Multiphysik-CFD

Multiphysikalische technische Simulationen können die gesamte relevante Physik, die die Leistung immer anspruchsvollerer Produkte beeinflussen, präzise erfassen. Simcenter STAR-CCM+ wurde als multiphysikalische CFD-Software entwickelt und ermöglicht es Ihnen, den Grad der Näherung und Annahme zu minimieren. Es bietet eine umfassende, genaue und effiziente Palette multiphysikalischer Modellierungsfunktionen im Zusammenhang mit der Fluiddynamik.

Simcenter STAR-CCM+ gibt Ihnen die Gewissheit, dass die vorhergesagte Leistung von Designs dem realen Produkt entspricht. Die Modellierungsmöglichkeiten gehen über Flüssigkeitsströmung und Wärmeübertragung hinaus und umfassen auch Ein- und Mehrphasenströmungen, Partikeldynamik, reaktive Strömungen, Wechselwirkung zwischen Flüssigkeiten und Struktur, Aeroakustik, Rheologie und Elektrodynamik.

Multiphysics CFD — Informationsblatt

Einphasige Strömungen

Egal, ob es sich um Gase oder Flüssigkeiten handelt, Simcenter STAR-CCM+ bietet einen umfassenden Satz von CFD-Modellen für einphasige Strömungen. Von komprimierbar bis inkompressibel, von Unterschall über Überschall bis Hyperschall, von laminaren bis turbulenten Strömungen.

Für turbulente Strömungen können Aerodynamik- und Hydrodynamikingenieure aus allen Branchen aus einem umfassenden Satz an Turbulenzmodellen auf dem neuesten Stand der Technik wählen, einschließlich aller gängigen Modelle von Reynolds Average Navier Stokes (RANS), Detached Eddy Simulations (DES) und Large Eddy Simulations (LES).

Fahrzeugaerodynamik — Informationsblatt

Aerodynamik in der Luft- und Raumfahrt — Informationsblatt

Hydrodynamik geglätteter Partikel

Neben dem netzbasierten Finite-Volumen-Ansatz bietet Simcenter STAR-CCM+ die Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) als alternative Methode der schnellen, netzlosen numerischen Strömungsdynamik (CFD). Dank der robusten netzlosen Methode können Sie komplexe Geometrien und Bewegungen mit einem schnellen CFD-Ansatz problemlos handhaben. SPH ermöglicht es Ihnen, komplexe, hochdynamische Abläufe ohne zusätzlichen Aufwand zu lösen. Dank der nahtlosen Integration von SPH in Simcenter STAR-CCM+ profitieren Sie von den leistungsstarken Funktionen zur durchgängigen Prozessautomatisierung und Entwurfserkundung.

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Reagierende Ströme

Simcenter STAR-CCM+ bietet eine umfassende Suite an reaktiven Strömungs- und Emissionsmodellen, die ein breites Anwendungsspektrum abdecken. Es ermöglicht eine enge Kopplung zwischen reagierenden Strömungsmodellen und Wärmeübertragung, Strahlung, Mehrphasenreaktionen und Oberflächenchemie. Die breite Palette an Modellen für reagierende Strömungen hilft Ihnen, Flammenform und -position zu verstehen und zu optimieren, Feststofftemperaturen zu minimieren, Emissionen zu reduzieren und die Leistungseffizienz zu maximieren. Mit der Simcenter STAR-CCM+ Software können Sie Flammendynamik, Wärmeübertragung, thermischen Verschleiß, Emissionen, Ertrag, Umwandlung, Selektivität und unerwünschte Bedingungen vorhersagen und verstehen.

Verbrennung — Informationsblatt

Wärmeübertragung

Mit Simcenter STAR-CCM+ können Sie die Wärmeübertragung in einem Medium oder zwischen Medien genau und effizient simulieren. Mit Konduktion, Konvektion, Strahlung, konjugierter Wärmeübertragung und Sieden bietet das Simcenter STAR-CCM+ eine komplette Palette an Wärmeübertragungsphysik in einem CFD-Softwarepaket, um Temperaturverteilungen in Flüssigkeiten und Festkörpern genau vorherzusagen. Mehrzeitskalentechnologie und ausgeklügelte Fluid- und Festkörpervernetzung ermöglichen es Ihnen, komplexe CHT-Probleme schnell zu lösen, selbst mit deutlich unterschiedlichen Zeitskalen in der Fluid- und Festkörperthermodynamik.

Wärmemanagement von Fahrzeugen — Informationsblatt

Thermomanagement im Antriebsstrang — Informationsblatt

Fluid-Struktur-Wechselwirkung

Simcenter STAR-CCM+ kann sowohl auf endlichem Volumen (FV) basierende numerische Strömungsdynamik als auch auf Basis finiter Elemente (FE) basierender numerischer Festkörpermechanik (CSM) verarbeiten. Auf diese Weise können Sie die Fluid-Struktur-Interaktion (FSI) in einer einfach zu bedienenden, integrierten CFD-Software-Benutzeroberfläche simulieren. Mit diesem Ansatz können Sie statische, quasistatische und dynamische Probleme lösen, einschließlich solcher mit nichtlinearer Geometrie und mehreren Teilen, die geklebte und kleine Schleifkontakte verwenden.

Simcenter STAR-CCM+ erweitert die mechanische Fluid-Struktur-Interaktion und bietet auch effiziente Arbeitsabläufe für thermische Belastungsanalysen. Sie können Wärmeübertragungsprobleme zwischen einer Flüssigkeit und einer Struktur lösen und dann die thermischen Spannungen in den Festkörperbereichen von der CFD-Software aus bewerten.

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Elektromagnetik

Simcenter STAR-CCM+ enthält eine breite Palette von elektromagnetischen Modellen für eine Reihe von elektromagnetischen Simulationen, einschließlich Magnetventilen, Magnetspulen, Aktuatoren und Transformatoren für elektrische Maschinen.

Als multiphysikalische CFD-Softwaresuite bietet Simcenter STAR-CCM+ integrierte Elektromagnetikfunktionen, die es Ihnen ermöglichen, Kühlmittelfluss, Wärmeübertragung und Elektromagnetik in einer einzigen Simulation eng miteinander zu verbinden. Die breite Palette der Modellierungsfunktionen ermöglicht es Ihnen auch, Magnetohydrodynamik (MHD) -Anwendungen zu simulieren, einschließlich Plasmalichtbogensimulation, Druckgasschalter und Schweißen.

Elektromagnetik — Informationsblatt

CAD-Bearbeitung und Geometrievorbereitung

Simcenter STAR-CCM+ ermöglicht es Ihnen, direkt mit Ihrem CAD zu arbeiten, indem Sie CAD robust importieren oder Ihr CAD-Tool sogar interaktiv aus Ihrer CFD-Softwareumgebung steuern. So oder so, Ihre Simulation bleibt Ihrem Entwurf in CAD treu, sodass Sie schneller und konsistenter zu Simulationsergebnissen gelangen, ohne dass Änderungen an Ihren Konstruktionen rückgängig gemacht werden müssen.

Die CFD-Software bietet Ihnen alle Werkzeuge, um auf einfache Weise Geometrie zu generieren, zu modifizieren und zu bereinigen, um sich mit branchenführender Technologie auf die CFD-Simulation vorzubereiten, einschließlich automatischer Entformung, manueller Oberflächenreparatur und automatisierter Oberflächenummantelung.

Sparen Sie den Ingenieuren die Zeit, die sie mit der Vorbereitung der Geometrie verbringen, mit leistungsstarken Netzoperationen.

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Objektbewegung und Moving-Mesh-Technologie

Simcenter STAR-CCM+ bietet branchenführende Moving-Mesh-Technologie, um komplexe Bewegungssimulationen mit ein paar einfachen Klicks zugänglich zu machen. Es bietet CFD-Ingenieuren komplizierte Möglichkeiten zur Bewegungsmodellierung.

In einer einzigen Umgebung können Sie mit Simcenter STAR-CCM+ nicht nur ein breites Spektrum an Physik, sondern auch ein breites Spektrum an Körper- und Netzbewegungen simulieren, um Ihre Physik genau zu erfassen. Mit integrierten Bewegungsmodellen können Sie die reale Leistung bewegter, sich überlappender Objekte mit Übersatzvernetzung simulieren, dynamische 6-DOF-Bewegungen von Körpern vorhersagen, multiphysikalische Interaktionen verstehen, um die Leistung „wie installiert“ zu modellieren, geometrische Änderungen zur Entwurfserkundung einfach vorantreiben, das rotierende/translatorische Maschinenverhalten einfach vorhersagen und ausgeklügelte Bewegungen definieren, um Maschinenoperationen in Ihrer CFD-Software exakt abzubilden.

Vollständig integrierte, durchgängige, automatisierte CFD-Workflows

Simcenter STAR-CCM+ vereint den gesamten Simulationsprozess vom CAD über die Lösung bis hin zur Optimierung auf einer einzigen integrierten Plattform. Simcenter STAR-CCM+ basiert auf originalgetreuer Geometrieverarbeitung, robuster automatisierter Vernetzung, effizientem Lösen und aufschlussreichen Nachbearbeitungsfunktionen und bietet alles, was für zuverlässige und wiederholbare Workflows für die Automatisierung der numerischen Strömungssimulation benötigt wird.

Mit nativen eingebetteten Automatisierungsfunktionen können Sie robuste und reproduzierbare Workflows erstellen, ohne eine einzige Zeile Automatisierungscode zu schreiben, und das innerhalb Ihrer CFD-Softwareumgebung. Für maximale Flexibilität bietet Simcenter STAR-CCM+ JAVA-Scripting-Funktionen. Nehmen Sie Java-basierte Makros auf, passen Sie sie an und spielen Sie sie erneut ab und betten Sie sie in Ihr größeres Automatisierungsökosystem ein, um selbst die anspruchsvollsten CFD-Simulationsaufgaben zu automatisieren.

Mit dieser Funktion ermöglicht Ihnen Simcenter STAR-CCM+, Hunderte von Designs in einer einzigen, integrierten CFD-Softwareumgebung auszuführen und zu untersuchen.

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Topologieoptimierung

Die vollständig in Simcenter STAR-CCM+ integrierte, adjoint-basierte Topologieoptimierung ermöglicht es Ihnen, neue und effiziente Designs zu finden, indem Sie den Flow Designer erstellen.

Um eine adjungierte Topologieoptimierung in Simcenter STAR-CCM+ durchzuführen, müssen Sie mit der Hülle beginnen, in der sich Ihr Design befinden wird, und Ein- und Auslassgrenzen definieren. Die Methode ist ohne zusätzliche Kosten in die CFD-Software integriert und entfernt alle Teile Ihrer Geometrie, die die festgelegten Kosten-Funktions-Eigenschaften behindern, macht sie zu einem Festkörper und definiert iterativ die Form, die den optimalen Strömungsweg ermöglicht.

Die erheblichen Verbesserungen in der additiven Fertigung ermöglichen nahezu kompromisslose flussoptimierte Designs.

Topologieoptimierung — Informationsblatt

Integrierte CFD-Datenanalyse

Mit integrierten CFD-Nachbearbeitungsfunktionen ermöglicht Ihnen Simcenter STAR-CCM+, quantitative Ergebnisse mit Liniendiagrammen, Histogrammen, flexiblen Monitoren und maßgeschneiderten Berichten zu vergleichen und zu kommunizieren. Erstellen Sie mithilfe einer interaktiven Umgebung nahtlos visuell ansprechende Plots. Nutzen Sie integrierte Datenverarbeitungstechniken wie Fast-Fourier-Transformationen oder Korrelationsfunktionen, um tiefe Einblicke in Ihre numerischen Strömungsdynamikdaten zu gewinnen. Verwenden Sie Datenfokussierungstechniken, um voneinander abhängige Daten abzufragen, um die Produktleistung zu messen und zu visualisieren.

Die CFD-Nachbearbeitungsfunktion von Simcenter STAR-CCM+, die auf Entwurfserkundungsstudien zugeschnitten ist, hilft Ingenieuren, optimale Lösungen in komplexen Konstruktionsräumen zu finden, Korrelationen zwischen Konstruktionsmerkmalen und Leistung zu erkennen und undurchführbare Designs schnell auszuschließen. Simcenter STAR-CCM+ kann auch Kompromisse bewerten und die Robustheit der Leistung im Vergleich zu Designvariationen analysieren. Visualisierungsfunktionen für mehrere Designs wie Szenenverknüpfungen machen es einfach, Ergebnisse aus denselben oder verschiedenen Datensätzen innerhalb der CFD-Software zu vergleichen.

Datenanalyse — Informationsblatt

Erkundung der CFD-Simulation in der virtuellen Realität

Simcenter STAR-CCM+ öffnet die Tür zu Innovationen und ermöglicht es Ihnen, direkt mit Ihren Simulationen — auf menschliche Art — mithilfe von Virtual-Reality-Headsets (VR) zu interagieren. Auf diese Weise können Sie Datenfelder quantitativ abfragen, ebene Abschnitte durchziehen, Isoflächen kritischer Größen generieren oder Stromlinien erstellen, um den Fluss zu visualisieren. Erkunden Sie Ihre CFD-Ergebnisse gemeinsam in einer kollaborativen Umgebung, führen Sie Zuschauer — auch solche, die auf der ganzen Welt verteilt sind — in Ihre Simulationsergebnisse ein, um wichtige technische Erkenntnisse zu vermitteln oder gemeinsam zu finden und die CFD-Nachbearbeitung auf ein neues Niveau zu heben.

Flexible Lizenzierung

Simcenter STAR-CCM+ verwendet ein einfach zu verstehendes und hochflexibles Lizenzmodell. Mit einer einzigen Lizenz werden alle wichtigen Funktionen vor, nach und nach Multiphysics, Optionen für die HPC- und Cloud-Nutzung sowie Optionen für die Entwurfserkundung und -optimierung freigeschaltet. Wenn Ihre HPC-Ressourcen wachsen, möchten Sie eine Lizenz, die parallel dazu wächst, ohne Barrieren. Simcenter STAR-CCM+ bietet ein flexibles und skalierbares Lizenzmodell, mit dem Sie unbegrenzt Computerressourcen einsetzen können.

Stromlizenzierung — Informationsblatt

Simcenter X

CFD in der Cloud

Simcenter X bietet Ihnen sofortigen Zugriff auf die optimierte Amazon Web Services (AWS) -Infrastruktur, die von Siemens ohne zusätzliche Einrichtung konfiguriert und verwaltet wird. Dadurch können Sie CFD-Simulationen in der Cloud mit Simcenter STAR-CCM+ mit erhöhter Flexibilität und Skalierbarkeit, mit On-Demand-Zugriff und unbegrenzter Kapazität ausführen. Außerdem können Sie Ihre Simulationen ohne Einschränkungen in der Cloud ausführen — Sie müssen die Cloud nicht einrichten und über Drittanbieter oder Zeitinvestitionen darauf zugreifen, und Sie benötigen auch keine Fachkenntnisse in Cloud- und HPC-Technologien.

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