CAE/CFD最新技术巡回展成功举办

2008年9月19日，由西迪阿特信息科技有限公司（简称CDAJ－CHINA）举办的西迪阿特2008年CAE/CFD最新技术巡回展首场——船舶行业专场将在武汉珞珈山国际酒店成功召开。来自湖北省东风汽车、武汉理工大学、701所、710所、712所、717所…近80人参加了此次会议。

    会议介绍了CDAJ的公司发展；多目标优化软件modeFRONTIER、网格变形工具DEP Morpher、新一代CFD软件STAR－CCM＋、多学科耦合分析工具Mpcci的特点和在船舶行业中的应用；CDAJ公司面向船舶行业的整体解决方案；CFD在船舶行业的应用现状。

    CDAJ公司发展历程

    CDAJ（CD adapco Japan Co,。LTD。）是亚太地区最大的流体分析软件销售和服务商，其总部在日本，并且在世界各地都有子公司。CDAJ除了CAE\CFD软件销售和服务外还拥有数字模拟的技术咨询、软件开发、系统集成等业务。

    CFD新一代软件STAR－CCM＋

    STAR－CCM＋(Computational Continuun Mechanics)是CD-adapco集团推出的新一代CFD软件。采用最先进的连续介质力学数值技术(Computational Continuun Mechanics Algorithms),并和卓越的现代软件工程技术结合在一起，拥有出色的性能和高可靠性，是热流分析工程师强有力的工具。

    值得一提的是STAR－CCM＋的多面体网格技术，相对于传统网格在计算中的不准确性，多面体网格由以下优势： 

·有更多的相邻单元，梯度的计算和当地的流动状况预测更准确。
·多面体对几何的变形没有四面体敏感。智能的网格工具使得单元可以自动融合、分裂，或者增加新的点、线、面。
·对于会留的流动，例如顶盖驱动的空穴流，多面体的计算精度甚至超出Hexa网格。

    多目标稳健设计优化软件modeFRONTIER

    modeFRONTIER的独有特点是将高质量的实验设计、优化算法、相应面分析、稳健设计完美的结合在一起，而不是孤立地考虑这几个方面。

    其中按优化目标的个数，优化分为单目标优化和多目标优化两种。modeFRONTIER有8种单目标算法（SIMPLEX、BFGS、SA、FSIMPLEX、MACK 、DES、NLPQLP、NLPQLP-NBI）和8种多目标优化算法（MOGAII、MOSA、FMOSAII、MMES、NASH、1+1-ES、NSGA-II、ARMOGA）。实际的问题几乎都是多目标的，所以modeFRONTIER 提供的多种多目标优化解决方案能够满足客户多方面的要求 。

    稳健设计优化指的是提高目标变量对设计变量的抗干扰能力，即设计变量受到干扰发生变化时，目标不会发生剧烈变化。modeFRONTIER稳健设计的独特之处在于用户可以直接对设计目标的均值和方差操作（将它们作为设计目标或对它们施加约束），而不是程序自动将目标的均值和方差加权成为目标，具有高度的灵活性和可操作性。

    多学科耦合分析工具MPCCI

    在许多科学研究和工程应用领域里。单一学科的仿真分析已经不能满足人们更详细更准确的要求。在现实世界中，许多现象是多个物理场相互作用不可分割的。为了得到更高质量的数值仿真结果。模拟多学科耦合作用的要求不断增加。将不同学科的仿真分析耦合在一起。变得越来越重要。耦合分析就是考虑了两个或多个物理场之间相互作用的分析。例如:考虑流体和固体结构之间互相作用，求解流场运动与结构变形互相影响就是典型的流-固耦合分析。其它耦合的例子还有热-固耦合、热-电耦合、电-磁耦合分析等等。

    耦合分析通常分两种方法:紧耦合(或称强耦合)和松耦合(或称弱耦合)。紧耦合一般只需要进行一个分析过程来实现多物理场耦合。松耦合则包括两个或多个按一定顺序排列的分析。通过将前一个分析的结果作为载荷施加到下一个分析中的方式进行祸合。每一个分析可能属于不同的物理场。松耦合按数据的传递方向又分为单向耦合与双向耦合。松耦合可以灵活。方便地利用各学科现有的商业软件进行耦合分析。由于每个物理场的分析是独立的。采用计算机并行技术，可以解决大型复杂的工程问题。而紧耦合受计算方法和计算机性能的限制。目前还不适合解决大型的工程问题。

    MPCCI就是根据松耦合的原理。为已有的商业软件或非商业程序提供了独立的多学科耦合分析平台。

    CDAJ公司面向船舶行业的CAE整体解决方案

    以CFD软件STAR系列为主，整套CAE产品包含了优化软件modeFRONTIER、流固耦合软件MPCCI、前处理ANSYS ICEM CFD、后处理Fieldview…会议上CDAJ工程师为我们展示了此套方案的特点：

·最新功能六自由度解析（固体在流体的作用下可在六自由度方向上运动）
·侧倾与翻滚仿真，船首抨击载荷仿真（Bow Flare Slamming）
·螺旋桨和方向舵的气穴现象
·波浪引起的结构变形等等