Simcenter SPH Flow software

電気モーターの冷却、タイヤのハイドロプレーニング、センサーの汚れ、水の衝突、フロントガラスに降る雨などの自動車用水管理といったアプリケーションは、すべて複数領域にわたるエンジニアリング手法を必要とします。その結果生じる複雑さに対処するには、統合されたシミュレーション・ソリューションを使って、分野横断的に製品の性能を評価する必要があります。

これらの用途の多くでは、数値流体力学 (CFD) シミュレーションを構造力学と密接に結合する必要があります。Simcenter SPH Flowは、平滑化粒子流体力学 (SPH) と有限要素法 (FEM) ソルバーをカップリングし、流体と構造の相互作用をシミュレーションします。空気力が一次 (液) 相に関連する影響を与える用途では、SPHを別のSPHシミュレーションまたはシーメンスによるメッシュベースのCFD法と組み合わせることができます。これにより、マルチフィジックスの複雑さに対処しながら統合を維持することができます。

飛行機の側溝、水の徒渉、ギアボックスの潤滑、ダム決壊のシナリオはすべて、急勾配とそれに伴う液体表面の断片化による非常に動的な局所効果という課題を共有しています。

Simcenter SPH Flowの局所粒子の詳細化により、より低いCPUコストで高解像度の関心領域を正確に捉えることができます。SPHの静的または移動する精密化ボックスは、計算とセットアップの工数を抑えつつ、高精度のシミュレーションを保証するため、CFDシミュレーションの忠実度を損なうことなく高速化を実現します。

ギアボックスの潤滑、自動車の水の渡渉、フロントガラスのワイパーなどは、複雑な動きを特徴とするいくつかの例に過ぎません。

CFDシミュレーション用のSimcenter SPH Flowモーション・モデルを使用すれば、複雑なモデルを作成し、そのような移動オブジェクトに対する実際の流体力学的性能を予測することができます。Simcenter SPH Flowは、計算グリッドの必要性を軽減し、幅広い複雑な身体運動を簡単かつ迅速に設定し、シミュレーションすることができます。Simcenter SPH Flowでは、過渡条件下や移動するジオメトリでの流体力学を正確に把握するために、あらゆる種類の回転や並進運動を含むオブジェクトの動的な6自由度モーションをシミュレーションすることができます。これにより、最も高度なモーションでも最小限の工数で定義し、実際の製品の動作条件を正確に再現し、結果として生じる流体力学の性能を予測できます。

拡散および粘性または粘弾性挙動で占められている流体のシミュレーションが必要な領域がいくつかあります。たとえば、密封および組み立てプロセス、スラリー、押出成形、材料加工、ミキサーを使用する食品および飲料産業などです。

レオロジーCFDを正確にシミュレーションすることは、製品の信頼性、ユーザー・エクスペリエンス、賠償責任費用を改善しながら消費電力、排出量、原材料使用量を削減する鍵となります。

Simcenter SPH Flowは、このような非ニュートン流体のシミュレーションを可能にします。

液体の衝突は、多くの航空宇宙、パワートレイン、自動車用途で重要な役割を果たしています。

Simcenter SPH Flowの予測表面張力モデルは、疎水性材料から親水性材料までを研究するために非常に多様な接触角を定義するなど、さまざまな表面状態における濡れ性の効果を正確に捉えます。この忠実度の高いモデルにより、Simcenter SPH Flowは最も狭い領域での毛細管効果を予測することもできます。