実世界の条件に対応するマルチフィジックス数値流体力学 (CFD) ソフトウェアを使用して、製品のパフォーマンスを向上させましょう。
複雑さをモデル化し、実世界の条件下で動作する多くの製品案を検討します。Simcenter STAR-CCM+を使用すると次のことが可能です。
マルチフィジックス・モデリング、データ解析、写真のようにリアルな視覚化とVRを通じたメッシュ生成による前処理で、すべてを一元的に簡単にシミュレーションできます。
流体流れや熱伝達をはるかに超えた物理現象をカバーします。この完全統合型のソルバー・プラットフォームを使えば、最も複雑なマルチフィジックスCFDシミュレーションも実行できます。
自動化されたワークフローとテンプレート、組み込みの設計検討、柔軟なライセンス、GPU、CPU、ARMを使用したスケーラブルなソルバーにより、シミュレーションのスループットを最大化します。
マルチフィジックス・エンジニアリング・シミュレーションを使うことで、高度化する製品のパフォーマンスに影響を与えるすべての物理特性を正確に捉えられます。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、近似や仮定を用いる度合いを最小限に抑えることができます。包括的、正確、効率的な流体力学関連のマルチフィジックス・モデリング機能を提供します。
Simcenter STAR-CCM+を使うと、「設計パフォーマンスの予測値は、実際の製品のパフォーマンスと一致する」という確信を持てます。モデリング機能には、流体流れや熱伝達だけではなく、単相流および混相流、質点動力学、反応流、流体-構造連成 (FSI)、空力音響学、レオロジー、電気力学のモデリングも含まれます。
気体でも液体でも、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、亜音速から超音速、極超音速、層流から乱流まで網羅します。
乱流に関して言えば、さまざまな業界の空気力学/流体力学エンジニアは、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、分離渦シミュレーション (DES)、大型渦シミュレーション (LES) など、包括的な最先端の乱流モデルから選択できます。
Simcenter STAR-CCM+を使用すると、成層、分散、離散、フィルムなどの混相流レジームに対応するエンジニアリングの問題をシミュレーションできます。今日まで、単一の混相モデルですべてのレジームに対応することはできませんでした。そのため、Simcenter STAR-CCM+は、混相数値流体力学シミュレーションのためのモデルを包括的に提供します。これらを併せて使用することで、流れレジーム間のスマートな遷移を含む多くの流れレジームに対応します。CFDソフトウェアを活用して、マルチレジーム、マルチスケールの混相流をシミュレーションすることにより、製品の実世界の挙動を予測できます。
Simcenter STAR-CCM+は、メッシュベースの有限体積法に加えて、代替の高速メッシュレス数値流体力学 (CFD) 法として平滑化粒子流体力学 (SPH) 法を提供します。堅牢なメッシュレス手法により、高速の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、複雑で動的な流れを余分な工数をかけずに解決することができます。SPHをSimcenter STAR-CCM+とシームレスに統合することで、強力なエンドツーエンドのプロセス自動化と設計探査機能を活用できます。
Simcenter STAR-CCM+は、粒子-流れを完全に統合することにより、粒子の効率と分布を最大化し、エネルギー消費を最小限に抑え、過度の摩耗や剥離を回避して、全体的なパフォーマンスを最適化します。
適切な粒子の動きや接触でリアルな粒子形状を正確にシミュレーションすることで、材料処理のパフォーマンスを確保できます。他のCFDソフトウェア・ツールとは異なり、Simcenter STAR-CCM+は、単一のシミュレーション環境内で流れと粒子の物理シミュレーションを連成して提供し、シミュレーションのセットアップ工数を大幅に削減します。メッシュベースとメッシュフリーの離散要素法 (DEM) の両方を提供し、エンジニアは最適な粒子モデリング手法を選択できます。
Simcenter STAR-CCM+は、幅広い用途に対応する反応流モデルおよび汚染物質モデルを包括的に提供します。Simcenter STAR-CCM+は、反応流モデルと、熱伝達、輻射、混相反応、表面化学反応などとの間で緊密な連成が可能です。幅広い反応流モデルは、火炎の形状や位置を理解して最適化し、固体部品の温度を最低に抑えつつ、汚染物質の排出を減らし、パフォーマンスの効率を最大化するのに役立ちます。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、歩留まり、変換、選択性、および望ましくない条件を予測して理解できます。
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ションできます。伝導、対流、輻射、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・パッケージで熱伝達物理シミュレーションを一式提供します。マルチタイムスケール技術と高度な流体メッシュおよび固体メッシュ作成により、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。
Simcenter STAR-CCM+は、定常状態モデル、ダイレクト・モデル (DES/LES)、伝播モデル、音響摂動方程式 (APE) ソルバーなど、空力音響の騒音源を予測する正確なモデルで構成された、広範なライブラリを提供します。
CFDソフトウェアは、最初に流れの乱流を捉え、それを空力音源に変換して、2番目の音響 (FEM) シミュレーション・モデルに接続するハイブリッド空力音響法をサポートしています。後者は、環境中の反射や吸収を含む、これらの音源の音響伝播を予測します。たとえばこのCFDソフトウェアは、車のドアミラー騒音を予測できます。
Simcenter STAR-CCM+は、有限体積 (FV) ベースの数値流体力学と有限要素 (FE) ベースの計算固体力学 (CSM) の両方を扱うことができます。これにより、使いやすい単一の統合型CFDソフトウェアのユーザー・インターフェースで、流体-構造連成 (FSI) をシミュレーションできます。このアプローチを使用することで、非線形形状や、結合した小型スライド接点のある複数パーツなどの、静的、準静的、および動的な問題を解析できます。
Simcenter STAR-CCM+は、機械的な流体-構造連成を拡張して、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。
Simcenter STAR-CCM+に計算レオロジーを追加することで、エンジニアは粘性流体や粘弾性流体の動きと流体拡散をシミュレーションできます。
有限要素ソルバーを追加すると、これらのシミュレーションのモデリングが可能です。この手法は、ミキサー、流体コンテナー、スラリー、押出成形、材料加工を扱うエンジニア (コンシューマー製品、廃棄物処理、食品・飲料業界) に役立ちます。レオロジー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、賠償責任コストを改善しながら消費電力、排出、原材料使用量を削減する鍵となります。
Simcenter STAR-CCM+は、自由表面、部分充填、粘性エネルギー、フィルム・キャスト、短繊維用のソルバーを含む包括的なモデルスイートを提供します。
Simcenter STAR-CCM+には、磁気バルブ、ソレノイド、アクチュエーター、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気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・スイートとして、Simcenter STAR-CCM+は、単一のシミュレーションで冷却液流れ、熱伝達、電磁気と緊密に連成できる統合型電磁気機能を提供します。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、ガス遮断器、溶接などの電磁流体力学 (MHD) の用途をシミュレーションすることも可能です。
Simcenter STAR-CCM+を使用すると、CADを安定的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動作させたりすることで、CADを直接操作できます。どちらの方法でも、シミュレーションはCADでの設計に忠実であり、設計変更の記録を必ず行いながら、シミュレーション結果をより迅速かつ一貫して取得できます。
このCFDソフトウェアには、形状を簡単に生成、修正、クリーンアップするためのすべてのツールがあるので、自動簡略化、手動表面修復、自動表面ラッピングなど、業界をリードする技術を使ってCFDシミュレーションの準備を行えます。
強力なメッシュ操作を使うことで、エンジニアが形状の準備に費やす時間を短縮できます。
Simcenter STAR-CCM+の高速、堅牢、再現可能な、高忠実度の自動メッシュ作成の利点を最大限に活用しましょう。以下を含む、最も適切なメッシュタイプであらゆる用途に対応します。
同じシミュレーション内で複数のメッシュタイプを簡単に組み合わせて、効率性を最大化します。グローバル、ローカル、ユーザー定義、自動の強力なメッシュ・コントロールを活用して、最大限の精度と効率性を実現します。モデルベースおよびソリューションベースの適合格子細分化法 (AMR) により、ソリューションにメッシュを定義させることで、必要な精度を手頃なコストで提供します。
Simcenter STAR-CCM+は、業界をリードする移動メッシュ技術を提供し、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ます。CFDエンジニアが複雑なモーション・モデリングを行うことが可能になります。
Simcenter STAR-CCM+を使えば、単一の環境内で、幅広い物理特性だけでなく、さまざまなボディやメッシュの動きをシミュレーションして物理特性を正確に把握することができます。統合型モーション・モデルが提供されており、「オーバーセット・メッシュ機能で、動くオブジェクトや重なり合うオブジェクトの実世界のパフォーマンスをシミュレーションする」、「ボディの6自由度の運動を予測する」、「設置時のモデル・パフォーマンスに対するマルチフィジックスの相互作用を理解する」、「形状を変形させながら容易に設計検討する」、「回転または並進する機械の挙動を予測して高度な動きを定義する」といったことが可能なため、CFDソフトウェアで機械の動きを高精度に再現できます。
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型プラットフォームにまとめます。Simcenter STAR-CCM+は、忠実度の高い形状処理、堅牢な自動メッシュ作成、効率的な解決、洞察をもたらす後処理の機能に基づいて、数値流体力学シミュレーションの自動化のための、信頼性が高く再生可能なワークフローに必要なすべてのものを提供します。
ネイティブ組み込みの自動化機能により、CFDソフトウェア環境内から、自動化コードを1行も記述することなく、堅牢で再現性のあるワークフローを作成できます。最大限の柔軟性を実現するために、Simcenter STAR-CCM+はJavaScriptをサポートしています。JavaScriptベースのマクロを記録、調整、再生し、それらをより大きな自動化のエコシステムに組み込んで、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、単一の統合型CFDソフトウェア環境で、数百の設計を作成および検討することができます。
Simcenter STAR-CCM+は、CADモデルの堅牢性に対する信頼性を確保し、バリエーションを自動的に生成して、さまざまな設計変数の組み合わせを公開するなど、効率的なパラメトリック設計検討のための堅牢なツールセットを提供します。製品の挙動を簡単に理解するには、自動CFDシミュレーション・ワークフローを利用して、複数パーツとパラメーターのスイープを実行し、複数のバリエーションをシミュレーションします。
業界をリードするSHERPA最適化アルゴリズムを備えたインテリジェント設計検討アドオンを使用すれば、最適化の専門家でなくても、最短/最小の実行回数でより良い設計を見つけることができます。実験計画法 (DOE) の実行によって、1つ以上の変数の関数として製品のパフォーマンスを理解できます。確率スタディを使用することで、入力への変更が小さい場合にも出力を変動させることができます。
Simcenter STAR-CCM+に完全統合された随伴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+で随伴トポロジー最適化を実行するには、設計の数値が位置するエンベロープから開始し、インレットとアウトレットの境界を定義する必要があります。追加コストなしで、CFDソフトウェアに統合されているこの手法を用いて、設定されたコスト関数特性を妨げる形状のすべての部分を削り取り、それらを固体に変え、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、ほぼ妥協のないフロー最適化設計が可能になります。
統合型CFD後処理機能を備えたSimcenter STAR-CCM+を使用すると、折れ線グラフ、ヒストグラム、柔軟な画面表示、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および伝達できます。インタラクティブな環境を使用して、視覚的に魅力的なグラフ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型データ処理技術を活用して、数値流体力学データに関する深い洞察を得ることができます。データ・フォーカス手法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および視覚化します。
設計検討スタディに合わせて調整されたSimcenter STAR-CCM+のCFD後処理機能は、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て、設計特性とパフォーマンスの相関関係を特定し、実行不可能な設計を素早く除外するのに役立ちます。Simcenter STAR-CCM+は、トレードオフを評価し、設計バリエーションに対するパフォーマンスの堅牢性を解析することもできます。シーンリンクなどの複数設計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間で、結果を簡単に比較できます。
CFDシミュレーションの最先端のレイ・トレーシング技術を使って、シミュレーション結果を効果的に伝えることができます。リアルな影、反射、テクスチャを用いて画像やアニメーションを作成して、より多くの関係者の理解を深め、より良い視覚的手がかりを提供して効果的な視覚化を実現します。Simcenter STAR-CCM+を使用すると、組み込みのカスタマイズ可能なカラーマップ、複数のリアルなライティングの選択肢、ボリュメトリック・データ・レンダリング、透明度オプションを利用して、複雑なエンジニアリング・データを効果的に伝達できます。
CFDソフトウェア・ツールに完全に組み込まれた強力で使いやすいアニメーション技術を使用して、モデルに動きを与えることで、専門家以外の関係者にシミュレーション結果を容易に伝えます。
Simcenter STAR-CCM+はイノベーションへの扉を開きます。仮想現実 (VR) ヘッドセットを使用して、人間が行いやすい動作でシミュレーションを直接操作できます。これにより、データ・フィールドを定量的に調べたり、平面セクションをスイープしたり、臨界量の等値面を生成したり、流れを視覚化するための流線を作成したりできます。CFD結果をコラボレーション環境で一緒に検討し、世界中にいる関係者にシミュレーション結果を見てもらい、重要なエンジニアリングの洞察を伝えたり、共同で見つけたりして、CFDの後処理を新たなレベルに引き上げます。
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、中核となるすべての前処理/後処理/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、設計の検討と最適化のオプションが使用可能です。HPCリソースが増大するにつれて、リソースの増大に併せて追加可能な、制約のないライセンスも必要になります。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。
Powerライセンス - ファクトシート
グラフィックス・プロセッシング・ユニット (GPU) によるCFDシミュレーションのアクセラレーションにより、計算の大幅なスピードアップ、エネルギーとコストの低減が継続的に実現します。Simcenter STAR-CCM+でGPUによるソルバー・アクセラレーションを活用することで、大型渦シミュレーション (LES) や空力音響などの、リソースを大量に消費する忠実度の高いシミュレーションを一晩で実行できます。これにより、今日の複雑な製品をモデル化しながら、コストとエネルギー効率の高い方法でプロセスを加速することが可能です。
既存のCPUソルバー技術をGPUに直接移植することで、GPUベースの計算とCPUベースの計算の間で一貫した結果を得ることができます。これにより、CPUベースの計算とGPUベースの計算をシームレスに切り替えて、CFDシミュレーションに最適なハードウェア・ソリューションを選択できます。
Simcenter Xを使用すると、追加のセットアップなしで、シーメンスが構成および管理す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即座にアクセスできます。これにより、柔軟性とスケーラビリティが向上したSimcenter STAR-CCM+を使用し、オンデマンド・アクセスを通じて使用量無制限で、クラウド上でCFDシミュレーションを実行できます。さらに、シミュレーションは制限なくクラウド上で実行できます。サードパーティ・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、時間の投資をしたりする必要はなく、クラウドやHPC技術の専門知識も必要ありません。
2025
Leader Spring 2025
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Leader Enterprise Spring 2025
Leader Enterprise Spring 2025
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Leader Mid-Market Spring 2025
Leader Mid-Market Spring 2025
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CFDエンジニアが、忠実度の高いマルチフィジックスCFDシミュレーションを使用して、今日の製品の複雑さをどのようにモデル化するのか紹介します。CADから結果解析までを実現する自動シミュレーション・ワークフローの使用方法、完全組み込みの設計検討で可能性を探る方法、柔軟なCFDソフトウェア・ライセンス・モデルでハイパフォーマンス・コンピューティング (HPC) を使用してプロセスを加速する方法をご確認ください。
