STAR-CCM+

產品介紹

一、關於STAR-CCM+二、軟體特色三、前處理功能: 幾何匯入及網格生成四、物理模型與求解器五、優化分析與設計探索 (Design Exploration)六、Simcenter STAR-CCM+ 與CAD用戶端無縫整合產品 – CAD Clients七、應用領域

關於STAR-CCM+

Simcenter STAR-CCM+ 是最全方面的多物理分析解決方案,將產品運用模擬技術運行真實條件進行設計。Simcenter STAR-CCM+ 所提供的模組可為每位工程師帶來自動化的設計探索與優化,有效地規劃所有設計因素,而非傳統的方式僅能專注於一個要素的模擬設計。藉由使用 Simcenter STAR-CCM+ 獲得更多超出客戶期許的創新產品。自2004年首次發行以來,Simcenter STAR-CCM+ 持續優化使用者體驗,採用物件導向程式設計,帶來最佳的執行程序。同時精進高效能運算技術,更高的模擬精度。

Introducing Simcenter STAR-CCM+ v13.06

Simcenter STAR-CCM+ Discover Better Designs Faster

Simcenter STAR-CCM+產品型錄

  • 樹狀管理GUI 介面

從幾何生成到結果處理,模擬分析的所有操作均在STAR-CCM+的同一介面下進行。在獲得良好結果,同時也提高了工作效率。

  • 全方面的模型導入

Simcenter STAR-CCM+ 提供3D-CAD的草繪圖功能,可方便生成三維幾何模型。並提供CAD導入介面可直接讀取CAD檔,生成模擬所需的體網格。

2D草繪圖生成3D幾何

CAD直接導入

  • 獨家包面網格技術

還在為CAD模型的修補耗時而煩惱嗎?STAR-CCM+的包面技術大幅減少了幾何表面的修補時間。

包面技術製作網格

  • 網格自動生成技術

Simcenter STAR-CCM+獨家多面體網格,搭配多核心並行與網格自動生成技術,即使是複雜幾何結構也能夠在極短時間內完成網格生成。

  • 豐富的物理模型

Simcenter STAR-CCM+ 提供完整的物理模型,可應用於的熱流、輻射、多相流、應力、電磁場、電化學、噪音、燃燒、電池等工程議題。智慧化的分析模組選擇介面,減少分析時程。

  • 完整涵蓋工程現象呈現的後處理介面

Simcenter STAR-CCM+ 具有操作簡單的雲圖、向量圖、xy顯示圖、流線以及動畫製作工具。

  • 高效能的運算技術

Simcenter STAR-CCM+ 不斷精進平行運算技術,透過大量的運算核心處理複雜的工程議題,使工程模擬分析可獲得最具時間效益的產出。

  • 彈性的使用架構

單機多核心串平行、多機多核心串平行

  • 強大的模組方案

Simcenter STAR-CCM+ 配合用戶的使用需求,提供多樣的模組。(概念圖)

  • 自動化

Simcenter STAR-CCM+ 具備記錄操作的巨集功能,減少大量的重複性工作。並可透過二次開發人員撰寫自動化程式,發揮軟體最大的使用效益。

  • 幾何匯入

    • 支援Parasolid、STEP、IGES、STL、NAS、DBS、PAT、INP (pro-STAR)、FRO (Felisa)、JT (Tessellated Only)、BIF (Medina)
    • CAD Exchange:直接以各自的原生格式導入CAD文件,保留最好的幾何質量、完整的數據結構和組織,包括零件和裝配歷史,幾何特徵,名稱等。並可透過3D-CAD Modeler進行幾何修改。
    • 支援CATIA V4,5,5-6、Pro/e and CREO、Solidworks、NX、Inventor、Rhino、JT-BREP、3DXML、VDA-FS、ACIS、IDF

  • 模型導入程序1:幾何生成

    • 3D-CAD功能,導入CAD檔案
  • 模型導入程序2:表面網格生成

    • 包面(形狀保持、簡化、縫隙接合、防接觸、漏洞檢測)
    • 表面重構
    • 手動修復面網格

  • 模型導入程序3:體網格生成

    • 多面體網格、剪裁體網格、四面體網格
    • 薄層網格
    • 邊界層網格、 體網格、圓柱體網格、方向性網格控制
    • 進階邊界層網格
    • 多面體網格、邊界層網格劃分的平行處理

  • 求解器
    • 分離式求解
    • 耦合式求解
    • 有限體積結構應力
  • 時間域
    • 穩態
    • 暫態顯性法、暫態隱性法

【非穩態解析】方柱周圍流動解析

  • 空間域
    • 二維
    • 三維
    • 軸對稱
    • 薄殼
  • 模擬標的物屬性
    • 氣態
    • 液態
    • 固態
    • 多組分氣態
    • 多組分液態
    • 多屬性固態
    • 多相流
  • 狀態方程
    • 氣態: 固定密度,理想氣體, 真實氣體,溫度函數密度模型, 用戶自定模型
    • 液態: 固定密度,IAPWS-IF97蒸汽模型模型,溫度函數密度模型, 用戶自定模型
    • 固態: 固定密度,溫度函數密度模型,用戶自定模型
    • 多組分氣態: 沒有化學反應,化學反應
    • 多組分液態: 沒有化學反應,化學反應
    • 多屬性固態: 固定密度,溫度函數密度模型,用戶自定模型
    • 多相流: 多相分離,VOF
  • 層流、紊流
    • k-ε方程(Realizable、Standard(線性、非線性2次/3次)、AKN、V2F)
    • k-ω方程(Standard、SST、BSL)
    • Spalart-Allmaras
    • RSM(線性Pressure-Strain、非線性2次Pressure-Strain)
    • DES、IDDES(Spalart-Allmaras、k-ω SST)
    • LES(Smagorinsky、WALE)
    • 紊流邊界條件(Simirnov method、Synthetic turbulence method)
    • 壁面處理(標準壁面函數、Low Re Number模型、All y+ 模型)
    • 紊流轉變段模型(Gamma ReTheta模型)

  • 非牛頓流體
    • Power Law
    • Cross Fluid
    • Carreau-Yasuda Fuid
  • 多孔介質模型
    • 多孔介質(porous media)
    • 多孔板(porous baffle)

DES simulation of the case of Abidin et al. with Simcenter STAR-CCM+

 

  • 熱傳耦合模擬
    • 固體熱傳導(等向性、非等向性)
    • 固體-流體熱傳
    • 固體熱源
    • 浮力效應(考慮重力)
    • 輻射(S2S模型、DO模型)
    • 考慮參與輻射的介質(DO模型)、粒子輻射(DO模型)
    • 太陽輻射
    • 多波段輻射(S2S模型、DO模型)、鏡面反射(S2S模型、DO模型)
    • 熱交換器模型
    • 2D固體導熱模型


麵包烤爐熱分析

 

  • 薄膜(film)模型
    • De-fogging(除霧)模型、De-icing(除霜)模型
  • 液膜模型
    • Wave stripping模型、液膜脫落模型
    • 蒸發/凝結


液膜模擬

  • 自由表面多相流 (VOF)
    • 可壓縮性、表面張力、接觸角
    • 熱傳(流固耦合)、沸騰、蒸發、凝結
    • 波浪模型

  • Lagrangian多相流
    • 多組分模型
    • 熱傳、蒸發/凝結、沸騰
    • 噴嘴模型
    • 阻力、紊流耗散、壁面碰撞
    • 液滴分裂
    • 腐蝕模型
    • 與De-icing(除霜)模型的耦合
    • 庫倫力模型


噴霧塗佈

  • Eulerian多相流
    • 阻力、浮力、附加質量、紊流、固體壓力
    • 熱傳、質傳
    • 沸騰
    • S-Gamma模型
    • 顆粒流模型

攪拌槽的氣泡現象


沸水反應爐

  • 離散顆粒模型(DEM)
      • 阻力、附加質量、粒子碰撞、輻射、熱傳、能量源
      • 球形粒子、複合粒子

      • 藥片塗層

      • 挖掘岩石

    • 顆粒攪拌
  • 氣蝕模擬
    • Rayleigh model
  • 燃燒與化學反應
    • Arrhenius模型
    • 各種EBU模型
    • PPDF模型
    • 火焰傳播模型(CFM模型、PCFM模型)
    • 基於複雜化學(STAR/DARS-CFD)氣相反應、表面反應
    • 微粉炭燃焼
    • Progress Variable Model (PVM)
    • 火焰(Thickened flame)模型

在 Simcenter STAR-CCM+ 中模擬通用平焰燃燒器

 

  • 排放物
    • NOx模型
    • Soot模型
  • 動網格
    • 滑移網格 (Sliding Mesh)
    • 變形網格(Mesh Morpher)
    • 6自由度剛體運動(Dynamic Fluid/Body Interaction, DFBI):
    • 重疊(Overset)網格


Overset mesh技術

  • 旋轉機械模型
    • 滑移網格
    • 多重參考坐標系(MRF)
    • 隐式混合平面
    • 諧波平衡分析 (Harmonic balance)
    • 等效風扇模型

旋轉機械

超車現象

  • 氣動噪音
    • Ffowcs Williams & Hawkings(FW-H)
    • 寬頻噪音源預測(Lilley、 LEE、Proudman、Goldstein、Curle)
    • 流體/噪音耦合模擬(LMS Virtual.Lab Acoustics的耦合)


聲學抑制現象

直接噪音計算

 

  • 固化融解
    • 固化融解模型
    • Carman-Kozeny Mushy浸透率模型
  • 鑄造
    • 砂模鑄造
    • 碇鑄
    • 熔模鑄造

模具加注過程中的多相流模擬與金屬凝固

  • 電磁場模擬
    • 電漿、Metal pumping
    • 電動勢模型(歐姆加熱)
    • 靜電場模擬
    • 變壓器
    • 電磁場勢能求解

電漿與Metal pumping

變壓器


Computer Simulation of High Pressure Plasmas based on PHOENICS

  • 電化學模擬
    • 燃料電池
    • 鋰電池
    • 溼式蝕刻
    • 電鍍
    • 腐蝕

汽車水箱罩鍍鉻

溼式蝕刻

鋰電池模型

  • 電池管理

鋰電池解決方案

電池冷卻模擬方案


小型城市電動汽車電池模組散熱分析

  • 結構應力模擬與流固耦合
    • 基於有限體積法的結構應力模擬
    • 流體-溫度-結構耦合 (流固耦合)

發動機缸體熱應力模擬


流固耦合分析

  • Vorticity Confinement模型
    • 提高大尺度渦流模擬準確性可應用於航空、水下載具與渦輪機械
  • 與其他軟體的耦合
    • 與Abaqus 的耦合
    • 與ANSYS的耦合
    • 與Radtherm的耦合
    • 與Nastran的耦合
    • 與GT-POWER的耦合
    • 與OLGA的耦合
    • 與WAVE的耦合
    • 與RELAP5-3D的耦合
    • 與SPEED的耦合
    • 與STAR-CCM+的耦合

軟體耦合分析概念

流固耦合應用於管路變形

  • 整合智慧型模組
    • 火災與煙霧(Fire and Smoke Wizard)模組:火災模擬
    • 熱舒適性管理(Thermal Comfort Wizard)模組:人體模型
    • 旋轉機械網格 (Turbo Wizard)
    • 機翼網格 (Wing Mesher)
    • 電子散熱(Electronic Cooling App & Import IDF) 模組

車內空調人體舒適性模擬

電子散熱

  • Design Manager:協助Simcenter STAR-CCM+ 用戶使用參數分析找尋設計最佳解


  • Simcenter STAR-CCM+ 搭配HEEDS提供自動化的參數優化分析程序

  • 特色
    • 為3維CAD模型的熱流體模擬而開發的Simcenter STAR-CCM+ CAD用戶端
    • 熱流體模擬所需的網格、邊界條件、模擬設定等均在CAD環境下生成
    • STAR-CCM+的網格生成、求解器與CAD用戶端實現無縫連結
    • 在CAD軟體下操作熱流模擬
  • 對應CAD: CATIA V5、Siemens NX、PTC Pro/ENGINEER Creo、Autodesk Inventor

  • 汽機車業
    • 車身外流場分析
    • 空調管路分析
    • 車艙內流場分析
    • 乘客舒適度分析
    • 冷卻風扇流場分析
    • 引擎進排氣流場分析
    • 煞車碟盤冷卻分析
    • 引擎室散熱分析
    • 流場風切噪音分析

  • 航空業
    • 轉子定子流場分析
    • 燃燒室熱流分析
    • 座艙內流場分析
    • 流場風切噪音分析

  • 機械、能源、石化、重工業
    • 水幫浦流場分析
    • 大型馬達散熱分析
    • 渦輪葉片周圍流場分析
    • 鍋爐內流場分析

Simcenter STAR-CCM+ 能源產業應用 (點擊下載)

energy special report

Simecenter STAR-CCM+ 石化產業應用(點擊下載)

Oil&Gas Special Report WEB

  • 化學工業
    • 攪拌器內流場分析
    • 兩相流
    • 化學反應
    • 旋轉式流體分離器分析
    • 微粉炭燃燒
    • 化學蒸氣沉澱分析

CPI Report(點擊下載)

CPI_special_report

  • 醫療業
    • 生物醫學
    • 醫療設備
    • 配藥學

Simcenter STAR-CCM+ 醫療產業應用

Life Science Special Report(點擊下載)

Life science_special_report

  • 船舶業
    • 風阻負載
    • 洋流阻力與操作機動
    • 推進系統

Simcenter STAR-CCM+船舶產業應用

Marine Special Report(點擊下載)

Marine_special_report

 

  • 電子業
    • CPU
    • 散熱模組性能分析
    • 風扇流場及性能分析
    • 電腦系統散熱分析
    • 風扇噪音分析
    • 投影機散熱分析(熱輻射效應)
  • 建築、工程業
    • 通風管路設計
    • 室內空調擺置設計
    • 風工程分析
    • 建築物外流場風壓分析
    • 無塵室氣流分析
    • 無塵室微塵及污染物流場分析
    • 建築物火災模擬
    • 建築物污染物排煙分析

常見問題

Simcenter STAR-CCM+作業系統要求

Certified platforms are combinations of hardware and software that are subjected to thorough testing.

The supported Java version is 1.8.0_144. The required Flex LM version is 11.14.0.2.

Platform OS CAD Clients Compiler Glibc
Linux x86_64 RHEL Workstation 6.8, 6.9 gnu 7.1 2.12
RHEL Workstation 7.2, 7.3, 7.5 gnu 7.1 2.17
RHEL Workstation 7.4 gnu 7.1 2.22
CentOS 6.8, 6.9 gnu 7.1 2.12
CentOS 7.2, 7.3, 7.5 gnu 7.1 2.17
CentOS 7.4 gnu 7.1 2.22
SUSE Linux Enterprise Server 12 SP1, SP2, SP3 gnu 7.1 2.19
openSUSE Leap 15, 42.2, 42.3 gnu 7.1 2.22
Windows x86_64 Windows Server 2012 R2 Standard Intel 16.3
Windows Server 2012 R2 HPC Pack Intel 16.3
Windows Server 2016 Intel 16.3
Windows 7 SP1 Intel 16.3
Windows 10 Fall Creators Update Intel 16.3
Windows 10 April 2018 Update Intel 16.3

Simcenter STAR-CCM+ is available on all supported and certified platforms in mixed and double precision.

A minimum LSB (Linux Standard Base) level of LSB 3.0 is required to run licensing components on Linux machines.

 

Simcenter STAR-CCM+電腦規格最低要求

Hardware Component Workstations Laptops
Processor 2.4 GHz CPU with at least 4 cores per CPU (to allow client and server to work in separate spaces and to run in parallel). No minimum speed for the CPU. However, you are advised to have at least 2 cores per CPU (so that the client and server to work in separate spaces). Higher number of cores permit running in parallel.
Memory 4 GB of memory per core. 2 GB of memory per core.
Disk Space 9 GB of free disk space (more space is required to save simulations). 9 GB of free disk space (more space is required to save simulations).
Graphics Card Dedicated graphics hardware that has 3D capability, z-buffer and translucency. Minimum screen resolution of 1024×768 pixels is recommended. Dedicated graphics hardware that has 3D capability, z-buffer and translucency. Integrated graphics chipsets are not recommended. Minimum screen resolution of 1024×768 pixels is recommended.