Cradle CFD 2024.2 版本亮點(diǎn)

?？怂箍嫡桨l(fā)布 Cradle CFD 2024.2。該版本利用了ARC測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)電池?zé)崾Э毓δ苓M(jìn)行了新的增強(qiáng)?，F(xiàn)在，通過與nTop?的直接連接，可以實(shí)現(xiàn)熱交換器性能最大化的完整工作流程。scSTREAM 和 scFLOW（由 ODYSSEE 提供支持）中的機(jī)器學(xué)習(xí)算法可生成簡(jiǎn)化模型，實(shí)時(shí)模擬所選組件的熱和流動(dòng)行為。scFLOW 中的網(wǎng)格劃分功能更加強(qiáng)大，具有多項(xiàng)新功能，可實(shí)現(xiàn)基于曲率的網(wǎng)格細(xì)化、輕松更換零件和網(wǎng)格質(zhì)量檢查。scFLOW 求解器現(xiàn)在更快、更強(qiáng)大，并具有增強(qiáng)的收斂控制。數(shù)據(jù)處理擴(kuò)展到新的文件格式，并通過新流程提高生產(chǎn)力，以簡(jiǎn)化大型數(shù)據(jù)集的處理。

這些新功能凸顯了我們致力于使 Cradle CFD 成為準(zhǔn)確、輕松和自信地解決實(shí)際流體動(dòng)力學(xué)和熱管理問題的最佳工具。

Cradle CFD 

1月20日 14:00 

▲ 掃碼參與報(bào)名

立即預(yù)定

Cradle CFD 

01電池和熱管理 

● 電池半經(jīng)驗(yàn)熱失控

在熱失控事件中，熱量從電池的第一個(gè)電池單元傳播到相鄰的電池單元，形成不可阻擋的連鎖反應(yīng)，進(jìn)而影響整個(gè)電池組。電池中的熱失控是設(shè)計(jì)和評(píng)估電池系統(tǒng)安全性時(shí)不可忽略的關(guān)鍵現(xiàn)象。在 Cradle CFD 2024.2 中，我們可以使用來自單個(gè)電池的實(shí)驗(yàn) ARC 數(shù)據(jù)在 scFLOW 中模擬電池?zé)崾Э亍y(cè)試數(shù)據(jù)可以直接導(dǎo)入到模型設(shè)置中，并在那里自動(dòng)過濾和平滑處理。ARC 數(shù)據(jù)用于快速準(zhǔn)確地定義電池單元瞬態(tài)熱量的產(chǎn)生。

02使用 nTop

● 進(jìn)行增材制造的工作流程

我們與 nTop 合作開發(fā)了一個(gè)完整的工作流程來優(yōu)化換熱器的性能。在 Cradle CFD 2024.2 中，nTop 中定義的隱式參數(shù)模型現(xiàn)在可以直接導(dǎo)入 scSTREAM 中，與傳統(tǒng)的導(dǎo)入和設(shè)置相比，可以加快模型準(zhǔn)備速度。以簡(jiǎn)單和簡(jiǎn)化的方式設(shè)置、運(yùn)行模擬和處理結(jié)果的獨(dú)特功能大大縮短了迭代時(shí)間，并支持在競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手完成類似過程所需時(shí)間的一小部分內(nèi)分析多個(gè)換熱器解決方案。

接口工具與 Cradle CFD 軟件包分開提供。 

Hexagon Cradle CFD 的某些部分包含“nTop”或 nTopology Inc. 的組件。保留所有權(quán)利。

03人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)

● BCI-ROM （邊界條件無關(guān)降階模型）

在 scSTREAM 中生成 BCI-ROM。這是一種動(dòng)態(tài)緊湊熱模型 （DCTM），可以快速準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)復(fù)雜組裝的電子設(shè)備在各種邊界條件下的瞬態(tài)熱行為。BCI-ROM 允許用戶通過 ROM 對(duì)幾個(gè)小型電子元件進(jìn)行建模，并實(shí)時(shí)計(jì)算溫度，從而顯著縮短復(fù)雜電氣系統(tǒng)的仿真時(shí)間。與 DELPHI 的 CTM 相比，DCTM 模型具有幾個(gè)優(yōu)勢(shì)，例如：

• 不需要瞬態(tài)分析來構(gòu)建模型

• 可輕松擴(kuò)展到具有多個(gè)熱源的情況

• 計(jì)算計(jì)算域中任意區(qū)域的溫度

● scFLOW 中的參數(shù)化研究

scFLOW 中的參數(shù)化算例現(xiàn)在包括幾何體更改。在設(shè)置過程中，可以通過 VBscript 修改零件位置和尺寸。“工作流向?qū)А敝笇?dǎo)用戶在 scMonitor 中設(shè)置“參數(shù)研究”條目。設(shè)置 DOE 后，用戶可以通過 scMonitor 界面監(jiān)控仿真狀態(tài)和響應(yīng)變量值。

● 通過 POD-ARBF 的 3D-ROM（適當(dāng)?shù)恼环纸?- 自適應(yīng)徑向基函數(shù)）

在 scFLOW 中，用戶現(xiàn)在可以生成降階模型 （ROM），通過適當(dāng)?shù)恼环纸鈦斫档湍Ｐ偷木S度。我們將 ODYSSEE（版本 2022.1 或更高版本）中提供的機(jī)器學(xué)習(xí)算法與來自 scFLOW 或 scSTREAM 的 3D 場(chǎng)數(shù)據(jù)相結(jié)合，從而可以生成模擬小型 3D 系統(tǒng)熱行為的簡(jiǎn)化熱流模型。ARBF 是用于數(shù)據(jù)插值的特定方法，用于從 3D 空間檢索特定輸出參數(shù)。目前，可以在 scPOST 中打開單個(gè) 3D 字段結(jié)果。在未來的版本中，我們計(jì)劃在 scPOST 中通過 3DR （ROM） 文件添加直接可視化和控制預(yù)測(cè)結(jié)果。

04scFLOW 網(wǎng)格劃分增強(qiáng)功能 

● 基于曲率的曲面網(wǎng)格細(xì)化

在 scFLOWPre 中，我們現(xiàn)在可以指定相鄰表面網(wǎng)格單元之間的角度容差，以定義基于曲率的自動(dòng)網(wǎng)格細(xì)化。這項(xiàng)新功能極大地簡(jiǎn)化了用戶對(duì)局部網(wǎng)格細(xì)化的控制，以捕獲高度彎曲的零件。此外，還刪除了基于基本八分體大小的網(wǎng)格大小的限制。

● 周期性邊界的相似性

現(xiàn)在強(qiáng)制執(zhí)行周期性邊界表面上的網(wǎng)格相似性，以進(jìn)一步提高接近這些邊界結(jié)果的準(zhǔn)確性，并避免在非相似網(wǎng)格之間投影邊界條件時(shí)可能出現(xiàn)的數(shù)值誤差問題。這是通過在轉(zhuǎn)換為多面體網(wǎng)格之前匹配周期性邊界上的初始四面體網(wǎng)格來實(shí)現(xiàn)的。

● 多個(gè) GPH 網(wǎng)格合并

在此版本中，用戶可以選擇在同一模型中導(dǎo)入多個(gè) GPH 網(wǎng)格。這使用戶在迭代設(shè)計(jì)的不同部分時(shí)可以輕松交換流體域的特定部分。例如，在冷卻風(fēng)扇仿真中，包圍風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)域可以存儲(chǔ)在與周圍域分離的網(wǎng)格文件中，從而允許用戶在不同的風(fēng)扇模型之間進(jìn)行交換，而無需重新劃分網(wǎng)格。

● 網(wǎng)格質(zhì)量檢查表

提供了一個(gè)新表格，用于快速檢查網(wǎng)格單元質(zhì)量并識(shí)別問題。對(duì)于每個(gè)可用的特定網(wǎng)格質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，可以選擇質(zhì)量范圍以突出顯示位于所選質(zhì)量范圍內(nèi)的所有網(wǎng)格單元的位置。 

05scFLOW 求解器增強(qiáng)功能  

● 重疊網(wǎng)格計(jì)算速度改進(jìn)

在重疊網(wǎng)格分析中，孔切割（一種掩蓋重疊網(wǎng)格劃分單元的過程）實(shí)體和障礙物的效率得到了提高。這降低了連接過程的計(jì)算成本?？傮w減少 10%-30% 是可以實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)每個(gè)網(wǎng)格劃分單元中的實(shí)體或障礙物分布在較大區(qū)域時(shí)，此功能可以更高效地工作。

● 并行性能改進(jìn)

分區(qū)域的所有者 MPI 等級(jí)將重新排序，以便相鄰域的等級(jí)數(shù)盡可能接近。由于通過 MPI 的節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)通信減少，因此在使用大型內(nèi)核數(shù)時(shí)，使用多個(gè)節(jié)點(diǎn)的并行計(jì)算性能會(huì)得到提高。

● 移動(dòng)網(wǎng)格功能增強(qiáng)

在這個(gè)新版本中，可以選擇 RBF（徑向基函數(shù)）作為移動(dòng)網(wǎng)格功能的變形方法。通過指定邊界上特定控制點(diǎn)的移動(dòng)量來變形體積網(wǎng)格。與 LDC 變形相比，網(wǎng)格變形更加穩(wěn)健。初始幾何的位移量可以通過用戶定義的函數(shù)進(jìn)行設(shè)置?，F(xiàn)在還提供了用于控制 RBF 變形設(shè)置的新 GUI。

● 改進(jìn)了對(duì)收斂的控制

像自動(dòng)停止穩(wěn)態(tài)仿真這樣的事情可能看起來微不足道，但很難指定保證所有關(guān)注參數(shù)收斂的標(biāo)準(zhǔn)。因此，我們添加了指定任意變量或 L 文件輸出值的功能，以自定義標(biāo)準(zhǔn)，用于識(shí)別何時(shí)達(dá)到狀態(tài)流條件。

● 周期和時(shí)間平均的增強(qiáng)功能

現(xiàn)在，可以使用對(duì)可變時(shí)間平均的附加控制以及在設(shè)置中引用平均值的功能。可以指定以下內(nèi)容：開始時(shí)間和平均變量列表;場(chǎng)輸出為瞬態(tài)、平均值或兩者兼而有之;將平均信息保存在 Restart 文件中。通過抑制平均變量、圖形文件和重新啟動(dòng)文件的輸出，可以節(jié)省計(jì)算成本并減小大規(guī)模計(jì)算中的結(jié)果文件大小。可以監(jiān)控平均變量以評(píng)估收斂性，并將平均場(chǎng)導(dǎo)出到 CSV 文件以進(jìn)行常規(guī)映射。平均流場(chǎng)可以在用戶定義的函數(shù)和腳本中引用，并用作示例來輕松設(shè)置自適應(yīng)網(wǎng)格細(xì)化區(qū)域。

06數(shù)據(jù)處理  

● ODB++ 導(dǎo)入

ODB++ 是一種廣泛使用的印刷電路板 （PCB） 設(shè)計(jì)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)格式，它包含電路板、元件、布線和熱通孔。這些類型的文件現(xiàn)在可以直接導(dǎo)入到 scSTREAM 中?；蛘?，用戶可以將布線、焊盤和過孔信息作為零件導(dǎo)入，并將其用于分析。通過為每個(gè)部件設(shè)置具有不同的代表性部件名稱來維護(hù)層次結(jié)構(gòu)信息。

● 大規(guī)模可視化支持

模擬大型模型會(huì)影響計(jì)算成本和時(shí)間。優(yōu)化導(dǎo)入數(shù)據(jù)量并生成快速預(yù)覽的智能方法可以顯著縮短處理時(shí)間。由于當(dāng)前版本中的改進(jìn)，用戶可以：

• 在加載整個(gè)數(shù)據(jù)集之前快速檢查結(jié)果，使用更少的內(nèi)存

• 動(dòng)態(tài)預(yù)覽剖切面和輪廓

• 修剪數(shù)據(jù)集并僅讀取所選零件，例如剖切面、零件或手術(shù)

除了加快本地?cái)?shù)據(jù)處理速度外，此功能還在處理來自遠(yuǎn)程存儲(chǔ)或云的數(shù)據(jù)時(shí)帶來了巨大的優(yōu)勢(shì)。已向 scSTREAM 和 scFLOW 添加了設(shè)置，以便為這種增強(qiáng)的處理準(zhǔn)備數(shù)據(jù)。

● CGNS 和 glTF 文件格式

我們擴(kuò)展了對(duì) Cradle CFD 中數(shù)據(jù)格式的支持。使用此版本，用戶可以：

• 通過 scConVERTER 將 CGNS（HDF5） 網(wǎng)格轉(zhuǎn)換為可在 scFLOW 中導(dǎo)入的 FPH

• 在 scPOST 中導(dǎo)入 CGNS（HDF5） 數(shù)據(jù)集

• 從 scPOST 以 glTF 格式導(dǎo)出結(jié)果

07后處理  

● 多視圖功能

我們添加了在 scPOST 中打開多個(gè)并發(fā)視圖的功能。打開場(chǎng)文件時(shí)，可以顯示以下內(nèi)容：

• 不同的設(shè)置可以同時(shí)應(yīng)用于單獨(dú)的視圖

• 可以使用不同的相機(jī)位置查看相同的設(shè)置

• 前兩者的組合

以前，需要同一個(gè)文件才能同時(shí)打開多個(gè)視圖，但現(xiàn)在可以使用不同的文件。使用多視圖時(shí)，將鼠標(biāo)光標(biāo)移動(dòng)到一個(gè)視圖上會(huì)將其設(shè)置為當(dāng)前視圖，從而使界面更加直觀。

● 渦輪機(jī)械的可視化

scPOST 允許為周期性旋轉(zhuǎn)模型（渦輪機(jī)）輕松創(chuàng)建經(jīng)向和葉片到葉片平面。除了使用 scFLOWPre 或 SCRYU/TetraPre 中的剪切功能創(chuàng)建的曲面外，還可以使用來自第三方工具和 CAD 的單葉片模型。完整 360 度模型的處理時(shí)間大大縮短，允許快速計(jì)算圓周平均值。

● 自動(dòng)簡(jiǎn)化種子點(diǎn)

通過選擇先前在預(yù)處理過程中注冊(cè)的表面并設(shè)置目標(biāo)流線編號(hào)，只需單擊一下即可設(shè)置流線種子點(diǎn)。自動(dòng)生成種子點(diǎn)以均勻覆蓋所選表面。

08其他功能增強(qiáng) 

● scSTREAM：

• 反應(yīng)的熱分布現(xiàn)在可在 FPH 文件中獲得。

• 可以處理多個(gè)元素，最高可達(dá) 64 位有符號(hào)整數(shù)類型的最大值。

• 基于密度的求解器支持使用高超音速求解器的無粘通量。

• 可以在 初始條件 場(chǎng)中啟用動(dòng)態(tài)自適應(yīng)網(wǎng)格細(xì)化，并指定最大適應(yīng)次數(shù)。這在 VOF 多相流中特別有用。

• 增強(qiáng)的各向異性壓降計(jì)算，提高了使用具有各向異性壓力損失特性的多孔介質(zhì)計(jì)算穩(wěn)健性。

• 現(xiàn)在可以在掃描網(wǎng)格區(qū)域的目標(biāo)表面上強(qiáng)制進(jìn)行網(wǎng)格連接。

● scSTREAM：

• 此版本中提供了更新的 JOS-3 人體舒適模型選項(xiàng)的測(cè)試版。

• ARM 架構(gòu)將在計(jì)劃于 2024 年 12 月 19 日發(fā)布的版本中受支持。

● scPOST 中：

• 通過 scPOST 中的簡(jiǎn)單控件減少 DEM 模擬中顯示的粒子數(shù)量。