Fidelity CFD的案例
Cadence 推出 Fidelity CFD 軟件平臺，為多物理場系統仿真的性能和準確度開創新時代
利用 Fidelity CFD，工程師可以解決道路車輛的風噪問題，擴大新一代飛機設計的飛行范圍，優化風力機和燃氣輪機的氣動性能，減少船舶的燃料消耗，能夠在保持高準確度的同時顯著縮短設計周期。尤其值得一提的是，Fidelity CFD 軟件平臺中由 NUMECA 和 Pointwise 提供的統一網格生成技術極大地助力了大型航空航天客戶。
“Fidelity CFD 顯著提高了所有工業領域的流體動力學性能和精確度。”
Cadence 公司高級副總裁兼定制 IC 和 PCB 事業部總經理 Tom Beckley 說，“對于需要精確模擬湍流的高級應用（包括汽車、葉輪機械和航空航天領域），Fidelity CFD 軟件平臺新一代的流體求解器為客戶提供了新的機會，有助于他們迅速了解系統性能，把握工程洞察力。”
Fidelity CFD 包括幾項主要的技術創新，突破了傳統 CFD 求解器技術的局限。Fidelity CFD 新一代高階流體求解器可對流體湍流進行先進的仿真，其預測汽車空氣動力阻力的精確度可比傳統 CFD 求解器高 10 倍。此外，這種高準確度的仿真分析周期可以從數周縮短到一天或更短。
Fidelity CFD 的獨特之處在于它結合了 NUMECA 和 Pointwise 團隊的網格劃分技術。
展開 助力產業轉型，Cadence Fidelity CFD 亮相透平機械盛會
此外，Fidelity CFD 還可以在現有的和新一代基于 GPU 的高性能計算（HPC）平臺上高效運行。
利用 Fidelity CFD，開發人員可以解決道路車輛的風噪問題，提高新一代飛機航程，優化風力發電機和燃氣輪機的氣動性能，減少船舶的燃料消耗，能夠在保持高準確度的同時顯著縮短設計周期。
在 F1 方程式賽車這一全球頂級競速賽事中，圈速縮短幾分之一秒就意味著巨大的競爭優勢，各大車隊在賽車空氣動力學設計上也因此毫不吝惜投入，展開了激烈的“軍備競賽”，對 CFD 軟件也有著極為“挑剔”的篩選眼光。
Fidelity CFD 甫一推出，就吸引了 F1 老牌車隊邁凱倫的關注，在今年 5 月宣布與 Cadence 結成技術合作伙伴，選用 Fidelity CFD 用于改進其賽車空氣動力學特性。
在另一項全球頂級航海賽事——美洲杯帆船賽中，日前也有包括衛冕冠軍新西蘭酋長隊在內的三支參賽隊伍宣布選擇 Fidelity CFD 用于提升其比賽船只的航行性能，新西蘭酋長隊曾在 2013 年以突破性的水翼技術一舉奪冠，船體下方的水翼由于可以抬升船體，減小浸潤面積，大幅提高水動力效率，業已成為各支隊伍競爭的技術熱點，四冠王新西蘭酋長隊與 Cadence 的攜手，足以反映出后者在 CFD 軟件領域的技術實力。
除了傳統應用領域，近年來新能源產業的蓬勃發展，也為 CFD 軟件開辟出不少全新的應用市場。
展開 Cadence 新一代高性能、高精度多物理場仿真軟件平臺 Fidelity CFD
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。現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.
展開 “神器”登場，Cadence Fidelity CFD 大幅提升“小汽油機”設計效率
Fidelity Optimization 采用先進高效的人工神經網絡 + 遺傳算法，內置功能全面的 CFD 循環程序鏈，用戶無需自行編寫繁瑣的腳本文件，從參數化文件的生成、定義、建立代理模型、執行優化、驗證的全流程中僅需人工進行一次干預即加載樣本庫定義優化目標，極為方便易用。可實現多學科、多工況、多目標優化，更為貼近工程實際應用需求。
在 CFD 分會場上，Cadence 還分享了基于 Fidelity CFD 的葉輪機械氣動設計、馬達/發電機冷卻設計解決方案，事實上，這也正符合“小汽油機”產業的轉型升級需求，對于水泵、汽油發電機等集成小汽油機動力和葉輪機械部件的產品，在更高集成級別的設計優化離不開葉輪機械的 CFD 優化工具，在這方面，Fidelity CFD 同樣具備強勁實力。
汽車巨頭福特公司使用 Fidelity CFD 進行離心壓縮機優化，在不降低氣動性能的前提下，成功消除了背板局部的應力集中；
德國通風機廠商 Ruck Ventilatoren GmbH 通過 Fidelity CFD 調整流道和葉型，有效地消除了通風機靜葉尾部存在的流動分離，提高了產品性能，并被稍后的試驗數據所證實；
著名汽車品牌 Renault 通過 Fidelity 平臺優化工具，在明顯提高了設計點水泵效率的同時，也有效地拓寬了其工作范圍；對于非設計點下的性能提升尤為顯著。
隨著 Fidelity CFD 的推出，Cadence 向外界展現了向流體仿真、有限元計算（FEM）等更廣泛系統設計領域拓展布局的意愿和能力。
展開 
使用 Fidelity CFD AutoSeal 在一分鐘內實現防水幾何
Fidelity CFD AutoSeal 的用戶優勢
Fidelity CFD 的預處理解決方案適用于范圍廣泛的 CAD 格式，不會丟失幾何圖形的突出細節并滿足必要的用戶規范。幾何清理可以節省仿真時間，是 CFD 分析中的關鍵步驟，通常需要幾天甚至幾周的時間，具體取決于幾何的復雜性。使用 Fidelity CFD，封閉孔洞和空腔只需幾分鐘或幾小時，從而節省時間和資源。
圖 2. Fidelity AutoSeal 使用 8 核計算機在 50 秒內封閉泰坦尼克號 CAD 模型中的 282 個開放表面或孔。
Fidelity CFD AutoSeal 技術可自動執行幾何清理過程，并支持為實時 CFD 分析準備好高質量的網格劃分。基于連續的八叉樹改進，AutoSeal 可以檢測臟幾何體的單元（包括幾何體內部和外部），允許系統在用戶定義的閾值下逐步識別缺失的表面，并自動關閉那些開放的表面以適應更干凈的幾何體以準確匹配嚙合。
圖 3. AutoSeal 用戶界面，用于為自動化解決方案配置三個設置。
Autoseal 算法需要至少一個內部點和一個外部點來確定要關閉的區域。要研究汽車內部的流動，您可以根據需要定義任意數量的點。用戶擁有完全的控制權。
還有更多！您可以利用 Python 腳本來自動化整個 CAD 準備過程。它可以在工作站上本地啟動，甚至可以使用高性能計算 (HPC) 集群在分布式并行上啟動。
結論
Fidelity CFD AutoSeal 是下一代幾何清理解決方案，有望在更快的網格劃分和仿真速度方面取得突破。雖然清理臟的 CAD 幾何體或填充孔或間隙需要花費大量的 CFD 解決方案時間，但 AutoSeal 可以將其縮短到幾分鐘或幾小時。
文章來源：cadence博客
展開 使用 Fidelity CFD AutoSeal 在一分鐘內實現防水幾何
Fidelity CFD AutoSeal 的用戶優勢
Fidelity CFD 的預處理解決方案適用于范圍廣泛的 CAD 格式，不會丟失幾何圖形的突出細節并滿足必要的用戶規范。幾何清理可以節省仿真時間，是 CFD 分析中的關鍵步驟，通常需要幾天甚至幾周的時間，具體取決于幾何的復雜性。使用 Fidelity CFD，封閉孔洞和空腔只需幾分鐘或幾小時，從而節省時間和資源。
圖 2. Fidelity AutoSeal 使用 8 核計算機在 50 秒內封閉泰坦尼克號 CAD 模型中的 282 個開放表面或孔。
Fidelity CFD AutoSeal 技術可自動執行幾何清理過程，并支持為實時 CFD 分析準備好高質量的網格劃分。基于連續的八叉樹改進，AutoSeal 可以檢測臟幾何體的單元（包括幾何體內部和外部），允許系統在用戶定義的閾值下逐步識別缺失的表面，并自動關閉那些開放的表面以適應更干凈的幾何體以準確匹配嚙合。
圖 3. AutoSeal 用戶界面，用于為自動化解決方案配置三個設置。
Autoseal 算法需要至少一個內部點和一個外部點來確定要關閉的區域。要研究汽車內部的流動，您可以根據需要定義任意數量的點。用戶擁有完全的控制權。
還有更多！您可以利用 Python 腳本來自動化整個 CAD 準備過程。它可以在工作站上本地啟動，甚至可以使用高性能計算 (HPC) 集群在分布式并行上啟動。
結論
Fidelity CFD AutoSeal 是下一代幾何清理解決方案，有望在更快的網格劃分和仿真速度方面取得突破。雖然清理臟的 CAD 幾何體或填充孔或間隙需要花費大量的 CFD 解決方案時間，但 AutoSeal 可以將其縮短到幾分鐘或幾小時。
文章來源：cadence博客
展開 利用 AMD 3D V 緩存技術加速 AMD EPYC CPU 上的 Fidelity CFD
我們在兩個不同的第四代 AMD EPYC 處理器（9174F 和 9814X）上對 Fidelity 基于壓力的解算器技術進行了基準測試，其中第二個處理器具有超大 L3 緩存。我們發現 Cadence 內部運行的各種基準測試的性能提升高達 40%*，這表明采用 AMD 3D V-Cache 技術的第四代 AMD EPYC 處理器是任何為運行 Fidelity CFD 軟件而構建的 HPC 系統的絕佳選擇。
圖 1：采用 AMD 3D V-Cache 技術的第四代 AMD EPYC 處理器使 Fidelity CFD 軟件的速度比基準模型提高了 40% 。
AMD 在最新一代處理器中添加了 AMD 3D V-Cache 技術，再次為 CFD 用戶提供了領先級的性能。我很高興看到這些芯片的性能潛力，因為我知道依靠 Fidelity 技術的 CFD 工程師將比以前做得更多、更好、更快。有多種潛在好處：速度提高 40% 意味著您可以用更多點填充 Fidelity Fine Design3D 設計空間，從而實現更好的優化。這意味著 Fidelity Fine Marine 耐波模擬中需要更多的時間步長，以便更好地預測船舶對波浪的反應。這意味著 Fidelity Fine Turbo 中的 NLH 模擬的周轉時間更快，因此您可以分析結果、改進設計并更快地投入生產。如果你有一個大集群，
圖 2：使用 Fidelity Fine Design3D 優化的燃燒室。采用 AMD 3D V-Cache 技術的第四代 AMD EPYC 處理器的速度可實現更快、更完整的優化運行
Cadence 正在利用我們的 Fidelity CFD 軟件系列加速 CFD，而 AMD 3D V-Cache 技術則加速我們的軟件。
展開 Cadence Fidelity CFD尊重幾何并減少運行時間的保真 CFD 網格自適應
這是因為網格要么在某個方向或位置過度細化，要么網格質量在適應過程中下降導致 CFD 求解器出現問題，甚至是何時停止細化過程的簡單問題。
Fidelity CFD 網格劃分的用戶優勢
Fidelity Pointwise 是一種網格生成解決方案，可在網格構造技術和網格樣式方面提供充分的靈活性。這種靈活性是 Fidelity CFD 網格劃分工具的網格劃分理念，并允許它應用于廣泛的工作流程。Pointwise 網格自適應技術以協調和自動化的方式將網格劃分和求解步驟分開，從而能夠根據正在開發的流動解決方案或基于應用程序的目標來細化網格（如圖 2 所示）
圖 2. 金剛石翼型的網格適應兩個不同的目標，即適應阻力（左）和適應沖擊傳播（右）。
這種自動網格細化工具僅用于網格不足的區域。它首先創建一個基線流動解決方案，然后通過使用該流動解決方案，確定與網格尺寸缺陷相對應的誤差估計。此步驟重復多次以更好地控制網格離散化誤差。對于高質量的 CFD 網格劃分，此方法也可用于離體體素網格劃分，以獲得離體特征的均勻且出色的分辨率，特別是捕獲尾流區域。在圖 3 中，使用網格自適應工具細化了轎車的尾流剪切層網格。
圖 3.定義離體特征的網格細化。
帶走
Fidelity Pointwise 網格自適應工具：
適應底層幾何形狀。
有效地解析邊界層區域內的網格。
有效控制自適應速率，逐步提高網格質量。
減少運行時間
要了解有關 Pointwise 中的網格自適應的更多信息，請申請免費試用許可證。
文章來源：cadence博客
展開 上周的 Fidelity CFD
2023 年 3 月 7 日? 3 分鐘閱讀
Cadence Fidelity CFD 發生了很多事情。這是您最近一周的精彩片段。
事件
CadenceCONNECT CFD - 4 月 19 日
是時候報名參加 4 月 19 日在硅谷中心舉行的現場 CadenceCONNECT CFD 活動了。CadenceCONNECT CFD 與 CadenceLIVE 硅谷位于同一地點，將專注于 Fidelity 的所有方面，包括一系列出色的演講者，他們描述了 Fidelity 軟件如何影響他們的流體模擬，有機會與 Fidelity 團隊會面并結識，以及與 CFD 的互動各種類型的專家分享最佳實踐和一般學習。與 Cadence 的大型年度用戶活動 CadenceLIVE 硅谷同期舉辦，您的注冊還可以讓您訪問主舞臺主題演講和設計師博覽會，在那里您可以看到正在運行的產品。
NVIDIA GTC 2023 - 在線
以虛擬方式加入 NVIDIA GTC 開發者大會，我們將在會上介紹兩個引人注目的主題，即機器學習靈敏度高保真模擬數據庫和通過保真度優化一級方程式賽車。立即注冊以確保您的位置并從行業領導者和專家那里獲得寶貴的見解。
網絡研討會
使用 Fidelity 的無人機 (UAV) 諧波 CFD 仿真 - 4 月 16 日
無人駕駛飛行器 (UAV) 在我們的日常生活中變得越來越普遍，因為它們的應用范圍從軍事監視和安全檢查擴展到包裹遞送、媒體報道、測繪、無人機競賽等等。UAV（也稱為無人駕駛飛機）的開發受到越來越苛刻的能力要求、噪音限制和運營效率目標的制約。專注于無人機（尤其是多旋翼無人機）的研發團隊依靠 CFD 模擬來加速這些飛行器的技術開發。
展開 AI 浪潮來襲，Cadence Fidelity 軟件平臺加速 CFD 變革
在此次 GTC 大會上，Cadence 多物理場系統分析研發副總裁顧鑫（Ben Gu）也受邀發表了題為《Fidelity 優化 F1 賽車氣動設計》（Optimizing Formula One with Fidelity）的演講，分享了關于高保真模擬的下一步發展，并介紹了 Cadence 如何通過 GPU 加速的 CFD 設計流程撼動汽車 CFD 設計。
Ben Gu 表示：
“我們需要 High-Fidelity 仿真對復雜的汽車設計進行分析和優化。未來，最快、最高效的賽車設計將與智能、自動化和規模相融合，從而得到之前傳統設計環境無法實現的結果。由于一級方程式（F1）規則限制了 F1 團隊可以應用于賽車設計的計算流體動力學（CFD）計算周期的數量，因此現今 CFD 解決方案的計算吞吐量正迅速成為 F1 車隊能否登上領獎臺的關鍵。”
“雖然由于規則的限制，F1 暫不能從 GPU 的應用中受益，但這樣的轉變已開始影響其他行業的競爭，如汽車行業及其他工業領域。應用 CPU，仿真需要數天甚至數周，這樣的輪轉時間對于設計目標來說不切實際。應用 GPU，同樣的仿真可以在 2-5 個小時內完成，且能得到更高精度的結果。這種前所未有的速度和精度使得深度挖掘最優的設計成為可能。它從根本上改變了 CFD 的游戲規則。”
Cadence? Fidelity? CFD 軟件平臺，為多物理場仿真的性能和準確度開創新時代。這是一套全面的計算流體力學（CFD）解決方案，適用于多種工業領域，包括汽車、葉輪機械、船舶、航空航天等。Fidelity CFD 包括幾項主要的技術創新，突破了傳統 CFD 求解器技術的局限。
展開 NUMECA/ CADENCE FIDELITY CFD 最新版本的新功能
CADENCE FIDELITY CFD 最新版本的新功能
安妮-瑪麗·謝爾肯斯 消息 23.06.2022
Cadence 發布 Fidelity CFD 2022.1 版，其中包含許多新功能，可加快和簡化您的工作流程，以實現多物理場系統的高精度性能仿真。
注重易用性的新用戶界面
用戶界面已更改以匹配 Cadence 品牌體驗。除了美學變化之外，還審查了用戶體驗，以確保從幾何創建到結果分析的一致且用戶友好的工作流程。
所有工具都已移至適應每個上下文的新工具欄。新的字段選擇器允許用戶根據設置選擇可評估或計算的字段。
富達 2022.1 用戶界面
簡化的結構化網格生成
現在更容易為渦輪機械生成高質量的多塊結構化網格，這要歸功于：
自動前沿和后沿向導
從曲線定義間隙和圓角
自動燈泡檢測
簡化的刀片到刀片網格分布
以及Python函數的重構
非結構化網格生成更快更靈活
新工具現在會在非結構化網格生成之前檢查幾何形狀。體積到表面的方法被移植到多節點網格生成，以利用所有可用的計算資源。Pointwise 技術通過前緣和后緣的各向異性細化以及邊界層的擠壓改進了表面到體積的方法。
一級方程式前翼的表面到體積網格
更大的靈活性和互操作性促進遷移
現在支持新的文件格式，其中包括 Tau、CGNS 64 位和 IGG 格式。并且可以將 Python 腳本掛接到不同的任務（幾何導入、網格生成、模擬等）以自動化或自定義工作流程。
更多模型以提高準確性
例如，支持多個參考系可以模擬旋轉的車輪或多旋翼無人機。
已經實施了新的湍流模型，例如用于模擬水輪機的 RSM 模型或用于模擬汽車空氣動力學的 DES 模型。
一種新的磁通平衡非反射轉子-定子界面提高了高速渦輪機械仿真的準確性。
展開 
Cadence 計算流體力學（CFD）解決方案
利用 Fidelity CFD，工程師可以解決道路車輛的風噪問題，擴大新一代飛機設計的飛行范圍，優化風力機和燃氣輪機的氣動性能，減少船舶的燃料消耗，能夠在保持高準確度的同時顯著縮短設計周期。
Fidelity CFD 顯著提高了所有工業領域的流體動力學性能和精確度。對于需要精確模擬湍流的高級應用（包括汽車、葉輪機械和航空航天領域），Fidelity CFD 軟件平臺新一代的流體求解器為客戶提供了新的機會，有助于他們迅速了解系統性能，把握工程洞察力。
為求解復雜流體方程，需要具備高度精確的網格和幾何，以便為高效的數值方法提供輸入。Cadence 卓越的 CFD 仿真軟件提供：
CFD 網格劃分
求解和后處理功能
并與外部 CFD 工作流程兼容
新的計算方法-通用的產品套件，將是計算領域的革新。
隨著空氣動力學、傳熱學和流體動力學成為當今許多獨特行業的核心（航空航天、能源動力和汽車等等），CFD 的重要性與日俱增也就不足為奇了。
Cadence 在 CFD 中一些比較突出的優勢領域
Cadence Fidelity CFD應用實例
豐田使用 Fidelity CFD 預處理功能來自動準備模型，成功將投產準備時間和工時縮短了 90% 以上。他們對車內的冷暖空調和外部空氣動力學進行了建模。豐田歐洲車輛性能經理 Antoine Delacroix 表示：
“我們將 Autoseal 和 Hexpress 作為 CFD 處理的標準流程。
展開 用于 ICEV 耦合 CHT 仿真的保真 CFD
從計算輻射分量到捕獲固體和流體域熱傳遞中涉及的物理現象，Fidelity CFD 只需最少的用戶干預即可完成這一切。隨著汽車行業設計周期的縮短，像 Fidelity CFD 這樣的多方面仿真平臺面臨著在更短的時間內預測車輛熱行為的挑戰。
文章來源：cadence博客
上周的 Fidelity CFD
2023 年 3 月 21 日? 4 分鐘閱讀
讓我們來了解一下 Cadence Fidelity CFD 上發生的事情。
事件
您可以隨時訪問cadence.com 上的“活動”頁面并從“技術”菜單中選擇“CFD”來找到這些。
NVIDIA GTC，3 月 20-23 日
以虛擬方式加入 NVIDIA GTC 開發者大會，我們將在會上介紹兩個引人注目的主題：機器學習靈敏度高保真模擬數據庫和使用 Fidelity TM 優化一級方程式賽車。立即注冊以確保您的位置并從行業領導者和專家那里獲得寶貴的見解。
CadenceTECHTALK：通過 CFD 數據分析更快地創建更好的設計，3 月 28 日
自動化設計優化支持設計工程師更快地找到更好的設計。系統地搜索設計空間的計算機化方法取代了手動評估多個設計選擇。工程師的注意力和精力從設置和運行仿真轉移到更好地理解和分析設計空間。在本次網絡研討會中，我們介紹了 Fidelity 中以數據分析為重點的設計優化解決方案。
CadenceTECHTALK：使用保真度中的 Python 編程提高您的 CFD 仿真效率
注冊此網絡研討會，了解如何使用 Fidelity 的 Python 腳本提高整個組織的 CFD 生產力、一致性和可靠性。在此網絡研討會中，我們將解釋 Fidelity 中的 Python 編程，以及如何在幾分鐘內開始編寫 Python 腳本。我們將分享適用于各種應用程序的廣泛腳本示例。
CadenceCONNECT CFD，4 月 19 日
您必須參加此活動。
CadenceCONNECT CFD 將于 4 月 19 日在圣克拉拉會議中心舉行。
展開 Fidelity Turbo（原Numeca）氣動性能模擬（壓氣機專題）免費線下培訓·上海
基于Fine系列葉輪機械CFD技術，Cadence 推出Fidelity CFD仿真平臺，其包括一個完整的葉輪機械端到端解決方案：1D 到 3D 設計、網格劃分、計算流體力學和優化功能全部整合在一個環境中。依托我們在旋轉機械領域超過數十年的技術專長，Fidelity CFD 可以提供優異的準確度，同時簡單易用。支持的組件種類多樣，從多級軸向到徑向，再到混流結構：壓縮機、渦輪機、泵、風扇、螺旋槳。本次培訓以壓氣機為案例，介紹Fidelity CFD葉輪機械模塊的仿真流程。包含典型工程案例、軟件練習等，歡迎報名參加！
? 聯系人：王先生（微信昵稱：CAE助手阿育@技術鄰）
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? 日程安排：2024年3月28日
? 培訓講師：Cadence Fidelity CFD官方工程師
? 適用人群：壓氣機、通風機等旋轉機械行業的設計者，CFD模擬從業者，高校教師及學生。
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