マルチフィジックスCFD

マルチフィジックスエンジニアリングシミュレーションは、ますます高度化する製品の性能に影響を与えるすべての関連物理を正確に捉えることができます。マルチフィジックスCFDソフトウェアとして設計されたSimcenter STAR-CCM+を使用すると、近似と仮定のレベルを最小限に抑えることができます。流体力学関連のマルチフィジックスモデリング機能を包括的かつ正確かつ効率的に提供します。

Simcenter STAR-CCM+を使用すると、設計の予測性能が実際の製品と一致するという確信が得られます。モデリング機能には、流体流れや熱伝達だけでなく、単相流や混相流、粒子力学、反応流、流体-構造相互作用、空気音響、レオロジー、電気力学のモデリングも含まれます。

マルチフィジックスCFD-ファクトシート

単相流

気体であろうと液体であろうと、Simcenter STAR-CCM+は単相流用の包括的なCFDモデルセットを提供します。圧縮性から非圧縮性へ、亜音速から超音速、極超音速へ、層流から乱流へ。

乱流の場合、あらゆる業界の空気力学および流体力学のエンジニアが、すべての一般的なレイノルズ平均ナビエ・ストークス（RANS）モデル、独立渦シミュレーション（DES）、大渦シミュレーション（LES）を含む、包括的な最先端の乱流モデルを選択できます。

車両の空気力学-ファクトシート

航空宇宙空気力学-ファクトシート

平滑粒子流体力学

Simcenter STAR-CCM+は、メッシュベースの有限体積アプローチに加えて、代替の高速メッシュレス計算流体力学（CFD）法として平滑粒子流体力学（SPH）を提供します。堅牢なメッシュレス方式のおかげで、迅速なCFDアプローチで複雑な形状や動きを簡単に処理できます。SPHを使用すると、複雑で非常に動的なフローを余計な労力をかけずに解決できます。SPHをSimcenter STAR-CCM+にシームレスに統合することで、エンドツーエンドの強力なプロセス自動化と設計調査機能を活用できます。

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リアクションフロー

Simcenter STAR-CCM+は、幅広いアプリケーションをカバーする反応流モデルとエミッションモデルの包括的なスイートを提供します。これにより、反応流モデルと熱伝達、放射、混相反応、表面化学との緊密な結合が可能になります。幅広い反応流モデルは、火炎の形状と位置の理解と最適化、固体成分の温度の最小化、排出量の削減、性能効率の最大化に役立ちます。Simcenter STAR-CCM+ソフトウェアを使用して、火炎力学、熱伝達、熱摩耗、排出、収率、変換、選択性、および望ましくない条件を予測して理解してください。

燃焼-ファクトシート

熱伝達

Simcenter STAR-CCM+を使用すると、媒体内または媒体間の熱伝達を正確かつ効率的にシミュレートできます。伝導、対流、放射、共役熱伝達、沸騰に対応するSimcenter STAR-CCM+は、流体と固体の温度分布を正確に予測するために、1つのCFDソフトウェアパッケージに熱伝達物理学のフルセットを提供します。マルチタイムスケール技術と高度な流体および固体メッシュにより、流体力学と固体熱力学の時間スケールが大きく異なる場合でも、複雑なCHT問題を迅速に実行できます。

車両の熱管理-ファクトシート

パワートレインの熱管理-ファクトシート

流体と構造の相互作用

Simcenter STAR-CCM+は、有限体積（FV）ベースの計算流体力学と有限要素（FE）ベースの計算固体力学（CSM）の両方を処理できます。これにより、使いやすい単一統合CFDソフトウェアのユーザーインターフェイスで流体と構造の相互作用（FSI）をシミュレートできます。このアプローチを使用すると、静的、準静的、動的な問題を解決できます。これには、非線形形状の問題や、接着接点や小さなすべり接点を使用する複数の部品の問題が含まれます。

Simcenter STAR-CCM+は、機械流体と構造の相互作用を拡張し、熱応力解析の効率的なワークフローも提供します。流体と構造物の間の熱伝達の問題を解決し、CFDソフトウェア内から固体領域の熱応力を評価できます。

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電磁気学

Simcenter STAR-CCM+には、磁気バルブ、ソレノイド、アクチュエータ、電気機械への変圧器など、さまざまな電磁気シミュレーションに対応する幅広い電磁モデルが付属しています。

マルチフィジックスCFDソフトウェアスイートであるSimcenter STAR-CCM+は、統合された電磁気学機能を備えているため、1つのシミュレーションで冷媒流、熱伝達、電磁気学を緊密に組み合わせることができます。幅広いモデリング機能により、プラズマアークシミュレーション、ガス爆発遮断器、溶接などの磁気流体力学（MHD）アプリケーションをシミュレートすることもできます。

電磁気学-ファクトシート

CADの処理と形状の準備

Simcenter STAR-CCM+を使用すると、CADを堅牢にインポートしたり、CFDソフトウェア環境からCADツールをインタラクティブに操作したりして、CADを直接操作できます。いずれにしても、シミュレーションはCADでの設計に忠実に保たれるため、設計に変更を加えることなく、より迅速かつ一貫したシミュレーション結果を得ることができます。

CFDソフトウェアには、自動ディフィーチャー、手動による表面修復、自動表面ラッピングなど、業界をリードする技術によるCFDシミュレーションに備えて、形状を簡単に生成、変更、クリーンアップするためのすべてのツールが用意されています。

強力なメッシュ操作により、エンジニアがジオメトリの準備に費やす時間を解放できます。

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オブジェクトの動きと移動メッシュテクノロジー

Simcenter STAR-CCM+は、業界をリードするムービングメッシュテクノロジーを提供し、数回クリックするだけで高度なモーションシミュレーションにアクセスできるようにします。CFDエンジニアに複雑なモーションモデリング機能をもたらします。

Simcenter STAR-CCM+を使用すると、1つの環境内で幅広い物理だけでなく、さまざまな身体やメッシュの動きをシミュレートして、物理を正確に捉えることができます。統合されたモーションモデルを使用すると、オーバーセットメッシュを使用して移動したり重なり合ったりするオブジェクトの実際のパフォーマンスをシミュレートしたり、物体の動的な6自由度モーションを予測したり、マルチフィジックス相互作用を理解して「インストール済み」のパフォーマンスをモデル化したり、設計検討のための幾何学的変更を簡単に実行したり、回転/並進する機械の動作を簡単に予測したり、高度なモーションを定義してCFDソフトウェアでマシンの操作を正確に再現したりできます。

完全に統合されたエンドツーエンドの自動CFDワークフロー

Simcenter STAR-CCM+は、CADからソリューション、最適化までのシミュレーションプロセス全体を単一の統合プラットフォームにまとめます。Simcenter STAR-CCM+は、忠実度の高いジオメトリ処理、堅牢な自動メッシュ生成、効率的な解決、洞察力に富んだ後処理機能をベースに、計算流体力学シミュレーションの自動化のための信頼性が高く再現可能なワークフローに必要なすべてを提供します。

ネイティブの組み込み自動化機能を使用すると、自動化コードを1行も記述せずに、CFDソフトウェア環境内から、堅牢で再現性のあるワークフローを作成できます。柔軟性を最大限に高めるため、Simcenter STAR-CCM+はJAVAスクリプト機能を提供しています。Javaベースのマクロを記録、調整、再生し、それらをより大規模な自動化ecosystem 埋め込むことで、最も高度なCFDシミュレーションタスクも自動化できます。

この機能により、Simcenter STAR-CCM+を使用すると、単一の統合CFDソフトウェア環境で何百もの設計を実行および調査できます。

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トポロジーの最適化

Simcenter STAR-CCM+に完全に統合されたアジョイントベースのトポロジー最適化により、フローデザイナーを作成することで、新しく効率的な設計を見つけることができます。

Simcenter STAR-CCM+でアジョイントトポロジー最適化を実行するには、設計が配置されるエンベロープから始めて、入口と出口の境界を定義する必要があります。追加費用なしでCFDソフトウェアに統合されたこの方法は、設定したコスト/関数特性を妨げる形状の部分をすべて削り取り、それらを立体にして、最適な流路を可能にする形状を繰り返し定義します。

アディティブマニュファクチャリングの大幅な機能強化により、ほとんど妥協のないフロー最適化設計が可能になります。

トポロジーの最適化-ファクトシート

統合CFDデータ分析

統合されたCFDポストプロセッシング機能により、Simcenter STAR-CCM+では、ラインプロット、ヒストグラム、フレキシブルモニター、カスタマイズされたレポートを使用して、定量的な結果を比較して伝えることができます。インタラクティブな環境を使用して、視覚的に魅力的なプロットをシームレスに作成できます。高速フーリエ変換や相関関数などの統合データ処理技術を活用して、計算流体力学データへの深い洞察を得てください。データフォーカステクニックを使用して、相互に依存するデータを調べ、製品のパフォーマンスを測定して視覚化します。

設計調査研究に特化したSimcenter STAR-CCM+ CFDポストプロセッシング機能は、エンジニアが複雑な設計空間で最適なソリューションを見つけ、設計特性と性能の相関関係を特定し、実行不可能な設計を迅速に除外するのに役立ちます。Simcenter STAR-CCM+では、トレードオフを評価し、設計バリエーションに対する性能の堅牢性を分析することもできます。シーンリンクのようなマルチデザインの視覚化機能により、CFDソフトウェア内の同じデータセットまたは異なるデータセットの結果を簡単に比較できます。

データ分析-ファクトシート

バーチャルリアリティCFDシミュレーションの探索

Simcenter STAR-CCM+はイノベーションへの扉を開き、バーチャルリアリティ（VR）ヘッドセットを使用して、人間らしい方法でシミュレーションを直接操作できるようにします。これにより、データフィールドを定量的に調べたり、平面断面をスイープしたり、臨界量の等値面を生成したり、流線を作成して流れを視覚化したりできます。共同作業環境でCFDの結果を一緒に調べて、世界中に散らばっている視聴者をシミュレーション結果に誘導して、エンジニアリング上の重要な洞察を伝えたり、共同で見つけたりして、CFDポストプロセッシングを新たなレベルに引き上げましょう。

フレキシブルライセンス

Simcenter STAR-CCM+は、わかりやすく柔軟性の高いライセンスモデルを採用しています。1つのライセンスで、すべてのコアプリ/ポスト/マルチフィジックス機能、HPCとクラウドの使用オプション、設計の調査と最適化のオプションを利用できます。HPCリソースが増えたら、それに伴って障壁のないライセンスが必要になります。Simcenter STAR-CCM+は、無制限のコンピューティングリソースを使用できる、柔軟でスケーラブルなライセンスモデルを提供します。

電力ライセンス-ファクトシート

Simcenter X

クラウド上のCFD

Simcenter Xを使用すると、Siemens によって構成および管理される、最適化されたアマゾンウェブサービス（AWS）インフラストラクチャに、追加セットアップなしですぐにアクセスできます。これにより、Simcenter STAR-CCM+を使用してクラウド上でCFDシミュレーションを柔軟性と拡張性が向上し、オンデマンドアクセスと無制限の容量で実行できます。さらに、制限なくクラウド上でシミュレーションを実行できます。サードパーティのプロバイダーを使用してクラウドをセットアップしてアクセスしたり、時間をかけたりする必要も、クラウドやHPCテクノロジーの専門知識も必要ありません。

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