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置顶: (2020-03-13 11:18)
截止2020年3月,“多物理场仿真博客“的技术相关文章超过200篇,技术文章主要面向软件研发测试为主,兼顾应用工程师,文章统计分布如下:

更多信息可以关注 “多物理场仿真”微信公众号 。


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FasCAD内核使用OCC,性能方面一直存在瓶颈。经过多轮优化,FasCAD性能有了大幅提升,以下是各个版本导入并显示280M stp航母大模型时间:


CPU: i7-4500 4核

 

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介绍CFD可是说是仿真“一篇文章入门系列”中最痛苦的事,CFD内容实在太多太复杂了。笔者开发OpenFOAM前后处理工具FasFluid的时候,也是被绕的云里雾里。文章中的每句话基本上都是几本书的内容,供参考索引。

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推荐一本书《我所理解的流体力学》,这本书包含了流体力学的公式理论推导,基本原理以及很多流体的有趣现象,图文并茂,兼顾专业和科普,是介绍流体力学不可多得的好书。

就在今年2020年4月26号,武汉多位车主反映,武汉鹦鹉洲长江大桥桥体出现可感知的上下晃动现象,该桥管养单位武汉市城投集团公司回应称,此次桥梁异常振动系特定风况引起,振幅在设计允许范围内;桥梁结构运行正常,安全有保障。在“一篇文章入门多物理场仿真”一文中介绍过美国塔科马大桥早年被风吹垮塌的事故,之后的悬索桥都考虑到了强风对桥梁的影
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前面介绍过主要的线性方程组求解库,参考附录。求解大规模线性方程组是仿真软件求解器的底层技术,求解器时间基本都消耗在方程组求解上。线性方程组的解法比较成熟,方法也有很多 ,而且不同的方法对应不同类型方程组,所以在方法选择上实际很讲究。商业软件通常将方法封装起来,用户,包括开发人员都接触不到线性方程组求解方法。商业软件内部一般会根据求解规模,求解类型等选择合适的线性方程组求解方法。

有些商业软件开放了部分接口供用户选择;开源软件比如OpenFOAM,以及使用开源软件的平台Simscale等提供了许多选项供用户选择。

本文简单介绍下线性方程组的常用解法。通常将线性方程组表示为:
A*x=b
A为已知N*N的矩阵,通常称为刚度矩阵(刚度是力学中的概念,电磁,热等也习惯性这么称呼),b为已知向量,x
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(2020-04-21 15:57)
COVID19Tool桌面端数据可视化工具,下载解压双击运行即可:









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(2020-04-14 08:52)
Generative Design(生成式设计)最近两年出现频率多起来,但Generative Design并不是一个新的术语。

Generative Design 其核心就是在设计阶段考虑到所有要素,并合理考虑各个要素比重,约束,目标等,使设计最大可能自动化。从算法角度看,Generative Design 本质上是一个自动优化设计问题。

以公司装修为例,设计需要根据各种约束(是否需要修改,办公室数目,个人喜好,同一团队安排在一起)等等考虑自动化给出一个最优的设计方案,保证在预算范围内大家都满意。这也让我联想到大学时参加的国际数学建模竞赛的题目:伽马刀设计。转成数学问题就是给出任意一个三维肿瘤形状,然后给出几个固定形状的高温靶点,设计一个方案使肿瘤最大程度将靶点包围(高温靶点可以烧掉肿瘤)。实际操作中医生通常根据经验手工给出方案,不仅依赖经验,治疗耗时,而且有出错的概率(烧到正常组织,或者肿瘤切除不完全)。

另外一个很好说明Generative Design的实际应用案例就是拓扑优化设计,经过初始设计,迭代仿真,最后给出最优化设计结果,设计结果能否制造是另外一回事。当然Generative Design
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今天介绍一款流体网格划分工具 cfmesh


https://cfmesh.com/

 

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计算电磁学CEM(computational electromagnetics)理论基础
计算电磁学求解的偏微分方程是麦克斯韦方程组,麦克斯韦在奥斯特,法拉利等前人试验基础上通过数学推理得到了完整的方程组,在该方程组的理论支持下,有了后来的电磁学的飞速发展。该方程组完整的描述了电,磁,材料,频率,时间之间的关系。

求解电磁学可分为三类:解析法,数值法,以及半解析半数值。

(1) 时域方法与谱域方法
电磁学的数值计算方法可以分为时域方法(Time Domain或TD)和频域方法(Frequeney Domain或FD)两大类。
 
时域方法对Maxwell方程按
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“如果你的仿真还没有受到硬件限制,说明你的仿真还没有入门”

对于仿真工程师来讲,最痛苦事情莫过于等待求解器计算。实际工程中稍微上规模的案例计算时间短则几小时,长则几天甚至更长。在这个过程中如果出现问题,还要找到原因排除问题重新计算(比如内存不够,可能造成程序退出,也可能和硬盘交换内存性能下降,再比如常见的网格质量差计算不收敛)。工程师都希望用最快的机器进行计算。

这也从某种程度上说明了为什么主流的仿真工具就那么几个:仿真的首要问题是稳定和精度,而这种稳定性和高精度只能通过长期的用户迭代和技术积累实现。

本文从硬件,软件以及开发三个方面来介绍仿真用HPC(High Performance Compuing)。

硬件
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标签:

mesh

有限元

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分类: 网格划分相关

网格是多物理场仿真软件中的重要一环,本文主要从以下几个方面介绍网格:

1. 网格生成软件开发;

2. 网格生成软件工具;

 

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