西门子STAR-CCM+ 2410版本更新说明(2024.11)

学术   2024-11-17 21:11   湖北  

       

Simcenter STAR-CCM+ 2410 版本带来了重大增强功能,可加速和改进您的仿真工作流程。它引入了用于复杂物理建模的强大工具,例如用于准确预测电池退化的新子网格粒子老化模型,以及用于快速、准确润滑仿真的高级 SPH 表面张力建模。该版本通过多体实例化提高了生产力,提供了更快的几何体设置,并通过新的动态隐式多步功能加快了流体体积 (VOF) 仿真。对于汽车空气动力学和流体应用,GPU 加速的滑动网格和 SPH 求解器可显著提高性能,现在 Windows 支持 GPU,使跨平台可进行高速仿真。

1.提高电池单元退化预测的保真度

      由于机械应力导致的电池退化是一项重大挑战,因为随着时间的推移,它会导致容量降低和内阻增加。在 Simcenter STAR-CCM+ 2410 中,引入了两个子网格粒子老化模型,通过模拟局部降解效应(包括锂循环过程中的开裂)来解决这个问题。您现在可以使用“活性材料的损失”和“表面裂纹扩展”选项来了解机械应力对电池性能的具体影响。这使您能够识别受老化影响最大的区域,从而改进对电池寿命和可靠性的预测。最终,这允许更准确地预测电池容量和阻抗演变。

2.动力总成润滑仿真的更高保真度

      模拟液体与固体的相互作用是动力总成润滑应用中的一个关键挑战。最新版本的 Simcenter STAR-CCM+ 2410 通过引入平滑粒子流体动力学 (SPH) 的表面张力模型来解决这个问题,从而能够准确而快速地模拟亲水和疏水流体-固体相互作用。现在,您可以应用与有限体积方法相同的表面张力工作流程,从而提高润滑场景和其他应用中的仿真精度。此次升级可确保对液壁相互作用进行更精确的建模,通过使用 SPH 在动力总成润滑仿真中实现更高的保真度,从而更好地预测产品性能。

3.使用 Motion 对复杂的 CHT 问题进行更精益的建模

      使用移动网格设置复杂的共轭传热 (CHT) 问题通常需要手动映射数据,这可能非常耗时且容易出错。借助 Simcenter STAR-CCM+ 2410,显式映射接触接口现在与运动兼容,无需手动数据映射器和 Java 宏。您可以通过传热系数和参考温度的自动映射,更高效地设置高级 CHT 仿真,例如涡轮叶片冷却或 E-Machine 热管理。此增强功能允许对复杂的 CHT 运动问题进行更精简、更直接的建模,从而节省时间并降低设置复杂性。

4.湍流过渡的最大建模灵活性

      湍流过渡建模是持续演化的一个研究课题,文献中介绍了许多变体。每种型号都为不同的工业应用提供特定的优势。因此,为了在给定的使用案例中实现最佳结果,通常需要进行自定义以提高预测准确性。Simcenter STAR-CCM+ 2410 为 Gamma 和 Gamma-ReTheta 模型引入了用户定义的源项,让您可以灵活地调整特定工业应用的过渡行为。这种方法使您能够针对涡轮叶片流等场景微调模拟,从而确保更准确的热动力学和流体动力学预测。增加的灵活性使您能够实现最大程度的建模自定义,以满足您的特定需求。

5.适用于任何网格的准确逼真的碰撞喷涂形状

      精确的喷雾建模可能会受到网格大小和网格拓扑对碰撞结果的影响,有时会导致不切实际的喷雾形状。Simcenter STAR-CCM+ 2410 通过一种新的高级碰撞检测方法解决了这个问题,该方法使用单元集群来识别碰撞对并消除与网格相关的伪影。通过动态地重新聚集单元,该解决方案减少了由网格依赖关系(例如“三叶草-叶子”伪影)引起的不切实际的喷涂模式。因此,您可以更可靠地预测液滴大小和喷雾形状,确保即使对于修剪后的网格也能获得准确和逼真的喷雾形状。

6.提高制药和化学加工应用的真实感

       由于需要准确表示液-固相互作用,因此模拟制药和化学应用中的润湿现象可能具有挑战性。在 Simcenter STAR-CCM+ 2410 中,拉格朗日-DEM 交互的新吸收模型使您能够模拟从液滴到固体颗粒的质量传递。此功能允许对片剂包衣等过程进行真实模拟,其中必须解决固体颗粒表面的液滴沉积。通过精确建模润湿行为,您可以提高与制药和化学加工相关的仿真的真实感。

7.快速轻松地对多阶段固体应力和流固耦合进行建模

      在复杂的固体力学仿真中,处理多个阶段的应力和变形可能具有挑战性,尤其是在需要考虑不同的载荷条件和边界参数时。在最新版本的 Simcenter STAR-CCM+ 2410 中,您现在可以利用分阶段物理和仿真操作来自动化多阶段固体应力和流固耦合 (FSI) 情况。这允许您将特定的载荷和边界条件集捆绑到不同的阶段,从而简化设置过程。因此,您可以有效地模拟顺序应用,例如 O 形圈在各种条件下的变形,从拉伸到活塞上到在组件之间挤压时实现完全密封能力。通过自动化这些仿真序列,您可以节省大量时间和精力,同时保持复杂物理行为的准确性。



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