POSITIVERECORDS.RU

Cradle CFD включает в себя модули:

scFLOW
scSTREAM & Heat Designer
SC/Tetra
scPOST
CADthru

scFLOW
scFLOW - приложение для математического моделирования задач гидрогазодинамики и теплообмена с адаптивной сеткой и высокой скоростью вычислений
Особенности и функции, характерные для scFLOW
Упрощение операций препроцессора
Необходимые операции с данными от CAD-системы для анализа сетки значительно упростились по сравнению с предыдущими версиями. Сохранение информации о сборке и настройка параметров детали создают впечатление непрерывности в работе между системами и уменьшают нагрузку на пользователя.
Адаптивная сетка
Улучшена функция локального укрупнения/измельчения элементов при автоматическом создании сетки. Адаптивная сетка генерируется из элементов с наиболее подходящим для конкретной геометрии размером.
Режим просмотра
Данные от препроцессора могут отображаться в режиме просмотра, когда лицензия занята постпроцессором или генерацией сетки.
Ведение журнала операций через VB-интерфейс
Операции из препроцессора могут быть сохранены в виде файла журнала при помощи интерфейса Visual Basic. Это не дает возможности создания пользовательских скриптов, но позволяет создать автоматизированную систему за короткий период на основе сохраненных в журнале операций.
Ускоренный стационарный анализ
Используемая оптимизация алгоритма расчета повысила производительность функции сходимости и сократила расчетное время цикла для стационарных вычислений.
Стабилизация расчета
Для сетки из элементов низкого качества вычисления могут быть автоматически стабилизированы для предотвращения расхождения.
Разработка скриптов
Ранее сложные настройки (свойства материала или граничные условия, зависимые от времени или координаты) требовали создания кода на языке С и последующей компиляции. При использовании скриптов компиляция не требуется, а сами функции могут быть записаны в препроцессоре на языке JavaScript.
Движущиеся элементы (дискретная сетка)
Выполнение вычислений для движущихся объектов: вращение вентилятора, перемещение автомобилей близко друг к другу. Точность расчета соединений элементов повышена путем пересмотра алгоритма. Для параллельного решателя улучшена эффективность использования памяти, что должно принести значительный эффект при многоядерных вычислениях при работе с большими задачами.
Свободная поверхность
Программное обеспечение вычисляет форму контактной поверхности между газообразным и жидким веществом. Данная функция может использоваться совместно с такими функциями, как перемещение границ, перекрытие сеток, отслеживание элементарных частиц. В случае стабилизации фазовой поверхности возможно проведение стационарного анализа, что дает результат за более короткое время.

scSTREAM & Heat Designer
scSTREAM - приложение для математического моделирования задач гидрогазодинамики и теплообмена со структуированной сеткой
Расчетные модели в scSTREAM основаны на простой и удобной в построении структурированной сетке. Сетка данного типа состоит из множества небольших кубоидов, поэтому она аппроксимирует криволинейные поверхности только в ступенчатую структуру.
Такой вариант сетки используется в тех случаях, если криволинейные поверхности или мелкие детали не оказывают существенного влияния на общий результат. Примеры применения структурированной сетки встречаются при моделировании охлаждения электроники, отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, а также при проектировании архитектурных сооружений.
Особенности, функции и задачи, характерные для scSTREAM:
Различные методы представления геометрии
Форма модели, подлежащей анализу, может быть представлена с использованием следующих методов: - метод воксела (наклонные и криволинейные поверхности представлены в кубоидах); - метод скошенных ячеек (уточнение модели, созданной при помощи CAD-системы); - метод конечных элементов (модель произвольной формы с неструктурированной сеткой может быть наложена на модель со структурированной сеткой, что позволяет использовать модель из CAD-системыв ее исходном виде).
Моделирование движения объектов
Система scSTREAM позволяет рассчитать поток, создаваемый абсолютно жестким движущимся объектом. В качестве условий могут быть установлены такие параметры, как движение объекта (перемещение, вращение, упругие деформации), генерация/поглощение тепла, подача/отвод воздуха. Для модели движущегося объекта создается другая сетка. При данном подходе такие условия, как проходимое объектом расстояние, практически не ограничены, и это позволяет создавать модели произвольной сложности.
Масштабирование граничных условий
Если исследуемое целевое явление имеет размер на порядок меньше размера окружающей среды, оказывающей на него влияние, то результаты анализа окружающей среды могут быть использованы в качестве граничных условий с целью уменьшения времени и количества вычислений.
Свободная поверхность
Программное обеспечение вычисляет форму контактной поверхности между газообразным и жидким веществом. Данная функция полезна в широком спектре областей: от анализа цунами в области гражданского проектирования и строительства до анализа пайки в области электроники.
Расчет моделей высокой сложности
При структурированной сетке сложная модель практически не нуждается в корректировке, так как форма и размер элементов модели не влияют на сложность генерации сетки. Кроме того, при параллельных вычислениях расчет выполняется на высокой скорости. При этом обеспечивается эффективность обработки данных.
Локальное измельчение сетки
Измельчение сетки может производиться локально для более точного представления формы модели и эффективного выполнения расчета.
Создание пользовательских переменных и скриптов
Задание сложных условий, содержащих тригонометрические функции или ветви с IF оператором, может выполняться без компиляции.
Библиотека электронных компонентов
Геометрия и свойства часто используемых деталей могут быть сохранены в библиотеку для повторного использования в дальнейшем, что экономит время при создании расчетной модели.
Отображение тепловой траектории (HeatPathView)
Полученной на этапе постобработки результатов CFD-анализа информации о температуре каждой детали и полном количестве выделенного тепла недостаточно для понимания тепловой траектории. HeatPathView отображает тепловую траекторию и количество перенесенного тепла во всей вычислительной области при помощи диаграмм, графиков и таблиц, позволяя легко найти узкие места.
Импорт данных из САПР электронных устройств
Данная функция позволяет считать и импортировать данные о схеме проводки печатной платы из CAD-системы. Это позволяет получить более реалистичный результат моделирования с учетом теплопередачи, вызванной неравномерной схемой проводки.
Модуль HeatDesigner (входящий в дистрибутив scSTREAM) предназначен для выполнения тепловых расчетов электронных компонентов
HeatDesigner – это специализированное решение на основе scSTREAM, которое разработано для теплового расчета электроники. Производительность HeatDesigner оптимизирована для случаев, при которых не требуется точное воспроизведение криволинейной геометрии для прогнозирования поля потока. Однако HeatDesigner поддерживает сетку, состоящую из более ста миллионов элементов, что позволяет достаточно точно описывать мелкие элементы геометрии. Как и в случае с scSTREAM, основными преимуществами HeatDesigner являются короткое время расчета и низкое потребление вычислительных ресурсов.
Особенности, функции и задачи, характерные для HeatDesigner:
Расчет моделей высокой сложности
При структурированной сетке сложная модель практически не нуждается в корректировке, так как форма и размер элементов модели не влияют на сложность генерации сетки. Кроме того, при параллельных вычислениях расчет выполняется на высокой скорости. При этом обеспечивается эффективность обработки данных.
Локальное измельчение сетки
Измельчение сетки может производиться локально для более точного представления формы модели и эффективного выполнения расчета.
Создание пользовательских переменных и скриптов
Задание сложных условий, содержащих тригонометрические функции или ветви с IF оператором, может выполняться без компиляции.
Библиотека электронных компонентов
Геометрия и свойства часто используемых деталей могут быть сохранены в библиотеку для повторного использования в дальнейшем, что экономит время при создании расчетной модели.
Отображение тепловой траектории (HeatPathView)
Полученной на этапе постобработки результатов CFD-анализа информации о температуре каждой детали и полном количестве выделенного тепла недостаточно для понимания тепловой траектории. HeatPathView отображает тепловую траекторию и количество перенесенного тепла во всей вычислительной области при помощи диаграмм, графиков и таблиц, позволяя легко найти узкие места.
Импорт данных из САПР электронных устройств
Данная функция позволяет считать и импортировать данные о схеме проводки печатной платы из CAD-системы. Это позволяет получить более реалистичный результат моделирования с учетом теплопередачи, вызванной неравномерной схемой проводки.
Примеры решаемых задач:
Моделирование кипения, образования конденсата
Анализ освещенности
Моделирование солнечного излучения
Анализ влажности воздуха (процессы конденсации и испарения)
Моделирование растительности (ветер, охлаждение за счет испарения)
Моделирование ветровых нагрузок
Оценка влияния электростатического поля
Моделирование заполнения вспенивающейся смолой
Моделирование процессов затвердевания/ плавления
Моделирование джоулева тепла
Отслеживание элементарных частиц (поведение, реакции, взаимодействие)

SC/Tetra
scTETRA - приложение для математического моделирования задач гидрогазодинамики и теплообмена с неструктуированной сеткой
scTETRA использует гибридную сетку, которая позволяет представлять геометрические особенности модели с высокой точностью. Быстрый сеточный генератор, высокоскоростные вычисления, низкое потребление памяти и удобный интерфейс позволяют работать эффективно и получить результаты за короткое время.
Гибридная (или неструктурированная) сетка генерируется с использованием тетраэдральных, пентаэдральных, гексаэдральных и других полиэдральных элементов. Данная сетка применяется в задачах, где точное представление геометрии имеет решающее значение. Примерами таких задач являются моделирование аэродинамики транспортных средств, течения в трубопроводах, работы турбомашин.
Особенности, функции и задачи, характерные для scTETRA:
Высокоскоростная автоматическая генерация сетки
Сетка высокого качества автоматически создается за минимальное время с использованием метода исчерпывания (Advancing Front). При создании слоя призматических элементов его ширина может задаваться в зависимости от ширины канала потока. Программное обеспечение дает возможность ускорить процесс генерации сеток за счет использования параллельных вычислений и поддерживает создание сеток значительных размеров.
Адаптивная сетка
Для стационарного анализа при использовании этой функции размер элементов сетки будет автоматически уменьшаться в области, где присутствует существенное изменение потока или давления. После того, как решатель закончит вычисления, препроцессор запустится автоматически и произведет перестроение сетки на основе результатов расчета. Данная функция подходит для анализа потоков в трубах сложной формы.
Изменение CAD-модели
В scTETRA можно отредактировать модели, полученные из CAD-системы, по необходимости или при возникновении ошибок. Граничные условия могут устанавливаться на основе названий деталей и других параметров, импортированных из CAD-системы. Если в импортированной модели отсутствуют какие-либо области, необходимые для анализа, их можно представить такими формами, как кубоид и цилиндр.
Свободная поверхность
Программное обеспечение вычисляет форму контактной поверхности между газообразным и жидким веществом. Данная функция может использоваться совместно с такими функциями, как перемещение границ, перекрытие сеток, отслеживание элементарных частиц. Примеры применения – анализ влияния волн на корабль, анализ влияния встряски на бензобак и др.
Динамическая функция
Дает возможность проанализировать вынужденное перемещение и вращение абсолютно жесткого объекта, находящегося под воздействием гидродинамической силы.
Дискретная сетка
Данная технология работы с сеткой позволяет:
• моделировать потоки, создаваемые движущимися объектами: вращение вентиляторов и турбин, движение автомобилей или поездов;
• анализировать нагрев с учетом сдвига между ротором и втулкой в дисковой тормозной системе;
• анализировать комбинацию вращения и перемещения (например, поршневой насос).
Перекрытие сеток
Движение, которое не воспроизводится посредством деформации или вращения, моделируется при помощи перекрывающейся сетки для подвижной и неподвижной области. Кроме того, поддерживается контакт объектов и перекрытие нескольких областей. Примером применения данной функции является анализ открытия и закрытия клапана поршня двигателя или зубчатого насоса, работающего через шестерни.
Модуль для расчета на прочность
Деформации и температурные напряжения могут быть вычислены на основе рассчитанных значений давления и температуры. Реализован интерфейс с Abaqus для решения задач взаимодействия жидкости и конструкции.
Моделирование сжимаемой жидкости
scTETRA дает возможность анализировать явление сверхзвукового потока и значительное расширение/сжатие объема. Для сжимаемой жидкости используются решатели как на основе давления, так и на основе плотности. Тип решателя зависит от цели анализа и вида явления.
Примеры решаемых задач:
Моделирование кипения
Моделирование кавитации
Моделирование вентиляторов (создание модели, анализ формы)
Анализ аэродинамического шума
Моделирование процессов затвердевания/плавления
Моделирование дисперсного многофазного потока
Отслеживание элементарных частиц (поведение, реакции, взаимодействие)
Расчет количества конденсата
Моделирование жидкой пленки (расширенная функция отслеживания частиц)
Моделирование потери давления
Моделирование терморегуляции
Моделирование турбулентного потока
Моделирование излучения
Моделирование вентилятора без создания геометрической модели
Моделирование джоулева тепла
Конструктор подшипников скольжения

scPOST
scPOST - постпроцессор для визуализации данных расчетов выполненых как решателями программ Cradle-cfd, так и другими решателями
Доступные форматы импорта: MSC Nastran, MSC Marc, изображения (BMP, PNG), 3D геметрия (STL, Parasolid)
Доступные форматы экспорта: Generic format for fluid data (.cgns), изображения (BMP, JPG, PNG), анимация (AVI, WMV), 3D геметрия (STL, VRLM, FBX)