SPH光滑粒子法流体仿真软件合集

SPH光滑粒子法流体仿真软件合集

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光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics, SPH)是实现流体仿真的主要技术之一. 随着生产实践中流体仿真应用需求的增加, 近些年涌现了许多相关研究成果, 改善了流体不可压缩性、粘性、表面张力等物理特性模拟的视觉真实性、效率与稳定性. 同时, 一些工作探讨了复杂场景的高质量模拟, 以及多场景、多材料的统一仿真框架, 增强了SPH流体仿真技术的应用效能。

‌SPH光滑粒子法流体仿真是一种无网格、自适应的纯拉格朗日粒子法,用于模拟流体的流动效果‌。这种方法最初在天体物理学领域提出,后来被广泛应用于计算流体力学领域。SPH方法将流体离散成一个个粒子,每个粒子代表流体中的一个小区域。这些粒子通过光滑核函数相互联系,模拟流体的流动、压力、密度等属性。光滑核函数在一定的光滑核半径内,粒子的属性受距离权重的影响,距离越近影响越大‌。SPH方法广泛应用于流体力学中,特别是在爆炸或高速冲击过程中,能够更好地处理大变形、运动物质交界面和自由表面的特性‌。此外,SPH方法也被用于弹性固定、刚性固体等的物理模拟‌。以下是软服之家小编为您推荐的SPH光滑粒子法流体仿真软件,以便于您的选择与参考。


Siemens Simcenter STAR-CCM+是西门子旗下的一款集成了广泛的流体动力学、多相流、传热和化学反应等功能的仿真软件。它被广泛应用于各种领域的流体动力学仿真和分析,并在工程领域中发挥重要作用。

在STAR-CCM+中的SPH模型使用相模型来定义液体粒子。粒子尺寸(离散化长度)定义了流体域中粒子的间距,而粒子体积离散化是通过部分或完全填充流体域体积来实现的。SPH方法的独特特点在于模拟流动发展而无需体积网格。相反,使用SPH,将流体离散化为动态的基本点,称为粒子,而它们之间没有预定义的连接。SPH中的一个基本概念是核(平滑)函数,考虑了指定半径内相邻粒子对彼此的影响。SPH特别适用于快速动态流动和复杂边界,包括具有碎裂和重连接界面的情况,如破碎波、射流和飞溅以及运动部件。

运用SPH光滑粒子法流体仿真,STAR-CCM+可以帮助工程师快速准确地解决复杂的流体动力学问题,优化产品设计,降低产品研发周期和成本。

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Altair nanoFluidX是Altair研发的一款基于粒子法 (SPH) 的流体动力学仿真工具软件。 Altair nanoFluidX用于预测在复杂几何体中有复杂机械运动的流动。

Altair nanoFluidX 是一款基于平滑粒子流体动力学(SPH)算法的多相流体动力学模拟软件。它可以不需要传统意义上的网格,通过导入几何体、选择元素,然后生成粒子来进行多相流体动力学模拟。相较于传统网格方法,SPH算法可以更好地模拟自由表面流体、流体与固体的相互作用等现象,同时由于不需要传统网格的预处理,模型的建立和模拟时间也大大减少。Altair nanoFluidX 通过SPH算法将流体离散为一系列粒子,并计算这些粒子之间的相互作用来模拟流体的运动。包括各种液体和气体,如水、油、空气等。

总之,Altair nanoFluidX 是一款功能强大、易于使用的多相流体动力学模拟软件,广泛应用于不同领域,为用户提供高效、精确的模拟计算和分析服务。

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SIMULIA Abaqus是达索系统公司旗下的一款应用于解决从简单(线性)到高度复杂的工程问题(多物理场非线性)的一套全方位仿真计算能力的有限元软件。Abaqus广泛应用于结构力学、材料科学、流体动力学等领域的非线性问题研究和工程应用。

在ABAQUS中除了直接定义SPH粒子外,还支持先定义传统的连续单元,然后在分析开始时或在分析过程中将单元网格自动转换成粒子。SPH的主要优势是无固定网格,对于流体流动、结构大变形和自由表面等难题,该方法处理得相对自然恰当。SPH可以使用ABAQUS/Explicit中的所有材料(包括用户自定义材料),可以定义其他拉格朗日模型中的任何初始条件和边界条件,也支持与其他拉格朗日部件的相互接触,从而扩大了该方法应用范围。

SIMULIA Abaqus广泛的分析能力、优越的性能、完备的用户指南、高质量一流的技术支持,成为分析流体动力学的有效工具。

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TF-SPH是深圳十沣科技有限公司旗下的一款功能强大的基于光滑粒子流体动力学方法(Smoothed Particle Hydrodynamics, SPH)的仿真软件。该方法基于拉格朗日观点,具有无网格粒子和显式计算特点,能够自然追踪运动界面和变形边界,方便处理极端变形,易于实现高效并行计算,特别适合模拟极端载荷作用下多介质强耦合问题。

TF-SPH支持单相与多相流动模拟、流固耦合及热流固耦合多物理场仿真,具备完整的前后处理及可视化功能,能够帮助客户高效完成仿真任务,提高仿真精度,降低开发成本。TF-SPH软件融合了SPH方法最新算法,如复杂几何粒子生成技术、复杂边界计算方法、粒子自适应及多分辨率算法、高精度计算格式及低数值耗散算法等。

TF-SPH可应用于船舶与海洋工程(船舶水动力学、海洋平台冲击动力学),汽车水管理(汽车涉水、雨天行车),航空航天(飞机水动力学设计、飞机水上迫降),机械工程(齿轮润滑、油冷电机),环境工程(山体滑坡、泥石流、城市内涝)等工程科学众多领域。

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