北京榮泰創(chuàng)想科技有限公司(ROMTEK)于2008年在北京北航孵化器成立，自成立至今一直專注于計(jì)算流體力學(xué)(CFD)領(lǐng)域軟件產(chǎn)品及項(xiàng)目研發(fā)，始終堅(jiān)持自主創(chuàng)新，致力于工業(yè)技術(shù)軟件化。
2008年
公司成立
55項(xiàng)
知識(shí)產(chǎn)權(quán)
6個(gè)
自研產(chǎn)品
ROMTEK MCL (Meta Component Link)，是面向CAE領(lǐng)域的插件式應(yīng)用程序框架，主要目的是為CAE領(lǐng)域的科研人員和工程技術(shù)人員提供一個(gè)高度靈活的漸進(jìn)式軟件能力整合生態(tài)構(gòu)建工具，輔助用戶迅速形成用于科研環(huán)境和生產(chǎn)環(huán)境的CAE應(yīng)用程序。
MCLink 解決用戶痛點(diǎn)
● 發(fā)展痛點(diǎn)
應(yīng)對(duì)不斷演進(jìn)的功能需求導(dǎo)致都持續(xù)化增長(zhǎng)與集成
● 集成痛點(diǎn)
差異性專業(yè)需求導(dǎo)致的不同工具鏈之間互通與融合
● 建設(shè)痛點(diǎn)
打破多領(lǐng)域工具集成中部署模式和軟件形態(tài)大壁壘
● 能力痛點(diǎn)
豐富的工具插件和算法集合構(gòu)建用戶基礎(chǔ)軟件設(shè)施
● 效率痛點(diǎn)
第三方能力便捷集成助力快速驗(yàn)證系統(tǒng)與集成方案
MCLink 基礎(chǔ)庫生態(tài)環(huán)境
MCL預(yù)制集成了大量第三方開源基礎(chǔ)庫，可供廣大科研人員在進(jìn)行插件開發(fā)時(shí)選用，也可針對(duì)不同的應(yīng)用發(fā)布場(chǎng)景對(duì)基礎(chǔ)庫進(jìn)行裁剪。
● CAD建模：OpenCASCADE
● 跨平臺(tái)界面開發(fā)：QT5/PyQt5
● 地理信息系統(tǒng)：GDAL
● 數(shù)字幾何處理及網(wǎng)格生成：Gmsh、MeshLab、LibIgl
● 地理信息系統(tǒng)：GDAL
● 數(shù)據(jù)處理及科學(xué)可視化：VTK、matplotlib、pandas
● Web開發(fā)：Flask/ThreeJS
● 機(jī)器學(xué)習(xí)：PyTorch/TensorFlow
MCLink 功能內(nèi)容
● 跨平臺(tái)（Win/Linux/Mac）/多語言混合開發(fā)（Python/C++為主力語言）
● 完善的三維模型顯示及交互能力
● 強(qiáng)大的參數(shù)化建模機(jī)制及參數(shù)化模型庫管理
● 完整的插件及界面擴(kuò)展機(jī)制，支持動(dòng)態(tài)功能加載
● 便捷的第三方軟件能力封裝，快速構(gòu)建自動(dòng)化工具鏈
● 易用的二次開發(fā)環(huán)境，算法能力低代碼集成
● 內(nèi)置多種基礎(chǔ)能力和插件（CAD引擎/網(wǎng)格引擎/可視化引擎/AI框架）
MCLink 產(chǎn)品展示
●MCLink 演示視頻
●MCLink 軟件界面
●MCLink 參數(shù)化建模
●MCLink 數(shù)字孿生場(chǎng)景搭建
●MCLink 網(wǎng)格生成
●MCLink 可視化
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PiFlow是一款基于全自動(dòng)笛卡爾網(wǎng)格、具備用戶友好操作界面的氣動(dòng)問題快速設(shè)計(jì)分析工具。集前處理、求解器和后處理模塊于一體，可實(shí)現(xiàn)CAD模型導(dǎo)入、網(wǎng)格自動(dòng)生成、大型數(shù)據(jù)存取和管理、方程高效求解、物理場(chǎng)可視化等功能。并支持MPI、OpenMP、CUDA并行模式，適應(yīng)單機(jī)、服務(wù)器和超算集群等各種運(yùn)行環(huán)境，兼容國(guó)產(chǎn)CPU與操作系統(tǒng)。除了支持低、亞、跨、超、高超全速域流場(chǎng)分析外，PiFlow還提供飛行器氣動(dòng)數(shù)據(jù)批量生產(chǎn)、軌跡分離快速分析等工程應(yīng)用場(chǎng)景的標(biāo)準(zhǔn)化操作。
備注：簡(jiǎn)單跨音速案例，100萬左右網(wǎng)格獲取正確結(jié)果的時(shí)間如下（測(cè)試顯卡2060）：
使用DP_LUR_IMPLICIT格式GPU計(jì)算效率比CPU提高46倍，計(jì)算1分鐘左右收斂。
使用顯式離散格式GPU計(jì)算效率比CPU提高30倍，計(jì)算13分鐘左右收斂。
使用LUSGS_IMPLICIT 格式CPU6核并行可在10分鐘內(nèi)計(jì)算收斂。
目前軟件支持求解歐拉方程，粘性計(jì)算在研發(fā)中。
軟件展示
1. 軟件功能介紹
01 幾何模型導(dǎo)入
PiFlow支持三維復(fù)雜幾何裝配體導(dǎo)入，其前處理模塊擁有多種CAD模型接口如：step、iges、stl等。
另外，PiFlow支持對(duì)導(dǎo)入模型的基本操作如：縮放、旋轉(zhuǎn)、鏡像等。
igs格式裝配體文件導(dǎo)入
02 網(wǎng)格功能
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網(wǎng)格展示（包含兼容性，自適應(yīng)加密，自主加密）
復(fù)雜模型網(wǎng)格展示
特殊邊界網(wǎng)格設(shè)置
03 求解器功能
PiFlow圍繞流體力學(xué)可以求解穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)問題；支持多體分離軌跡計(jì)算及軌跡安全評(píng)估等問題。
時(shí)間離散方法提供LUSGS_IMPLICIT、RUNGE_KUTTA_EXPLICIT、DP_LUR_IMPLICIT等多種方法；
求解格式提供主流的中心格式和迎風(fēng)格式；收斂判斷在原來基礎(chǔ)上增加了柯西收斂判據(jù)，自動(dòng)判斷解算收斂；
支持多重網(wǎng)格加速收斂策略（循環(huán)模式提供多種選擇）；
由于幾何建模方向規(guī)定的差異，PiFlow增添了翼展方向的選擇（Y/Z展向）來調(diào)整來流方向。
低音速區(qū)域解算提供低于預(yù)處理功能保證計(jì)算穩(wěn)定收斂。高超音速最高支持到25馬赫，目前通過降低CFL值保證穩(wěn)定收斂。
軌跡計(jì)算可預(yù)先設(shè)置初速度，實(shí)現(xiàn)非靜止?fàn)顟B(tài)投放功能。開放多部件同時(shí)投放使用功能。
求解方式支持MPI、OpenMP、CUDA并行模式，適應(yīng)單機(jī)、服務(wù)器和超算集群等各種運(yùn)行環(huán)境，兼容國(guó)產(chǎn)CPU與操作系統(tǒng)，擁有較高的求解效率，并且擁有便捷高效的圖形交互界面。
GPU求解硬件要求
04 后處理功能
目前“流場(chǎng)計(jì)算”后處理具備表面流場(chǎng)物理場(chǎng)切換查看；實(shí)時(shí)輸出殘差收斂曲線及氣動(dòng)力曲線；氣動(dòng)力統(tǒng)計(jì)輸出及一鍵自動(dòng)生成報(bào)告的能力。氣動(dòng)力統(tǒng)計(jì)可進(jìn)分部件積分，可輸出總氣動(dòng)力。
殘差收斂曲線
流場(chǎng)物理量切換
氣動(dòng)力統(tǒng)計(jì)
05 多任務(wù)功能
PiFlow“流場(chǎng)計(jì)算”業(yè)務(wù)類型具備多任務(wù)功能，可以進(jìn)行工程批量處理操作。目前只能處理馬赫數(shù)和攻角兩種類型的工程（若有新需求可添加新功能），界面如圖：
馬赫數(shù)批處理設(shè)置
批處理工程文件存儲(chǔ)位置
2. 特色功能介紹
軟件提供包括分離軌跡計(jì)算、參數(shù)安全邊界預(yù)估、落點(diǎn)散布度評(píng)估在內(nèi)的多種多體分離安全分析工具。
01 軌跡計(jì)算工具
多體分離過程中，利用流場(chǎng)結(jié)果獲取部件氣動(dòng)力，通過運(yùn)動(dòng)方程求解模型位置變化，網(wǎng)格自動(dòng)生成使得整個(gè)軌跡計(jì)算過程自動(dòng)化，可模擬投彈、多級(jí)火箭分離等場(chǎng)景，適用面廣。同時(shí)軟件可采用網(wǎng)格測(cè)力技術(shù)，通過對(duì)數(shù)據(jù)庫插值查詢獲取部件當(dāng)前的氣動(dòng)力結(jié)果，代替實(shí)時(shí)耗時(shí)的流場(chǎng)解算，以此實(shí)現(xiàn)軌跡的快速預(yù)測(cè)。
02 分離安全評(píng)估工具
利用網(wǎng)格測(cè)力技術(shù)，快速評(píng)估在確保運(yùn)動(dòng)過程中各模擬部件不會(huì)發(fā)生相互碰撞的前提下，影響軌跡的各參數(shù)（如部件質(zhì)量、慣性、彈射力等）的安全變化范圍。
安全邊界結(jié)果統(tǒng)計(jì)
03 落點(diǎn)散布度評(píng)估工具
多體分離的實(shí)際軌跡會(huì)因?yàn)槎喾N相互影響的偏差因素出現(xiàn)與期望軌跡偏差較大的情況。軟件利用滿足一定分布規(guī)律的隨機(jī)量（例如正態(tài)分布）來模擬影響軌跡的參數(shù)（如彈射力、慣性矩等）偏差，使用蒙特卡洛打靶法來模擬多種具有偏差的參數(shù)之間的相互影響，最后預(yù)測(cè)得到多種偏差參數(shù)相互影響作用下的落點(diǎn)散步度。
散布度分布
3.算例展示
01 WPFS
WPFS彈翼跨音速案例，該案例與Fluent軟件在相同工況相同設(shè)置下對(duì)比驗(yàn)證。
02 ONERA M6
ONERA M6跨音速標(biāo)準(zhǔn)案例，該案例與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)標(biāo)，與開源軟件SU2對(duì)比驗(yàn)證。
03 SR_71
SR_71高超音速案例，該案例與Gocart軟件對(duì)比驗(yàn)證。具體工況與參數(shù)如下表所示：
PiFlow與Gocart計(jì)算氣動(dòng)力對(duì)比曲線如下圖所示：
當(dāng)攻角為零時(shí)，PiFlow計(jì)算的馬赫數(shù)云圖如下：
04 Scramjet
Scramjet超音速案例，帶壓力出口特殊邊界案例計(jì)算能力展示，該案例與Fluent軟件對(duì)比驗(yàn)證。
PiFlow壓力云圖
Fluent壓力云圖
PiFlow馬赫數(shù)云圖
Fluent馬赫數(shù)云圖
科學(xué)場(chǎng)景數(shù)字孿生可視化軟件——XField是將數(shù)字孿生體具象化并發(fā)布成應(yīng)用的工具軟件。XField可以完成三維模型導(dǎo)入與處理、結(jié)構(gòu)/流體/熱等多物理場(chǎng)的導(dǎo)入與處理、三維場(chǎng)景搭建、場(chǎng)景效果渲染與測(cè)試、IOT數(shù)據(jù)綁定與測(cè)試等任務(wù)，實(shí)現(xiàn)多物理場(chǎng)的數(shù)字孿生體的可視化交互及展示。XField有PC版，也可以發(fā)布為VR版本和Web版本，其中VR版本屬于桌面應(yīng)用程序，而WEB版本是瀏覽器應(yīng)用程序。XField軟件完全自主可控，可按需定制。
XField的CFD模塊可以滿足物理風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)、CFD解算數(shù)據(jù)的流場(chǎng)處理及同屏可視化；它具有簡(jiǎn)便的交互操作及特殊的渲染方式，讓用戶可以快速獲得可視化效果；采用游戲引擎展示切片云圖、流線、等值面等常規(guī)可視化，同時(shí)可用大屏/AR/VR方式展示3D流場(chǎng)、激波/渦、湍流等特殊場(chǎng)景，使得顯示更加酷炫；流場(chǎng)的批量化處理，減少用戶重復(fù)工作，提升工作效率。
用戶痛點(diǎn)
● 常規(guī)CAE后處理軟件專業(yè)化程度較高、界面操作繁瑣；
● 做出美觀的顯示效果需要花費(fèi)時(shí)間；
● 流場(chǎng)批量化處理程度不高；
● 瞬態(tài)流場(chǎng)顯示和處理過程繁瑣。
產(chǎn)品特點(diǎn)
● 酷炫可視化效果展示；
● 多樣化展示模式切換；
● 真實(shí)的場(chǎng)景模擬定制；
● 多格式流場(chǎng)數(shù)據(jù)顯示；
● 豐富的VR/3D屏幕外接設(shè)備接口。
功能模塊
● 數(shù)據(jù)IO格式：支持IGS/IGES模型格式,CGNS、非結(jié)構(gòu)、混合網(wǎng)格流場(chǎng)；
● 數(shù)?？梢暬篊AD模型離散，高精度顯示幾何外形，逼真的模型材質(zhì)和顏色設(shè)置；
● 網(wǎng)格可視化：包含網(wǎng)格數(shù)據(jù)信息還原、網(wǎng)格點(diǎn)、線、面、體的顯示，網(wǎng)格邊界條件篩選顯示，網(wǎng)格顯示模式設(shè)置，顏色設(shè)置；
● 矢量場(chǎng)可視化：采用大量GPU粒子模擬速度場(chǎng)等矢量場(chǎng)，真實(shí)還原流場(chǎng)中的矢量；
● 流線/跡線/脈線可視化：批量提取流場(chǎng)中的流線等數(shù)據(jù)，采用粒子追蹤功能再現(xiàn)曲線顯示；
● 云圖可視化：批量提取流場(chǎng)中的空間截面云圖、物面云圖；
● 等值面可視化：包含批量等值面提取與顯示，渦量圖顯示，瞬態(tài)流場(chǎng)等值面、渦量圖顯示；
● VR/AR：支持額外大屏展示軟件，支持3D、AR、VR顯示方式；
● 演示模式：以隱藏軟件操作界面，僅顯示可視化數(shù)據(jù)界面顯示，對(duì)可視化內(nèi)容與場(chǎng)景360度顯示；
● 圖片與視頻導(dǎo)出：包含無損PNG格式圖片導(dǎo)出、avi格式視頻截取導(dǎo)出。
效果展示
氣動(dòng)數(shù)據(jù)處理及分析軟件（RSight）是一個(gè)氣動(dòng)數(shù)據(jù)管理和應(yīng)用平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)洞試驗(yàn)、數(shù)值模擬、飛行試驗(yàn)各類氣動(dòng)數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)管理，為用戶提供全面的數(shù)據(jù)池。
多維度的數(shù)據(jù)校驗(yàn)識(shí)別和清洗算法，為用戶提供自動(dòng)化的數(shù)據(jù)處理。多層次的數(shù)據(jù)分析算法，為用戶提供一站式數(shù)據(jù)分析服務(wù)。全自動(dòng)的分析對(duì)比報(bào)告讓用戶專注于深層知識(shí)的挖掘。最終為各類風(fēng)洞試驗(yàn)人員和仿真分析人員提供高效、精準(zhǔn)、安全的數(shù)據(jù)支持，讓數(shù)據(jù)更具價(jià)值。
軟件界面
特 點(diǎn)
●多樣化數(shù)據(jù)整合管理
●多維度數(shù)據(jù)校驗(yàn)識(shí)別
●多源數(shù)據(jù)集中式存儲(chǔ)
●多形式數(shù)據(jù)處理方法
●批量化數(shù)據(jù)對(duì)比分析
●定制化報(bào)告自動(dòng)生成
功 能
1、數(shù)據(jù)IO與維度校驗(yàn)
支持excel、txt、tecplot、dat格式的外部數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入，支持連接客戶數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)源，對(duì)數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)維度支持配置。
數(shù)據(jù)IO格式
2、內(nèi)置氣動(dòng)數(shù)據(jù)庫
以項(xiàng)目、模型、車次等樹形結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，從而達(dá)到歷史數(shù)據(jù)的快速檢索。并支持中間數(shù)據(jù)、分析結(jié)果的快速存取。
數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)
3、數(shù)據(jù)建模
對(duì)已有數(shù)據(jù)建立數(shù)學(xué)模型，從而達(dá)到對(duì)未知狀態(tài)的預(yù)判。
數(shù)據(jù)建模
4、數(shù)據(jù)處理
包含多種數(shù)據(jù)處理的方法：
1）數(shù)據(jù)加密、樣條插值、線性插值、數(shù)據(jù)對(duì)稱等對(duì)源數(shù)據(jù)表進(jìn)行狀態(tài)擴(kuò)展的方法。
數(shù)據(jù)加密
2) 升阻比計(jì)算、壓心計(jì)算、焦點(diǎn)計(jì)算、操穩(wěn)比計(jì)算、橫縱向穩(wěn)定度計(jì)算等對(duì)源數(shù)據(jù)中未知物理量的列擴(kuò)展功能。
數(shù)據(jù)運(yùn)算
3）移軸、坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換、鉸鏈力矩系數(shù)求取等對(duì)源數(shù)據(jù)進(jìn)行變換的功能。
坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換
4）數(shù)據(jù)融合、增量數(shù)據(jù)提取、部件力積分等多數(shù)據(jù)表聯(lián)合信息提取功能。
數(shù)據(jù)融合
5）支持客戶定制數(shù)據(jù)處理方法。
5、數(shù)據(jù)分析
支持單數(shù)據(jù)源與多數(shù)據(jù)源對(duì)比分析，其中包含橫向、縱向氣動(dòng)分析以及各個(gè)舵偏狀態(tài)分析。每種分析方法能夠更具用戶選定的狀態(tài)變量進(jìn)行批量處理。
數(shù)據(jù)分析方法
6、數(shù)據(jù)可視化
以樹形結(jié)構(gòu)來組織源數(shù)據(jù)和中間數(shù)據(jù)，方便用戶快速定位數(shù)據(jù)表。在數(shù)據(jù)表格視圖中提供排序、篩選等操作，方便用戶快速定位感興趣的狀態(tài)點(diǎn)。對(duì)于分析結(jié)果以二維曲線圖的形式展示，提供多樣化的曲線標(biāo)注、顏色、線型、點(diǎn)型設(shè)置方法，以便更好區(qū)分各狀態(tài)點(diǎn)生成的曲線。并提供曲線平滑、擬合、求導(dǎo)、跳點(diǎn)識(shí)別等方法，來方便用戶進(jìn)一步識(shí)別曲線變化規(guī)律。同時(shí)提供平移、旋轉(zhuǎn)、縮放等方法來輔助觀察曲線規(guī)律。
數(shù)據(jù)表設(shè)置
7、報(bào)告自動(dòng)生成
將分析結(jié)果根據(jù)報(bào)告模板自動(dòng)生成報(bào)告，同時(shí)支持根據(jù)用戶需求定制模板格式。
生成報(bào)告樣式
目前，各單位或研究院所都有眾多的的高性能計(jì)算服務(wù)器、工作站等硬件資源，以及大量的自研軟件、分析設(shè)計(jì)工具等軟件資源，但是這些軟硬件資源難以被眾多的研究人員方便、快捷、充分地共享使用，而且硬件、軟件資源的管理、使用效率普遍不高。
基礎(chǔ)功能
Mirror底層采用Python開發(fā)，核心代碼采用C語言來改寫，在保證效率和穩(wěn)定的情況下可以充分發(fā)揮Python作為腳本語言的優(yōu)勢(shì)，也方便客戶進(jìn)行擴(kuò)展。Mirror著力解決異構(gòu)系統(tǒng)下的資源共享問題，將軟件進(jìn)行“搭積木”的方式封裝，快速完成設(shè)計(jì)/分析/優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)一體化的工程設(shè)計(jì)，規(guī)范設(shè)計(jì)流程，提高設(shè)計(jì)效率。ROMTEK的中間件技術(shù)采用SOA-ESB的架構(gòu)，針對(duì)HPC，實(shí)現(xiàn)可控的計(jì)算流程和高可擴(kuò)展性，已在數(shù)個(gè)重大工程項(xiàng)目中應(yīng)用，并為CFD領(lǐng)域科學(xué)計(jì)算集成提供了多種解決方案。
特色技術(shù)
Mirror消息中間件
針對(duì)行業(yè)硬件和設(shè)備的特殊性，吸收了市面上消息中間件的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)出了一種更能滿足科學(xué)計(jì)算集成的消息驅(qū)動(dòng)中間件。
? 支持多服務(wù)器結(jié)構(gòu)
? 支持多種消息適配協(xié)議
? 采用事件驅(qū)動(dòng)模型
? 具備良好的系統(tǒng)時(shí)序性
服務(wù)化快速封裝功能
Mirror具有一套較完整的封裝規(guī)則及工具，便于快速集成封裝各類CFD解算程序。支持多種類型程序封裝，包括鏈接庫，可執(zhí)行文件，集群程序等，支持多種參數(shù)文件的配置與生成。
科學(xué)計(jì)算數(shù)據(jù)處理
我們采用了符合“科學(xué)計(jì)算特點(diǎn)”的三層庫結(jié)構(gòu)，分為用戶庫，中間庫，持久庫。保證一致性和數(shù)據(jù)讀取方便性。
持久庫中的數(shù)據(jù)是計(jì)算模塊產(chǎn)生的，未經(jīng)過特殊處理的原始數(shù)據(jù)?？赡軙?huì)是結(jié)果文件，日志文件、流場(chǎng)文件、數(shù)據(jù)庫等。中間庫是從持久庫力進(jìn)行篩選，再重新編排融合后的數(shù)據(jù)。用戶可以根據(jù)具體的需求，來定制處理過程。適用范圍包括：對(duì)結(jié)果文件的特殊操作，如轉(zhuǎn)置，提取關(guān)鍵信息，坐標(biāo)類型轉(zhuǎn)化等。用戶庫是從中間庫中進(jìn)行再處理后的數(shù)據(jù)，此數(shù)據(jù)面向的對(duì)象主要是用戶，可以根據(jù)具體的需求來定義處理過程。適用范圍包括：結(jié)果報(bào)表生成，繪圖信息提取，圖片生成。
“破碎法”文件加密技術(shù)
通過軟件本身可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)計(jì)算過程的殘差和氣動(dòng)力收斂曲線，方便用戶及時(shí)糾錯(cuò)，同時(shí)輸出的計(jì)算流場(chǎng)可用于Tecplot后處理軟件，方便用戶進(jìn)行特殊的流場(chǎng)處理和特征參數(shù)提取。
所有功能
經(jīng)典案例
一體化集成系統(tǒng)
XXX一體化集成系統(tǒng)是一個(gè)含氣動(dòng)力解算器集成、熱環(huán)境解算器集成、力熱耦合解算軟件集成、彈道仿真軟件集成，3D后處理可視化集成的綜合集成平臺(tái)。
計(jì)算所集成平臺(tái)
XXX計(jì)算所集成平臺(tái)是多學(xué)科，多分類的軟件集成平臺(tái)。
參數(shù)化網(wǎng)格生成技術(shù)為網(wǎng)格的快速、高質(zhì)量、自動(dòng)化生成提供了一種很好的解決途徑。特別是針對(duì)氣動(dòng)外形的局部修改時(shí)，會(huì)形成系列變化中的外形，制定好網(wǎng)格生成程序后，就能適應(yīng)氣動(dòng)外形的變化，并能通過修改少量參數(shù)，進(jìn)行網(wǎng)格加密、空間網(wǎng)格調(diào)整，達(dá)到優(yōu)化網(wǎng)格的目的。
1. 網(wǎng)格意義
CFD對(duì)流場(chǎng)進(jìn)行仿真分析，需要在流場(chǎng)中解流動(dòng)控制方程，對(duì)計(jì)算域進(jìn)行離散化是數(shù)值方法求解流動(dòng)控制方程的前提。網(wǎng)格剖分就是用來離散化計(jì)算域。通常計(jì)算域的邊界都是通過幾何外形來表達(dá)的，例如飛機(jī)表面到外場(chǎng)空間一定范圍被隔離成一個(gè)封閉的計(jì)算域，而在這個(gè)封閉計(jì)算域剖分的網(wǎng)格即可用來計(jì)算飛機(jī)在空氣中的氣動(dòng)特性。
2. 傳統(tǒng)網(wǎng)格剖分方法與缺點(diǎn)
傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格剖分方法主要是通過工程應(yīng)用人員利用通用網(wǎng)格軟件手動(dòng)繪制。首先導(dǎo)入CAD模型，然后利用模型曲線和曲面，繪制表面網(wǎng)格，然后生成附面層網(wǎng)格，最后構(gòu)建外場(chǎng)網(wǎng)格。通用網(wǎng)格軟件往往提供有豐富的工具，能夠精細(xì)的控制每個(gè)局部的網(wǎng)格及分布，從而得到高質(zhì)量的網(wǎng)格。但通用網(wǎng)格生成方法的缺點(diǎn)也比較明顯。
* 比較依賴人工經(jīng)驗(yàn)，軟件學(xué)習(xí)有一定難度。
* 局部細(xì)節(jié)調(diào)整多，工作量大。
* 網(wǎng)格生成周期長(zhǎng)，時(shí)間成本高。
* 數(shù)模變化適應(yīng)性不足，局部外形改動(dòng)意味著重新繪制網(wǎng)格。
3. Grille參數(shù)化網(wǎng)格介紹
Grille CFD參數(shù)化網(wǎng)格生成技術(shù)站在CFD應(yīng)用的角度思考，針對(duì)網(wǎng)格剖分工作量大、時(shí)間周期長(zhǎng)的難點(diǎn)，從網(wǎng)格生成基礎(chǔ)技術(shù)中發(fā)展而來。
1）網(wǎng)格生成流程
2）關(guān)鍵技術(shù)
* 基礎(chǔ)網(wǎng)格生成技術(shù)
* CAD內(nèi)核技術(shù)
* 網(wǎng)格信息關(guān)聯(lián)技術(shù)
* 附面層推進(jìn)技術(shù)
3）優(yōu)勢(shì)
* 網(wǎng)格生成過程自動(dòng)化，快速高效
* 網(wǎng)格參數(shù)控制靈活，修改方便
* 具備數(shù)模外形自適應(yīng)能力
* 流程簡(jiǎn)單，使用方便
與通用網(wǎng)格軟件對(duì)比
| 網(wǎng)格生成方式 | 優(yōu)勢(shì) | 劣勢(shì) |
| 通用網(wǎng)格生成 | 1) 適用范圍廣，幾乎適用所有幾何外形； 2) 控制精細(xì)，每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)、網(wǎng)格線都可手動(dòng)精細(xì)調(diào)整； 3) 可用商業(yè)軟件多，不需獨(dú)立開發(fā)； | 1) 人力投入成本大，生成周期長(zhǎng)； 2) 網(wǎng)格修改、調(diào)整復(fù)雜，工作量大； 3) 不能適用外形變化，外形修改后需要重新畫網(wǎng)格； 4) 使用獨(dú)立，很難與其他CFD軟件之間形成良好的流程銜接 |
| 參數(shù)化網(wǎng)格生成 | 1) 生成過程自動(dòng)化，不需人工繪制； 2) 控制參數(shù)化，網(wǎng)格修改方便； 3) 應(yīng)用簡(jiǎn)單靈活，可獨(dú)立適用，也可用于集成開發(fā)； 4) 針對(duì)專用外形，具有很好的外形適用性，程序復(fù)用性好； | 1) 需要針對(duì)特定外形的數(shù)模進(jìn)行程序開發(fā)，首次開發(fā)工作量大； 2) 軟件對(duì)應(yīng)特定系列外形，不具有普適性； |
5. 經(jīng)典案例
1）外形自適應(yīng)
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案例一
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案例二
2）網(wǎng)格質(zhì)量參數(shù)化控制
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案例三
3）參數(shù)化網(wǎng)格生成案例
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案例四
6. 總結(jié)
Grille CFD參數(shù)化網(wǎng)格生成軟件繼承了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成質(zhì)量高的特點(diǎn)，同時(shí)又具備快速、自動(dòng)、自適應(yīng)外形變化的優(yōu)點(diǎn)，是對(duì)網(wǎng)格生成技術(shù)的深度探索和典型應(yīng)用。
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