Altair CFD 以技術賦能工程創新

在工業研發數字化轉型的浪潮中,流體力學仿真已成為企業縮短研發周期、降低試驗成本、提升產品競爭力的核心支撐。面對汽車、建筑、能源、醫療等多行業的復雜流體問題,Altair CFD? 憑借全面的技術覆蓋、高效的仿真能力和便捷的操作體驗,成為全球工程師信賴的一站式CFD仿真解決方案,打破多軟件切換的壁壘,以一套平臺搞定全場景流體仿真需求。

一、產品概述:覆蓋全場景的流體仿真利器

Altair CFD? 是Altair公司推出的一款全面的計算流體動力學(CFD)仿真平臺,整合了主流CFD求解技術,憑借單一許可架構,讓工程師無需切換多套軟件,即可解決從簡單到復雜的各類流體力學問題。無論是建筑物熱分析、車輛空氣動力學優化、齒輪箱潤滑設計,還是冷卻風扇噪聲控制、創新醫療設備開發,Altair CFD? 都能提供精準、高效的仿真支持,適配全行業研發需求,助力企業實現從概念設計到產品驗證的全流程數字化仿真閉環。

二、核心功能:全維度解鎖流體仿真能力

Altair CFD? 搭載三大核心求解器,覆蓋所有主要CFD技術,搭配全流程高效工作流,兼顧精度與效率,輕松應對復雜工程場景:

1. 多求解器協同,適配全場景需求:整合通用Navier-Stokes (NS) 求解器、平滑粒子流體動力學 (SPH) 求解器、格子玻爾茲曼方法 (LBM) 求解器,單一許可即可全部訪問。其中,NS求解器(Altair? AcuSolve?)適用于全方位流動、傳熱、湍流分析,穩健性強且對網格質量不敏感;SPH求解器(Altair? nanoFluidX?)無需傳統網格,擅長仿真自由表面、油罐晃蕩等復雜流動;LBM求解器(Altair? ultraFluidX?)原生GPU加速,可超高速完成車輛、建筑空氣動力學仿真,一夜即可完成一輪高瞬態仿真迭代。

2. 全類型仿真分析,覆蓋核心需求:支持全尺度流場分析(穩態/瞬態、層流/湍流等)、全類型熱管理(共軛傳熱、自然/強制對流、輻射等)、多物理場耦合(流-固-熱-聲-運動聯動),還可實現多相流、旋轉機械、氣動噪聲、非牛頓流體等復雜場景仿真,同時支持與Altair? EDEM? 耦合,完成顆粒-流體系統仿真,滿足不同行業的個性化需求。

3. 高效自動化工作流,大幅提升效率:集成Altair? HyperWorks? 通用直觀界面,實現從幾何準備、網格劃分、案例設置到后處理、報告生成的端到端無縫銜接。具備自動網格劃分、GPU加速、穩態時間行進等功能,其中幾何模型準備效率較傳統工具提升80%,穩態仿真可在少于100次迭代中快速收斂,大幅縮短仿真周期。

4. AI賦能+便捷交互,降低使用門檻:搭載AI輔助功能,可通過歷史仿真數據訓練模型,快速預測新設計的仿真結果,無需長時間等待傳統仿真;支持本地或云端提交任務,仿真完成后無需下載文件即可直接訪問后處理工具,自動生成可追溯的仿真報告,兼顧專業性與易用性,適配不同專業水平的工程師。

三、產品優點:四大核心優勢,重構仿真效率

成本最優,性價比突出:獨特的基于Unit的許可證系統,單一許可即可訪問所有求解器和功能模塊,無需額外支付模塊費用,大幅降低軟件采購和維護成本,同時支持交鑰匙HPC和云部署,實現軟件、系統管理與基礎設施的一體化服務,提升成本利用率。

精度可靠,貼合工業實際:所有求解器均經過大量工業試驗對標驗證,其中NS求解器采用Galerkin/Least-Squares(GLS)算法,具備二階時空精度,不受傳統CFL參數限制,即使在復雜網格條件下也能保證仿真結果的準確性和穩健性,可直接用于指導實際產品設計。

效率領先,縮短研發周期:GPU原生加速、自動化網格、并行計算等技術的應用,讓仿真速度較傳統工具大幅提升,例如整車空氣動力學仿真可在5-10小時內完成高精度瞬態分析,一天內即可完成一輪設計迭代,幫助企業減少物理樣機制作,縮短研發周期40%以上。

生態完整,適配性強:與Altair結構仿真、優化設計、AI、HPC等工具無縫協同,可實現多學科聯合仿真,同時適配汽車、航空、建筑、醫療、電子等全行業,無需額外適配即可投入不同領域的研發工作,靈活性極強。

四、標桿案例:Altair CFD? 助力汽車空氣動力學優化

客戶背景:Altair CX1概念車研發團隊,希望在保證車身美學設計的前提下,優化車輛空氣動力學性能,降低風阻系數和升力系數,提升車輛續航和操控穩定性,同時縮短設計迭代周期,避免傳統風洞測試的高成本和低效率問題。

核心挑戰:概念設計階段造型數據不完善,傳統仿真工具迭代速度慢,無法快速響應造型調整;需在兼顧車身視覺沖擊力的同時,解決氣流分離、尾渦過大等問題,平衡美學與氣動性能;車輪、輪罩等部件的氣流干擾的問題難以精準預測。

解決方案:研發團隊采用Altair CFD? 平臺,結合Inspire Studio造型工具,構建了“造型-仿真-優化”的閉環流程:

1. 利用Inspire Studio的Polyandrous工具快速創建3D車身模型,無需清理幾何數據,直接導入Altair CFD? 的HyperMesh CFD模塊,幾分鐘內完成面網格劃分,通過自動 enclosure工具創建水密模型。

2. 采用LBM求解器(ultralight)進行高精度瞬態LES大渦模擬,開啟GPU加速,設置虛擬風洞參數(地面移動系統、輪胎旋轉等),精準模擬車身周圍流場分布。

3. 基于仿真結果,定位前臉氣流分離、車尾渦過大、輪輞氣流干擾等問題,工程師直接在Inspire Studio中快速修改造型(調整前臉轉角、溜背角度、輪輞造型,增加底護板和擾流板),無需等待造型部門更新數據,20分鐘內即可完成一輪改型并重新提交仿真。

實施結果:通過10輪快速迭代優化,CX1概念車的風阻系數降低47個count,升力系數降低80個count,前輪升力向下、后輪向上的失衡問題得到解決,操控穩定性顯著提升;仿真迭代周期從傳統的數天縮短至1天內,大幅減少了研發時間和成本,同時保留了車身的美學設計特征,實現了性能與顏值的雙重提升,充分驗證了Altair CFD? 在汽車空氣動力學優化中的高效性和精準性。

五、總結:不止于仿真,更驅動工程創新

Altair CFD? 以“全面覆蓋、精準高效、成本可控、易用便捷”為核心,打破了傳統CFD工具的功能局限和使用壁壘,用一套平臺解決全行業流體仿真難題。無論是提升產品性能、降低研發成本,還是加速創新落地,Altair CFD? 都能為企業提供全方位的技術支撐,成為工程研發中不可或缺的核心工具。

選擇Altair CFD?,讓流體仿真更高效、更精準、更經濟,助力每一款產品從概念走向市場,賦能企業在數字化研發的道路上穩步前行。

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