符合工程技术人员的工作习惯。下面主要针对Multisim11.0软件中基本的仿真与分析方法做简单介绍。 EDA就是“ Electronic Design Automation ”的缩写技术已经在电子设计领域得到广泛应用。发达国家目前已经基本上不存在电子产品的手工设计。一台电子产品的设计过程,从概念的确立,到包括电路原理、PCB版图、单片 机程序、机内结构、FPGA的构建及仿真、外观界面、热稳定分析、电磁兼容分析在内的物理级设计再到PCB钻孔图、自动贴片、焊膏漏印、元器件清 单、总装配图等生产所需资料等等全部在计算机上完成。EDA已经成为集成 电路、印制电路板、电子整机系统设计的主要技术手段。 功能: 1. 直观的图形界面 整个操作界面就像一个电子实验工作台,绘制电路所需的元器件和仿真所需的测试仪器均可直接拖放到屏幕上,轻点鼠标可用导线将它们连接起来,软件仪器的控制面板和操作方式都与实物相似,测量数据、波形和特性曲线如同在真实仪器上看到的; 2. 丰富的元器件 提供了世界主流元件提供商的超过17000多种元件,同时能方便的对元 件各种参数进行编辑修改,能利用模型生成器以及代码模式创建模型等功能,创建自己的元器件。 3. 强大的仿真能力 以SPICE3F5和Xspice的内核作为仿真的引擎,通过Electronic workbench带有的增强设计功能将数字和混合模式的仿真性能进行优化。包括SPICE仿真、RF仿真、MCI B真、VHDL仿真、电路向导等功能。 4. 丰富的测试仪器 提供了22种虚拟仪器进行电路动作的测量: Multimeter(万用表)Function Generatoer(函数信号发生器)Wattmeter(瓦特表)Oscilloscope(示波器)Bode Plotter(波特仪)Word Generator(字符发生器Logic Analyzer(逻辑分析仪)Logic Converter(逻 辑转换仪)Distortion Analyer(失真度仪)Spectrum Analyzer(频谱仪)Network Analyzer(网络分析仪)Measurement Pribe(测量探针) Four Channel Oscilloscope(四踪示波器)Frequency Counter(频率计数器)IV An alyzer(伏安特性分析仪)Agile nt Simulated In strume nts(安捷伦仿真 仪器)Agile nt Oscilloscope(安捷伦示波器)Tektro nix Simulated

FLUENT软件简单介绍

标题: FLUENT软件简单介绍 作者: zhaoweiguo 时间: 2007-7-21 11:09 标题: FLUENT软件简单介绍FLUENT软件简单介绍FLUENT软件是美国FLUENT公司开发的通用CFD流场计算分析软件,囊括了Fluent Dynamic International、比利时Polyflow和Fluent Dynamic International(FDI)的全部技术力量(前者是公认的粘弹性和聚合物流动模拟方面占领先地位的公司,而后者是基于有限元方法CFD 软件方面领先的公司)。 FLUENT是用于计算流体流动和传热问题的程序。它提供的非结构网格生成程序,对相对复杂的几何结构网格生成非常有效。可以生成的网格包括二维的三角形和四边形网格;三维的四面体、六面体及混合网格。FLUENT还可根据计算结果调整网格,这种网格的自适应能力对于精确求解有较大梯度的流场有很实际的作用。由于网格自适应和调整只是在需要加密的流动区域里实施,而非整个流场,因此可以节约计算时间。 一、程序的结构 FLUENT程序软件包由以下几个部分组成: (1)GAMBIT——用于建立几何结构和网格的生成。 (2)FLUENT——用于进行流动模拟计算的求解器。 (3)prePDF——用于模拟PDF燃烧过程。 (4)TGrid——用于从现有的边界网格生成体网格。 (5)Filters(Translators)—转换其他程序生成的网格,用于FLUENT计算。可以接口的程序包括:ANSYS,I-DEAS,NASTRAN,PATRAN等。 附图1 基本程序结构示意图 利用FLUENT软件进行流体流动与传热的模拟计算流程如附图2-1所示。首先利用GAMBIT进行流动区域几何形状的构建、边界类型以及网格的生成,并输出用于FLUENT求解器计算的格式;然后利用FLUENT求解器对流动区域进行

Saber仿真软件介绍

Saber 软件简介 Saber软件主要用于外围电路的仿真模拟,包括SaberSketch 和SaberDesigner两部分。SaberSketch用于绘制电路图,而SaberDesigner用于对电路仿真模拟,模拟结果可在SaberScope 和DesignProbe中查看。Saber的特点归纳有以下几条: 1.集成度高:从调用画图程序到仿真模拟,可以在一个环境中完成,不用四处切换工作环境。 2.完整的图形查看功能:Saber提供了SaberScope和DesignProbe来查看仿真结果,而SaberScope功能更加强 大。 3.各种完整的高级仿真:可进行偏置点分析、DC分析、AC分析、瞬态分析、温度分析、参数分析、傅立叶分析、蒙特卡诺分析、噪声分析、应力分析、失真分析等。 4.模块化和层次化:可将一部分电路块创建成一个符号表示,用于层次设计,并可对子电路和整体电路仿真模拟。 5.模拟行为模型:对电路在实际应用中的可能遇到的情况,如温度变化及各部件参数漂移等,进行仿真模拟。

第一章用SaberSketch画电路图 在SaberSketch的画图工具中包括了模拟电路、数字电路、机械等模拟技术库,也可以大致分成原有库和自定义库。要调用库,在Parts Gallery中,通过对库的描述、符号名称、MAST模板名称等,进行搜索。 画完电路图后,在SaberSketch界面可以直接调用SaberGuide对电路进行模拟,SaberGuide的所有功能在SaberSketch中都可以直接调用。 ?启动SaberSketch SaberSketch包含电路图和符号编辑器,在电路图编辑器中,可以创建电路图。如果要把电路图作为一个更大系统的一部分,可以用SaberSketch将该电路图用一个符号表示,作为一个块电路使用。启动SaberSketch: ▲UNIX:在UNIX窗口中键入Sketch ▲Windows NT:在SaberDesigner程序组中双击SaberSketch图标 下面是SaberSketch的用户界面及主要部分名称,见图1-1: 退出SaberSketch用File>Exit。 ?打开电路图编辑窗口 在启动SaberSketch后,要打开电路图编辑窗口,操作如下:▲要创建一个新的设计,选择File>New>Design,或者点击快捷图标,会打开一个空白窗口。 ▲要打开一个已有的设计,选择File>Open>Design,或者点击快捷图标,

fluent介绍

fluent 目录 简介 基本特点 优点 其他相关 编辑本段简介 CFD商业软件介绍之一——Fluent 通用CFD软件包,用来模拟从不可压缩到高度可压缩范围内的复杂流动。由于采用了多种求解方法和多重网格加速收敛技术,因而FLUENT能达到最佳的收敛速度和求解精度。灵活的非结构化网格和基于解的自适应网格技术及成熟的物理模型,使FLUENT在转捩与湍流、传热与相变、化学反应与燃烧、多相流、旋转机械、动/变形网格、噪声、材料加工、燃料电池等方面有广泛应用。 编辑本段基本特点 FLUENT软件具有以下特点: ☆FLUENT软件采用基于完全非结构化网格的有限体积法,而且具有基于网格节点和网格单元的梯度算法; ☆定常/非定常流动模拟,而且新增快速非定常模拟功能; ☆FLUENT软件中的动/变形网格技术主要解决边界运动的问题,用户只需指定初始网格和运动壁面的边界条件,余下的网格变化完全由解算器自动生成。网格变形方式有三种:弹簧压缩式、动态铺层式以及局部网格重生式。其局部网格重生式是FLUENT所独有的,而且用途广泛,可用于非结构网格、变形较大问题以及物体运动规律事先不知道而完全由流动所产生的力所决定的问题; ☆FLUENT软件具有强大的网格支持能力,支持界面不连续的网格、混合网格、动/变形网格以及滑动网格等。值得强调的是,FLUENT软件还拥有多种基于解的网格的自适应、动态自适应技术以及动网格与网格动态自适应相结合的技术; ☆FLUENT软件包含三种算法:非耦合隐式算法、耦合显式算法、耦合隐式算法,是商用软件中最多的;

☆FLUENT软件包含丰富而先进的物理模型,使得用户能够精确地模拟无粘流、层流、湍流。湍流模型包含Spalart-Allmaras模型、k-ω模型组、k-ε模型组、雷诺应力模型(RSM)组、大涡模拟模型(LES)组以及最新的分离涡模拟(DES)和V2F模型等。另外用户还可以定制或添加自己的湍流模型; ☆适用于牛顿流体、非牛顿流体; ☆含有强制/自然/混合对流的热传导,固体/流体的热传导、辐射; ☆化学组份的混合/反应; ☆自由表面流模型,欧拉多相流模型,混合多相流模型,颗粒相模型,空穴两相流模型,湿蒸汽模型; ☆融化溶化/凝固;蒸发/冷凝相变模型; ☆离散相的拉格朗日跟踪计算; ☆非均质渗透性、惯性阻抗、固体热传导,多孔介质模型(考虑多孔介质压力突变); ☆风扇,散热器,以热交换器为对象的集中参数模型; ☆惯性或非惯性坐标系,复数基准坐标系及滑移网格; ☆动静翼相互作用模型化后的接续界面; ☆基于精细流场解算的预测流体噪声的声学模型; ☆质量、动量、热、化学组份的体积源项; ☆丰富的物性参数的数据库; ☆磁流体模块主要模拟电磁场和导电流体之间的相互作用问题; ☆连续纤维模块主要模拟纤维和气体流动之间的动量、质量以及热的交换问题; ☆高效率的并行计算功能,提供多种自动/手动分区算法;内置MPI并行机制大幅度提高并行效率。另外,FLUENT特有动态负载平衡功能,确保全局高效并行计算; ☆FLUENT软件提供了友好的用户界面,并为用户提供了二次开发接口(UDF); ☆FLUENT软件采用C/C++语言编写,从而大大提高了对计算机内存的利用率。 在CFD软件中, Fluent软件是目前国内外使用最多、最流行的商业软件之一。Fluent的软件设计基于"CFD计算机软件群的概念" ,针对每一种流动的物理问题的特点,采用适合于它的数值解法在计算速度、稳定性和精度等各方面达到最佳。由于囊括了Fluent Dynamical International比利时PolyFlow和Fluent Dynamical International(FID)的全部技术力量(前者是公认的在黏弹性和聚合物流动模拟方面占领先地位的公司,后者是基于有限元方法CFD软件方面领先的公司),因此Fluent软件具有如下优点 编辑本段优点 (1 )功能强,适用面广。包括各种优化物理模型,如:计算流体流动和热传导模型(包括自然对流、定常和非定常流动,层流,湍流,紊流,不可压缩和可压缩流动,周期流,旋转流及时间相关流等) ;辐射模型,相变模型,离散相变模型,多相流模型及化学组分输运和反应流模型等。对每一种物理问题的流动特点,有适合它的数值解法,用户可对显式或隐式差分格式进行选择,以期在计算速度、稳定性和精度等方面达到最佳。 (2 )高效,省时。Fluent将不同领域的计算软件组合起来,成为CFD计算机软件群,软件之间可以方便地进行数值交换,并采用统一的前、后处理工具,这就省却了科研

ABBRobotstudio仿真软件项目式使用说明

项目一:焊接机器人 1.打开Robot studio软件,单击创建新建空工作站,同时保存一下,如下图所示; 2.选择ABB机器人模型IRB1600,单击添加,选择承重能力和到达距离,选择确定,如下图所示: 3.导入设备-tools-Binzel air 22,并拖动安装在机器人法兰盘上: 4.选择建模-固体-矩形体,设定长宽高,点击创建: 5.选择基本-机器人系统-从布局创建系统-下一步-下一步-完成; 6.控制器启动完成后,选择路径-创建一个空路径, 创建成功后,修改下方参数:moveJ , V1000,Z100 8.激活当前路径,选择机器人起点,单击示教指令 9.开启捕捉末端或角点,同时将机器人的移动模式设为手动线性,将机器人工具移到矩形体的一个角点上,单击示教指令,形成第一条路径,依次示教四个角点,形成路径,右击路径,选择查看机器人目标,可将机器人移动到当前位置 10.路径制作完成后,选择基本-同步到VC,在弹出的对话框中全部勾选,并点击确定,同步完成后选择仿真-仿真设定-将路径添加到主队列,选择应用--确定; 11.选择仿真录像,点击播放,开始仿真录像。 项目二:搬运机器人 1.新建空工作站--导入机器人IRB4600--选择最大承重能力,选择建模-固体-圆柱体,添加两个圆柱体,半径为200mm,高度分别为60mm和500mm,把其中一个作为工具添加到法兰盘上,同时导入两个设备Euro pallet如下图所示: 2.右击物体或在左侧布局窗口中右击物体名称,在下拉菜单中选择设定颜色来更改颜色: 3.根据布局创建机器人系统,细节与项目一相同,系统完全启动后,选择控制器-配置编辑器,在下拉菜单中选择I/O,在弹出窗口中新建Unit,细节如下图所示; 4.Unit新建完毕后,右击新建signal,新建do1和do2,细节如下图所示: 5.新建完毕后,重启控制器 6.重启完毕后,选择仿真-配置-事件管理器-添加事件,细节如下图所示: 7.事件添加完成后,开始创建路径啊,依次示教,机器人到达指定位置时,右击插入逻辑指令,如图所示: 8.路径创建完成后,同步到VC,仿真设定,然后进行仿真录像 项目三:叉车搬运 1.打开软件,新建空工作站,导入机器人模型IRB4600,选择最大承重能力,然后选择基本--导入几何体--浏览几何体--选择本地几何体--打开,如下图所示: 2.利用平移和旋转指令,将不同几何体按下图位置摆放整齐: 3.创建一个300*300*70的方体分别作为tool,将其创建为工具,具体操作如下图所示: 4.设定tool的本地原点为它的中心点,如下图所示: 5.选中tool,点击创建工具,将tool创建为工具,具体操作如下: 6.创建完成后将其安装在机器人法兰盘上,右击机器人选择显示机器人工作范围,可看到机器人最大到达距离,再次选择取消显示: 4.创建四个200*200*200的方体分别作为Box1~Box4,设定为不同颜色,将Box2~Box4设为不可见 5.布局结束,如下图所示:, 6.根据布局创建机器人系统,待系统启动完毕后,选择控制器--配置编辑器-新建Unit --新建signal,包括do1~do 15,如下图所示: 7.设置完成后,重启控制器,打开事件管理器,添加所需事件,包括显示对象,附加对象,提取对象,移动对象四类事件,具体如下:

机器人系统常用仿真软件介绍概要

1 主要介绍以下七种仿真平台 (侧重移动机器人仿真而非机械臂等工业机器人仿真 : 1.1 USARSim-Unified System for Automation and Robot Simulation USARSim 是一个基于虚拟竞技场引擎设计高保真多机器人环境仿真平台。主要针对地面机器人, 可以被用于研究和教学, 除此之外, USARSim 是 RoboCup 救援虚拟机器人竞赛和虚拟制造自动化竞赛的基础平台。使用开放动力学引擎 ODE(Open Dynamics Engine,支持三维的渲染和物理模拟,较高可配置性和可扩展性,与 Player 兼容,采用分层控制系统, 开放接口结构模拟功能和工具框架模块。机器人控制可以通过虚拟脚本编程或网络连接使用 UDP 协议实现。被广泛应用于机器人仿真、训练军队新兵、消防及搜寻和营救任务的研究。机器人和环境可以通过第三方软件进行生成。软件遵循免费 GPL 条款, 多平台支持可以安装并运行在Linux 、 Windows 和 MacOS 操作系统上。 1.2 Simbad Simbad 是基于 Java3D 的用于科研和教育目的多机器人仿真平台。主要专注于研究人员和编程人员热衷的多机器人系统中人工智能、机器学习和更多通用的人工智能算法一些简单的基本问题。它拥有可编程机器人控制器, 可定制环境和自定义配置传感器模块等功能, 采用 3D 虚拟传感技术, 支持单或多机器人仿真,提供神经网络和进化算法等工具箱。软件开发容易,开源,基于 GNU 协议,不支持物理计算,可以运行在任何支持包含 Java3D 库的 Java 客户端系统上。 1.3 Webots Webots 是一个具备建模、编程和仿真移动机器人开发平台, 主要用于地面机器人仿真。用户可以在一个共享的环境中设计多种复杂的异构机器人, 可以自定义环境大小, 环境中所有物体的属性包括形状、颜色、文字、质量、功能等也都可由用户来进行自由配置,它使用 ODE 检测物体碰撞和模拟刚性结构的动力学特性, 可以精确的模拟物体速度、惯性和摩擦力等物理属性。每个机器人可以装配大量可

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