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CAD软件系列
Simcenter STAR-CCM+
作者:超级管理员   时间:2026-04-08 14:44:26  来源:本站   浏览150次

STAR-CCM+是西门子推出的新一代CFD软件。采用最先进的连续介质力学数值技术,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,是热流体分析工程师强有力的工具。STAR-CCM+界面非常友好,对表面准备,如包面(surface wrapper)、表面重构(surface re-mesh)及体网格生成(多面体-polyhedral、四面体-tetrahedral、六面体核心网格-trim)等功能进行了拓展。在计算过程中可以实时监控分析结果(如矢量、标量和结果统计图表等),同时实现了工程问题后处理数据方面的高度实用性、流体分析的高性能化、分析对象的复杂化、用户水平范围的扩大化。由于采用了连续介质力学数值技术,STAR-CCM+不仅可进行流体分析,还可进行结构等其它物理场的分析。目前STAR-CCM+正在应用于多达10亿网格的超大型计算问题上,如方程式赛车外流场空气动力分析等计算量特大的项目。STAR-CCM+着眼于未来20年内工程领域的挑战。专家们对其概括很简单:STAR-CCM+不仅是个高效的解算器,也是CFD领域的全新尝试。 

STAR-CCM+基本功能: 

一、前处理 

●能够直接读取主流CAD软件的模型及数据(ProE、UG、Catia、Solidworks等);能读取IGES、VDA、STL等几乎所有格式的CAD文件; 

●复杂表面快速处理能力 

(1)、拥有全新的包面功能(surface wrapper),可以将工程案例中的复杂且破碎的CAD模型自动转化为封闭的面网格; 

(2)、表面特征保持与简化、防止接触、漏点检查、自动或手工修补表面等高级功能; 

(3)、具备表面网格重构技术,生成高质量的三角形表面网格能力,且可以将修复以后表面输出STL等格式。 

(4)、对单个网格或者局部面网格进行手动修复功能。 

(5)、节点操作:移动节点,合并节点,投影节点,增加、删除节点等; 

(6)、单元操作:单元的平移、旋转和复制,手工创建、删除单元,单元分裂,局部或整体的密度调整(粗化和细化),修改单元法线方向等; 

(7)、网格模型处理:网格平滑、拓扑检查、重划分、修补等; 

(8)、质量控制:自动检查网格质量,自动进行整体光顺处理,坏单元自动重划,可视化修改网格质量等。 

●体网格能力 

(1)、高质量的内部六面体网格功能(trim网格),可以生成计算域中心区域为六面体网格,边界区域为多面体网格; 

(2)、四面体网格生成功能; 

(3)、混合网格生成功能; 

(4)、特有多面体网格(ployhedral mesh);独立生成多面体网格,而不是通过先生成四面体网格后转成多面体网格; 

(5)、能够生成分层的贴体六面体单元; 

(6)、局部加密技术和自动模板功能。 




二、分析功能 

●具备全面分析流体流动分析能力,求解器应包含分离式求解器和耦合求解器两种典型的求解方法; 

●能完成二维单元条件下的流动计算包括二维轴对称、带有旋流的轴对称问题; 

●可以模拟无粘流、层流和湍流。湍流模型针对不同的流动有多种选择,如一方程的Spalart-Allmaras模型、双方程k-ε模型,DES模型、雷诺应力模型(RSM)、大涡模拟(LES)、SAS(Scale Adapted Simulation)湍流模型,嵌入式大涡模拟(E-LES)等,SST转捩模型;可以定制或添加自己的湍流模型,具有最新的Realizable k-e model紊流模型; 

●物理模型可以是牛顿流体或者非牛顿流体; 

●可分析不可压缩与可压缩流动(包括跨音速与超音速) 

●能进行换热问题的模拟。包括强迫、自然和混合对流换热问题,共轭传热和辐射换热问题;可以考虑太阳辐射、透明固体辐射及可穿透介质中辐射的传播;交界面网格不受限制; 


●可以完成化学组分的掺混和反应,包括各向同性和非均匀的燃烧模型,表面沉淀和反应模型,可以模拟燃烧化学方应过程; 

●有自由表面和多相流模型,如VOF,Euler多相流模型; 

●可以进行拉格朗日坐标系下离散粒子的轨迹计算,壁面行为及液膜分析能力; 

●含有针对融化、固化问题的考虑组分输运的相变模型、沸腾模型; 

●多孔介质模型可以处理各向异性渗透率、内部阻力、固体热传导和多孔介质压力梯度问题; 

●动网格模型可以模拟运动物体周围的流体流动,支持网格重构算法和六自由度计算; 

●噪声模拟; 

●可以使用惯性(静止)或非惯性(多轴旋转或加速)坐标系; 

●具有多坐标系模块和滑移网格模块; 

● 具有材料物性的数据库; 

●具有强大的用户自定义功能(UDF); 

●输入输出参数功能; 

● 一阶到高阶融合数值算法,伪瞬态算法,FMG初始化,Hybrid初始化; 

●快速I/O接口; 

●可进行多学科耦合、流固耦合(支持流体的计算结果直接和Abaqus相交换); 

●二次开发能力:开发接口满足工程通用开发软件,如FORTRAN语言,C语言等;模型的控制方程可以修改方程项及增加方程项,并且具有增加控制方程的能力;具有增加或修改物理属性、热力学属性、化学属性等的能力,并且属性的关系式具有较强的灵活性;具有自定义前、后处理变量的能力;具有灵活输入边界、初始数据的能力。