無網格計算流體力學軟體 NoGrid Points

填充模具溫度計算

NoGrid Points軟體是基於有限點方法(FPM,Finite Pointset Method)的新一代無網格計算流體力學軟體,代表了流體數值模擬的最新發展方向。

NoGrid軟體由核心求解器Solver FPM、圖形化使用者介面points、CAD介面CAD Compass以及協力廠商軟體介面等模組組成。除了可以通過Compass直接建立流體計算域的幾何模型外,還包含了與各種主流CAD軟體的導入介面。

NoGrid軟體的不僅提供優秀的圖形化使用者介面,使用者還可以基於ASCII文本方式編輯計算模型,所有的操作均提供了對應的關鍵字,使用者可以通過自訂程式完全控制軟體的運行,並易於實現與其他軟體之間的整合。

突破傳統CFD瓶頸

傳統有限元/有限體積法隨著應用範圍的擴展,其固有的一些缺陷也日益突出:在材料成形、高速碰撞、流固耦合等涉及特大變形的領域中,基於拉格朗日法的有限元網格可能產生嚴重的扭曲,甚至使得單元的雅可比行列式為負值,不僅在計算中需要網格重構,而且嚴重影響解的精度;對高速衝擊等動態問題,顯式時間積分的步長取決於有限元網格的最小尺寸,因而網格的扭曲將使得時間積分步長過小,大幅度增加了計算工作量。由於有限元近似基於網格,因此必然難於處理與原始格線不一致的不連續性和大變形。網格重構不僅計算費用昂貴,而且損害計算精度。

FPM無網格方法採用基於點的近似,可以徹底或部分地消除網格,不需要網格的初始劃分和重構,不僅可以保證計算的精度,而且可以大大減小計算的難度。傳統的流體分析軟體在解決自由液面、高速碰撞、移動邊界或是移動物體等工程問題時,需要一套獨特的網格重劃分或是網格自我調整演算法,由於在網格品質、演算法求解、收斂性等方面存在一系列問題,使得傳統方法受到了很大的限制。FPM憑藉其先進的無網格技術和特有的演算法,在自由液面、多相流、流固耦合等方面取得了極大的成功。

根據流動的特性可對描述流體的偏微分方程進行分類,如抛物線型、雙曲線型和橢圓型。FPM軟體的核心解算器可以有效地處理所有類型的流體。FPM套裝軟體含了豐富的計算模型,如化學反應及燃燒模型、材料特性及流變模型、廣義牛頓流、粘彈性流體、熱粘彈性模型等。

NoGrid優勢

1.對於所有具有自由液面的流體問題建模容易

2.流體域存在移動物體或是移動的邊界

3.流固耦合問題(FSI)

4.與傳統的模擬手段相比較少的計算時間

5.直接從CAD軟體中導入幾何體而無需進行網格的劃分