SC/Tetra
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2015-11-27
SC/Tetra的實例教程
SC/Tetra是日本Cradle公司的軟件產(chǎn)品之一，該公司成立于1984年，致力于開發(fā)世界上最好的CFD流體分析軟件。SC/Tetra在汽車，電子，國防，旋轉(zhuǎn)機械，環(huán)境等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，從1998年至今在全球已經(jīng)有1000多個License，在日本CFD市場占有30%的市場份額。
SC/Tetra是用“更成熟的CFD（計算流體動力學(xué)）”概念，使用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，以有限體積法（FVM）為基礎(chǔ)開發(fā)而成，SC/Tetra是將所有功能集成為一體的（All-in-one）熱流體分析系統(tǒng)。該軟件徹底改變了過去CFD軟件產(chǎn)品在“速度”，“簡潔化”和“價格”方面的形象。
SC/Tetra基于Windows環(huán)境開發(fā)，具有易操作，求解精度高，解題迅速，節(jié)約內(nèi)存，后處理形式豐富等特點。
n 與絕大多數(shù)CAD/CAE軟件無縫集成，通過直接導(dǎo)入CAD數(shù)據(jù)，節(jié)省建模時間；
SC/Tetra對主流的CAD軟件具有強大的兼容性，可以使用自己的CAD軟件，在SC/Tetra和其他CAE軟件之間提供一個無縫環(huán)境，以使模型準(zhǔn)備時間最少。
n 強大的網(wǎng)格自動劃分功能，能夠處理任何復(fù)雜形狀，因此具有穩(wěn)健的自動生成網(wǎng)格功能；
穩(wěn)健的自動網(wǎng)格生成器可以精確地處理任何復(fù)雜的幾何模型，采用友好的用戶圖形界面，能直觀地進行網(wǎng)格細(xì)化。
n 智能化的分析條件設(shè)定，從而避免參數(shù)輸入的疏忽，通過導(dǎo)向模板（wizard）定義分析條件；
通過導(dǎo)向模板，很容易定義各個參數(shù)而不發(fā)生混淆，也可防止遺漏輸入?yún)?shù)。
n 低內(nèi)存使用和高計算速度的巧妙融合，在PC上可以處理1千萬個單元以上，具有占用內(nèi)存少，求解速度高的優(yōu)點；
通過使用單元節(jié)點的有限體積法（FVM），SC/Tetra實現(xiàn)了占用內(nèi)存少，求解速度高。
展開 風(fēng)機氣動噪聲案例
SC/Tetra求解風(fēng)機瞬態(tài)CFD結(jié)果在Actran中轉(zhuǎn)換為噪聲源如下。
由此可見，采用SC/Tetra+Actran聯(lián)合仿真模擬的混合方法可以精確的得到風(fēng)機、管道等氣動噪聲。
CAESES與SC/Tetra聯(lián)合做CFD仿真優(yōu)化分析
1. 項目背景介紹
1）攪拌器葉片根據(jù)不同的功能，不同的介質(zhì)等，選擇不同的葉片型式種類。對于某一固定結(jié)構(gòu)形式的葉片，調(diào)節(jié)葉片的參數(shù)也很多，故我們需要在眾多的參數(shù)中尋找到影響目標(biāo)結(jié)果最為主要的幾個參數(shù)進行分析計算。
2）人為的改動模型提交計算的缺點是工作量較大，且眾多離散點的計算不能很好的統(tǒng)計出影響規(guī)律。
3）本說明書主要介紹基于caeses與SC Tetra軟件做參數(shù)化CFD仿真分析，主要包括caeses參數(shù)化建模，SC Tetra腳本錄制，caeses建立連接以及DOE設(shè)計和尋優(yōu)計算。
2. 使用CFD分析工具介紹
1） CAESES
CAESES是一款仿真驅(qū)動的優(yōu)化設(shè)計軟件。CAESES主要應(yīng)用于概念設(shè)計階段，具有強大的復(fù)雜曲面參數(shù)化建模功能，其軟件鏈接器能夠與目前市場上幾乎所有的商業(yè)求解器、開源求解器及企業(yè)內(nèi)部自有CFD求解器等無縫耦合；還具有多種優(yōu)化算法，可以通過多種手段進行單目標(biāo)及多目標(biāo)最優(yōu)化求解。
2）SC/Tetra
SC/Tetra是一款通用CFD仿真軟件，該軟件徹底改變了過去的CFD軟件產(chǎn)品在“速度”、“簡潔化”和“價格”方面的形象。
展開 使用SC/Tetra對橄欖比目魚的分析結(jié)果
利用流體分析計算日本比目魚的升力和阻力值，高木教授確定了日本比目魚穩(wěn)定滑行所需的理想角度。他發(fā)現(xiàn)計算結(jié)果與觀測結(jié)果相匹配。高木教授注意到了這一點。他很欣喜地發(fā)現(xiàn)魚的行為符合他的計算結(jié)果。這就和車輛的設(shè)計方式一樣。
用流體分析代替實驗測試
高木教授在他的研究中使用SCFLOW/SC/Tetra已經(jīng)十多年了。該軟件具有易于操作和計算精度高。流體分析的使用一直很有吸引力，但高木教授認(rèn)識到，他開發(fā)自己的工具需要大量的時間和成本。他發(fā)現(xiàn)SCFLOW/SC/Tetra在追求實用性，這對他的團隊來說是既能提高效率，又能研究機理。
高木教授對SCFLOW/SC/TetraSC/Tetra的能力感到滿意。該軟件不僅易于使用，而且具有超高的并行效率以及計算速度。
結(jié)果并包括優(yōu)越的技術(shù)支持。高木教授認(rèn)識到計算分析工具 可能無法完美地模擬自然界中發(fā)生的復(fù)雜物理現(xiàn)象，但可以用于研究趨勢。例如，分析方法可以用來比較兩個攻擊角度之間的阻力差異。
“我們還沒有完全掌握這一操作。例如，當(dāng)我們比較鯊魚和日本比目魚時，我們?nèi)匀辉谂α私馄淦つw表面發(fā)生的湍流。
分析是棘手的，因為結(jié)果可能在很大程度上取決于所使用的湍流模型。從我們的硬件環(huán)境來看為研究做好了準(zhǔn)備，提高了計算機能力，價格已經(jīng)變得合理了。因為我們需要的設(shè)備在我們的研究預(yù)算之內(nèi)，所以我們受益匪淺。
獲得準(zhǔn)確的實驗結(jié)果是極其困難的。我們只能從實驗測量中獲得近似值。仿真是唯一的方法為我們提供準(zhǔn)確的結(jié)果。這種流體分析工具已經(jīng)成為我們不可或缺的工具，“高木教授評論說。
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SC/Tetra的最新內(nèi)容
Abaqus和SC/Tetra之間的聯(lián)合仿真（Co-simulation）
Abaqus和來自 CAPVIDIA 的 FlowVision 3D耦合：
CAPVIDIA 在 Windows 和 Linux 平臺上支持并驗證了 CAPVIDIA 的 Abaqus 和 FlowVision 協(xié)同仿真
與Convergent Science公司的Abaqus
雅馬哈馬達現(xiàn)在開始轉(zhuǎn)向scFLOW——SC/Tetra的替代版本，并期待更多的功能增強。
全球化發(fā)展
雅馬哈汽車在全球擁有多個摩托車研發(fā)基地。目前，CFD分析由總部的工程師進行，但他們正在考慮將Cradle CFD引入其他基地。當(dāng)這成為可能時，這將意味著要么由總部的工程師將計算分析結(jié)果交給區(qū)域的工程師審查，要么由每個區(qū)域的工程師自己進行CFD分析。
雅馬哈馬達現(xiàn)在開始轉(zhuǎn)向scFLOW——SC/Tetra的替代版本，并期待更多的功能增強。
用流體分析代替實驗測試
高木教授在他的研究中使用SCFLOW/SC/Tetra已經(jīng)十多年了。該軟件具有易于操作和計算精度高。流體分析的使用一直很有吸引力，但高木教授認(rèn)識到，他開發(fā)自己的工具需要大量的時間和成本。他發(fā)現(xiàn)SCFLOW/SC/Tetra在追求實用性，這對他的團隊來說是既能提高效率，又能研究機理。
他們還對SC / Tetra中的后處理器可視化功能感到驚訝，該功能在每次版本升級時都得到了改進。“我喜歡SC / Tetra中的流線箭頭和其他后處理器功能。他們在視覺上清晰且插圖精美。”宮本先生說。
進行更復(fù)雜分析的挑戰(zhàn)
森永乳業(yè)渴望使用CFD解決新挑戰(zhàn)。
使用Cradle CFD的Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS)湍流模型CFD軟件SC / Tetra v12模擬了風(fēng)流場。
它是一種基于有限體積法的壓力基求解器，采用SIMPLEC算法進行壓力-速度耦合，并采用二階QUICK迎風(fēng)方案求解對流項。
“如果我們能夠正確使用cut-cell功能，我認(rèn)為將能夠在不使用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格SC / Tetra軟件的情況下分析彎曲物體。
我們期待著cut-cell功能的進一步發(fā)展。
”Mr. Motoyama說。
Hirata公司在將scSTREAM引入產(chǎn)品開發(fā)過程中取得了穩(wěn)步的進展，希望在將來進一步擴大應(yīng)用范圍。
scFLOW前身為CRADLE SC/Tetra，是世界最先應(yīng)用于蜂窩狀多面體控制體網(wǎng)格的商用CFD軟件，具有強大的網(wǎng)格生成技術(shù)與高效解算性能。scFLOW開發(fā)的高效Voxel Fitting 技術(shù)可直接針對實體CAD劃分網(wǎng)格，跳出模型修復(fù)，生成封閉流體區(qū)域，手動進行面注冊，而后進行網(wǎng)格劃分的復(fù)雜過程。
臺灣日立-家用空調(diào)室內(nèi)機
Cradle+Actran(CL+Lighthill Surface)聯(lián)合仿真計算：
-Cradle SC/Tetra: 整機流場、噪音頻譜、風(fēng)扇速度場及聲功率分布動畫、噪聲源位置判斷及量化評價；
-Actran: 各頻率氣動噪聲源、聲壓分布、噪音頻譜、總體噪音waterfall結(jié)果、噪聲源位置判斷及量化評價。
ANSA可以與主流的三維CAD軟件如PRO/E、UG、CATIA進行直接數(shù)據(jù)導(dǎo)入，擁有強大的結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分功能，可以為結(jié)構(gòu)求解器如ABAQUS、ANSYS、Nastran、Ls-Dyna等提供高質(zhì)量的網(wǎng)格劃分， 也可以為CFD求解器如FLUENT、Star-CD、CFX、SC/Tetra等提供高質(zhì)量的網(wǎng)格。
