Cadence 新一代高性能、高精度多物理場仿真軟件平臺 Fidelity CFD

Cadence 新一代高性能、高精度多物理場仿真軟件平臺 Fidelity CFD的圖1

Cadence 于 2022 年 4 月發布了新一代高性能、高精度、多物理場仿真軟件平臺 Fidelity CFD(計算流體力學)。

Cadence 于 2021 年收購了計算流體力學軟件公司 NUMECA 以及網格生成軟件 Pointwise 公司。具體內容可回顧以下兩篇文章:

  • Cadence 收購計算流體力學軟件公司 NUMECA,擴展系統分析能力

  • Cadence 收購 Pointwise 公司拓展系統分析解決方案

Fidelity CFD 標志著一個全新架構體系的創建,是 Cadence 對收購的這兩家專業 CFD 公司進行技術集成的第一步。其統一的工作流程除去了工具間的數據傳輸,能讓我們以更快的求解速度獲得更高精度的預報結果。Fidelity CFD 是首款同時具有高階數值格式、尺度解析湍流模型和 GPU / CPU 加速功能的商用 CFD 軟件平臺。

Fidelity CFD 解決了計算流體動力學領域里最具挑戰的幾大需求:

1. 精準可靠地預報湍流的分離?,F有較高精度的方法耗時過長,通常需要一周甚至更久時間,無法滿足產品開發周期不斷縮短的市場需求;而速度較快的方法則精度又欠佳。

2. 進一步減少地面試驗(風洞)或飛行試驗。

3. 求解器穩健性和自動化程度的提升能夠支持多學科仿真,可對同一幾何模型同時進行多物理場仿真。

4. 網格生成流程幾乎無需用戶參與。現有的網格生成器自動化程度非常有限,人工處理幾乎占用 80% 的工程耗時。Fidlity CFD 網格生成器模塊可以將這一時間從數天縮短至數小時。

5. 在現有的和新一代基于 GPU 的高性能計算(HPC)平臺上均可高效運行。

Cadence 新一代高性能、高精度多物理場仿真軟件平臺 Fidelity CFD的圖2

Fidelity CFD 新技術引領著下一代的高階求解器和網格生成技術,在與傳統方法計算時間相當的情況下可以提供更高的預報精度,或在相同的精度下具有更快的計算速度。計算速度隨著計算核數的增加幾乎呈線性增加,同時結合 GPU 處理計算的加速,可以極大的縮短計算運行時間(詳見下方圖表)。

Cadence 新一代高性能、高精度多物理場仿真軟件平臺 Fidelity CFD的圖3

高階數值技術的使用實現了尺度解析湍流仿真,能充分發揮現有先進計算架構的優勢。

Cadence 新一代高性能、高精度多物理場仿真軟件平臺 Fidelity CFD的圖4

本田使用 Fidelity CFD 的高效工作流程,在保證高質量計算結果的同時將每位工程師的處理時間節省了數周。本田首席工程師 Takiguchi 博士表示:“我們對 Fidelity CFD 的計算精度非常滿意。之前我們用過很多商業工具,但對其質量都不太滿意。Cadence 幫助我們將 CPU 處理時間縮短至原來的三分之一,每套網格的生成時間縮短至 30 分鐘。”

豐田使用 Fidelity CFD 的前處理進行高度自動化的模型處理工作,將模型準備時間和網格生成時間降低了 90% 以上。同時他們也采用 Fidelity CFD 進行汽車的 HVAC 模擬和空氣動力學仿真。

Fidelity CFD 不僅適用于汽車行業,也適用于航空航天領域以及船舶水動力學。而船舶水動力應用中最引人注目的莫過于美洲杯帆船賽,其被用于設計了美洲杯的冠軍帆船。詳情可閱讀 Cadence CFD 解決方案助力美洲杯帆船賽參賽隊,優化其水動力學性能。

Cadence 公司 NUMECA 事業部銷售總監 Joris Vanherzeele 表示:“我們已經參與了多屆美洲杯賽事。上個月的第 36 屆美洲杯和往常一樣,進入到了雙方攻守的僵持期。新西蘭酋長隊作為防守方迎戰意大利隊 Luna Rossa。賽事異常激烈,但我們參與設計的帆船又一次站上了巔峰。我記得有一年的決賽雙方是新西蘭酋長隊與美國甲骨文隊,兩隊都采用了我們的工具,所以不管誰贏,我們都又一次站上了巔峰?!?

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Cadence 在計算軟件領域擁有超過 30 年的專業經驗,是電子系統設計產業的關鍵領導者?;诠镜闹悄芟到y設計戰略,Cadence 致力于提供軟件、硬件和 IP 產品,助力電子設計從概念成為現實。Cadence 的客戶遍布全球,皆為最具創新能力的企業,他們向超大規模計算、5G 通訊、汽車、移動設備、航空、消費電子、工業和醫療等最具活力的應用市場交付從芯片、電路板到完整系統的卓越電子產品。Cadence 已連續八年名列美國財富雜志評選的 100 家最適合工作的公司。如需了解更多信息,請訪問公司網站 cadence.com。

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