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更快发现更优设计更快发现更优设计

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Academic year: 2022

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更快发现更优设计

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“JLR 的产品物理样机成本很高。如果我们能减少一台 物理样机,那节省的成本则足以支付软件本身所需的费用 了。对于除霜系统等许多其他系统而言,除了最终定模外,

我们不再需要制造任何物理样机。我们完全依靠 STAR- CCM+ 来设计这些系统。”

Karamjit Sandhu

捷豹路虎汽车有限公司气候控制 CAE 技术专家

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提供精确高效的多学科仿真功能

工程挑战

作为一名工程师,预测产品实际性能的设计变 更结果是至关重要的。为了有效的完成工程设 计,这些预测结果通常必须在开发阶段交付,

以便持续提供影响最终产品的数据流。

STAR-CCM+ 解决方案

STAR-CCM+ 是一套集所有功能于一身的多学 科工程仿真解决方案,其设计理念是仿真应帮 助工程师更快发现更优的设计。STAR-CCM+

通过一个单一集成用户界面和自动化工作流程,

为客户提供精确高效的仿真技术。它有助于对 复杂的实际问题进行分析和探索。通过 STAR- CCM+,您可以预测产品性能,并获得必要的 工程设计数据以指导您的设计流程,而其成本 与实验测试成本相比大幅降低。

应用成果

在用过 STAR-CCM+ 后,我们的客户反应了以 下优点:

改善产品质量

满足客户需求

实现更少现场故障

避免产品召回

减少物理样机数量

缩短上市时间

更低制造成本

更好理解产品特性 捷豹F-Type 驾驶舱通风。(来源:捷豹路虎)

(4)

STAR-CCM+ 推动创新

利用单一集成用户界面

使用 STAR-CCM+,推动创新与协作,让 您无需在易用性和功能性之间进行取舍。

STAR-CCM+ 采用直观的单一集成用户界 面,可提供精确高效的多学科仿真技术。

这种集成方法方便您研究涉及复杂几何模 型以及跨工程学科的不同配置和场景。无 论您是一位新的设计工程师还是一位研发

(R&D)专家,STAR-CCM+ 都能为您的 企业提供工程设计解决方案。单一集成用户 界面让学习和部署变得更简单,促进创新与 协作的开展。

促进工作流自动化

您可以使用可重复的流水线法和 JAVA 宏,

实现从几何建模到数据分析的整个仿真工 作流的自动化。这样,您就可以高效地推动 设计变更,实现自己的工程设计目标。您还 可以使用仿真助手等工具轻松应用您的最 佳实践,消除分析师之间的差异,让您对自 己的仿真结果更自信。

LEAPTech 机翼叶片的气动仿真。(来源:Joby Aviation)

管道内的涡旋强度展示了旋转叶片的动力效应。

(来源:IBMV)

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斯图加特高性能计算中心(HLRS)的 Cray XC40 Hazel Hen。© Boris Lehner for HLRS

单一集成用户界面中展示的轮船叶轮流固耦合。

上图展示了STAR-CCM+ 在美国国家超级计算 应用中心(NCSA)和斯图加特高性能计算中心

HLRS)的可伸缩性。

提供真实的多物理场平台

仅用一个囊括几何模型、网格以及所需 物理数据和分析结果的仿真模型就可以 解决各种复杂的工业难题。您可以将跨 工程学科领域的大量物理现象纳入考虑 的范围内。

STAR-CCM+ 还提供有限体积法和有限 元法,为需要建模的物理数据确定最适 当 的 数 值 方 案。STAR-CCM+ 还 可 以 通过协同仿真应用程序设计接口(API)

与第三方代码(内部和商业)耦合,为 不同的工作任务选择合适的工具。

大规模并行性能实现快速转变

高性能计算对仿真的使用,显著加速产 品设计周期的步伐。随着计算容量呈指 数的增长,成本也变得更低,STAR- CCM+ 旨在最大限度地利用现有的计算 资源。

STAR-CCM+ 采用并行操作,从网格化 到求解,可扩展至成千上万个内核。您 可以扩大仿真的范围,从解决单个大规 模分析任务再到研究仿真设计的大量变 异设计。

STAR-CCM+ 网格工具的易用性、鲁棒性、效率 和准确性在我们使用该工具的几年里得到了验证,

已成为高自动化设计流程的核心部分。”

Steven Leonard 研发主管

IBMV Maritime Innovationsgesellschaft

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STAR-CCM+ 帮助实现 最高生产率

自动化的几何创建以及几何 清理

STAR-CCM+ 可通过强大的自动化工 作流程对复杂几何进行几何清理,最 大限度地提高您的工作效率:

全参数化三维建模程序用于创建、

● 修改和简化 CAD 数据

STAR-CCM+ 和 CAD/PLM 软件之间

● 的双向链接可实现几何模型的转换

● 与修改

直观的手动修复工具以及全自动包

● 面功能可处理导入的几何模型,为

● 划分网格做好准备

生成灵活的可重复网格

无论您的几何模型多复杂,STAR-

● CCM+ 的技术都能实现网格化流程

● 的全自动化,灵活的设计能在必要

● 时为您提供精细的网格划分控制,

● 包括:

并行网格划分可充分利用可用硬件

● 资源

先进的网格划分工具组合(包括多

● 面体、六面体和扫掠网格划分工具)

● 可满足多种应用需求

稳定生成棱柱层网格可确保精确捕

● 捉边界层

自动创建共形网格可进行多计算域

● 研究如共轭传热

特殊应用专用的网格划分功能包括

● 薄层网格、拉伸层网格和 2D 网格

● 划分 洁净室仿真。(来源:Creaform)

微型燃气轮机共轭传热。(来源:B&B-AGEMA)

“Creaform 在其软件组合中使用 STAR-CCM+,因 为它可以快速处理任何几何模型,包括原始扫描图片。

我们的专家会研究扫描的图片和其他可用的资料,并 以数值方法重构几何模型,之后再执行 CFD 仿真操 作,从而减少了成本和中间环节。”

Phillipe B. Vincent

计算流体动力学工程师

Creaform

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通过发动机舱的流线图。

(来源:InDesA GmbH)

使用 DEM 建模的联合收割机残留谷物处理仿真。

(来源:CNH Belgium N.V.)

“STAR-CCM+ 轻松读取 CAD 数据,几何模型网格 划分,选择边界条件以及创建物理模型的能力极大加 快了我们的设计流程。它深化了我们的分析流程,让 我们在同等资源的基础上,以更快更高效的方式推动 引擎的设计进程。”

Jeff Schlautman 气流与燃烧分析组长 通用汽车公司

准确预测产品的实际性能

STAR-CCM+ 采用多学科综合方法,

以全耦合方式对物理现象进行研究。

这提高了确定性,确保预测的设计特 性与产品的实际性能相符。单一集成 用户界面可帮助您通过以下功能覆盖 您的完整应用范围:

模拟各学科和物理现象的大量有效

● 模型:计算机流体动力学(CFD)、

● 计算机固体力学(CSM)、传热、多

● 相流、质点动力学、反应流、电化学、

● 声学和流变学

模拟弹性体及刚体运动,采用的技

● 术包括网格变形、重叠网格,以及

● 六自由度(DOF)

可以在单个模拟中合并不同的物理

● 和运动模型,以满足您具体的应用

● 需求

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STAR-CCM+ 使得决策制定和 多学科设计开发加快

助您自信地做出设计决策

有效工程分析的基本原则就是轻松理 解您的仿真结果并与同事和客户进行 沟通。STAR-CCM+ 可用于集成一系 列强大的分析和可视化工具,帮助您 和您的团队迅速做出关键的设计决策。

实现:

求解进程的实时处理,实现对结果

● 以及设计和分析参数变更的动态评估

定量数据分析,用于报告和监控工

● 程数据

高冲击性定性可视化,更好理解和

● 分享您的仿真结果

协作决策工具,在公司内部共享您

● 的设计成果,并与客户和合作伙伴

● 进行交流

海上平台安全问题后果建模分析。(来源:Atkins)

“凭借直观的界面,强大的自动化功能,集成网格划分工具,

流水线流程以及全面的后处理功能,STAR-CCM+ 已成为功 能强大且执行高效的解决方案。这帮助 Atkins 成为推动全球 油气产业技术安全研究使用仿真的中坚力量。”

Ian Cowan

技术总监

Atkins

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让您更快发现更优设计

STAR-CCM+ 为您提供直接使用设计开 发和优化技术的机会,让迭代设计研究变 得无缝且高效。STAR-CCM+ 提供的稳 定且可重复的流水线工作流程是多学科 设计研究使用 Optimate 模块的关键促成 要素:

创建、执行和后处理设计研究的自动

● 流程,包括参数扫描、实验设计和单

● 一 / 多目标设计优化

高效混合自适应优化算法搭配不同的

● 搜索策略,充分利用最佳方法,进行

● 设计空间的全局和局部探索

提供形状优化以及经济敏感性分析的

● 伴随方法:

形状优化:几何模型的网格变形改进

● 您的设计成果

不确定性量化:了解不确定性如何影

● 响您的求解

逆向问题:了解几何模型的哪部分对

● 您的结果影响最大

Optimate 和 STAR-CCM+ 的伴随流方法 联合使用,最大程度促进设计开发流程。

用户可以通过 Optimate 启动多学科设计 开发流程以进行初始设计,之后使用伴随 方法对初始设计进行微调。

汽车尾翼伴随敏感性。

Optimate 热控制模块设计。

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服务多种行业和应用环境

航天工程:空气动力学、推进系统、热力学、

气动弹性力学、气动声学、结冰、分离和环 境控制系统(ECS)

能源:燃气 / 蒸汽轮机、压缩机、泵、电厂 辅助设施(BOP)可再生能源、核能和能源 储存系统(ESS)

油气:钻井、侵蚀、离岸风研究、油藏建模、

油井封堵、上浪载荷、海底热和分离器分析 海洋船舶:空气动力学、流体力学、螺旋桨、

晃荡、系泊、液化天然气(LNG)汽化和流 固耦合(FSI)

地面交通:气动声学、空气动力学、热保护、

动力系统、制造和乘员舱舒适度

化工工艺:混合与搅拌反应器、粒子流、燃烧、

旋风分离器、填充床反应器、安全和环境 电子工业:自然对流冷却、强制对流冷却、

传导冷却和液体冷却

生命科学:混合、呼吸系统、粒子交互、微 流体技术 、血流量与血液动力学

不断更新最先进的解决方案

STAR-CCM+ 每次改版都会带来令人欣喜的 新增和改进功能。确保我们不断推出创新技 术以扩展您的应用范围,同时响应不断演变 的仿真需求。作为西门子 PLM 软件的客户,

通过在 IdeaStorm 创新论坛对 STAR-CCM+

的开发理念提交意见、进行表决和发表看法,

推动 STAR-CCM+ 的进步。

全球技术专家团队支持

所有 STAR-CCM+ 用户均配备专属的技术支 持工程师,他们负责了解用户的仿真目标,

同时帮助用户提高工作效率。技术支持问题 通过我们的在线客户支持门户进行管理,您 还可以访问我公司强大的知识数据库。

提供价格合理的创新许可方案

随着多学科设计开发成为常态,不让许可授 权费用限制您的工程设计就显得格外重要。

我们提供“Power 许可”权限,通过它,您 可以使用 STAR-CCM+ 的所有多学科仿真功 能,而成本却比传统许可计划低得多。我们 有三种创新的许可备选方案,以单一的固定 价格支持无限制核并行(power session),

帮助您实现云端操作(power-on-demand),

让设计开发变得更经济(power tokens)。

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西门子数字化工厂集团旗下的 Siemens PLM Software 是全球领先的产品生命周期管理 (PLM) 软件、系统和 服务供应商,在全球范围内拥有超过 1,500 万个授权点 和 140,000 多家客户。总部位于德克萨斯州普莱诺市的 Siemens PLM Software 与其客户通力协作,向各地企业 提供行业软件解决方案,帮助企业通过实现重要创新获 取持续的竞争优势。关于 Siemens PLM Software 的详 细产品和服务信息,请访问 www.siemens.com/plm。

总部: +1 972 987 3000 美洲 +1 314 264 8499 欧洲 +44 (0) 1276 413200 亚太地区 +852 2230 3308

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58492-A12 10/16 F

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