CFD 和 FEM 仿真——使用开源工具实现成本效益

十多年来,我们一直从事数值模拟项目工作和软件开发。以下是我们在此领域工作的示例:

计算软件
海洋水动力学
涡轮机和螺旋桨
热力学
水文学
坚固性

定制 计算软件

  • Unsere Dienstleistungen

    我们的服务

    InsightCAE 我们根据您的愿望和规格实施自动计算流程。我们可以轻松地将这些作为附加模块提供和维护给 InsightCAE。以下是我们为客户开发的一些应用程序示例:

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  • InsightCAE – Dokumentation

    InsightCAE – 文档

    文档在此处:InsightCAE 用户手册。LaTeX 文档的源代码可以在 Github 平台上找到:InsightCAE 用户手册 (PDF)。安装 InsightCAE 用户手册的“获取 InsightCAE”部分描述了安装过程。.

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  • InsightCAE – Die Idee

    InsightCAE – 理念

    为了有效地将开源软件用于日常任务,silentdynamics 提供了 InsightCAE 自动化框架。InsightCAE 作为执行自动化分析程序的框架。其目标是为特定计算任务所需的所有工具和仿真程序提供接口。我们的附加服务:单个开源项目

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  • InsightCAE Case Builder für thermische Simulationen

    InsightCAE 热仿真案例构建器

    使用开源软件(如 OpenFoam、Elmer 等)进行热模拟的准备和案例设置。我们的 InsightCAE 软件能够实现快速自动化的预处理和后处理,以进行稳健的热扩散模拟。在 Windows 和 Linux 计算机上安装 InsightCAE 软件(包括 OpenFOAM)、实现软件附加组件、提供计算资源(HPC)以及提供支持,以确保快速可靠的

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海洋水动力学

  • Virtueller Schleppkanal – Schiffswiderstand digital berechnen

    虚拟拖曳水槽 – 数字计算船舶阻力

    传统的物理模型水池拖曳试验耗时耗力。我们基于 InsightCAE 和 OpenFOAM 的虚拟拖曳水池能够提供精确的船舶阻力模拟——速度更快、成本更低且完全可重现。最棒的是:您无需自己处理模拟软件,我们可以根据要求完全代表您进行模拟。什么是虚拟

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  • Seegangsverhalten: Methoden, Tools und Kennwerte

    趋海行为:方法、工具和关键指标

    海况计算是船舶设计中的一个核心要素,为评估船舶和海上结构在真实海况下的性能提供了基础。它为安全评估和操作规划提供了关键信息。什么是海况分析,为什么它很重要?海况是指由风、波浪和洋流产生的动态力,这些力

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  • Hochgeschwindigkeits-Gleitboote

    高速滑行艇

    高速滑行艇的 VOF 模拟:挑战与解决方案 快速水翼船——特别是滑行艇和滑行游艇——的计算流体动力学 (CFD) 模拟,即使对经验丰富的工程公司来说,也带来了巨大的挑战。特别是广泛使用的流体体积法 (VOF) 在高弗劳德数和滑行速度下会显示出特定的数值缺陷,如果不采取有针对性的对策,会导致模拟结果不可靠甚至无法使用。我们有专门的方法

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  • Schiffswiderstand

    船舶阻力

    开源 CFD 船舶阻力计算:InsightCAE 框架 船舶的水动力优化是现代造船业面临的核心挑战之一。较低的船舶阻力可以降低燃料消耗,减少二氧化碳排放,并提高整个运营的经济效益。同时,船舶阻力的精确计算传统上需要深厚的计算流体动力学 (CFD) 专家知识以及昂贵的商业软件许可。随着

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涡轮机和螺旋桨

  • CFD-Analyse und Entwurf von Turbomaschinen mit Open-Source-Software

    使用开源软件进行透平机械的CFD分析与设计

    涡轮机械——从离心泵和压缩机到涡轮机和风扇——是现代工业和能源设施的支柱。它们的设计和优化需要深入的流体力学理解和精确的数值工具。我们将这两者结合起来:基于完全免费软件的扎实的工程专业知识与最先进的 CFD 技术。涡轮机械的性能分析和设计(基于 CFD)。我们进行基础

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  • Fluid-Struktur-Kopplung für Composite-Propeller: CFD mit OpenFOAM und Code_Aster

    复合材料螺旋桨的流固耦合:使用OpenFOAM和Code_Aster进行CFD

    现代纤维复合材料船用和水流推进器与传统的金属推进器相比,具有显著优势——重量更轻,空化特性更好,并且可以通过定向各向异性实现被动的螺距调整。但是,它们的柔韧性给设计带来了特殊的挑战:只有在将工作载荷下的结构变形纳入模拟时,才能正确评估空气动力学或水动力学的性能。

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  • Kavitationsimulation in Turbomaschinen: CFD-Vorhersage mit OpenFOAM

    在涡轮机械中的空化模拟:使用OpenFOAM进行CFD预测

    空化是流体通过的涡轮机械中最关键、成本最高昂的现象之一。它限制了运行范围,降低了效率,引起噪音和振动——在最坏的情况下,它会在短时间内导致不可逆的材料损伤。基于CFD的空化模拟是目前在设计阶段有效应对这一现象最可靠的工具。什么是

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  • Propulsionsanalyse und Antriebsleistungsvorhersage mit Open-Source-Software

    推进分析和推力性能预测,使用开源软件

    在通过计算流体动力学(CFD)或其他计算方法确定了螺旋桨自由转速曲线后,还需要进行进一步的分析——特别是推进分析,以可靠地预测特定船舶的推进性能。我们开发了专门的分析软件解决方案,可以无缝集成到船舶设计过程中,并且完全基于开源软件。从

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热力学

  • InsightCAE Case Builder für thermische Simulationen

    InsightCAE 热仿真案例构建器

    使用开源软件(如 OpenFoam、Elmer 等)进行热模拟的准备和案例设置。我们的 InsightCAE 软件能够实现快速自动化的预处理和后处理,以进行稳健的热扩散模拟。在 Windows 和 Linux 计算机上安装 InsightCAE 软件(包括 OpenFOAM)、实现软件附加组件、提供计算资源(HPC)以及提供支持,以确保快速可靠的

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  • Gewässer als Energiereservoir – Wärmepumpen, Kühlwasser und thermische Simulation

    水体作为能源储存库——热泵、冷却水和热模拟

    天然水体为现代热泵系统提供了巨大的能源储存潜力。有针对性地利用地表水、湖泊和河流进行热量提取和排放,为传统的供暖解决方案开辟了可持续的替代方案——然而,这需要精确的水力学和热力学规划,以满足生态和监管要求。将热泵的冷却水排放到水体中 对于使用水体作为热源的热泵系统,

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  • CFD-Simulation von Airbag-Gasgeneratoren – Kompressible Strömungen und Verdichtungsstöße

    空气囊气体发生器的CFD模拟——可压缩流动和激波

    气体发生器是每个安全气囊系统中至关重要的核心部件。它必须在几毫秒内提供规定量的气体,并精确控制其压力和温度——在极端条件下仍需确保可靠且可重复。 在此过程中发生的流体物理现象——压缩冲击、膨胀波、热传递以及真实的气体行为——具有高度动态性,且几乎无法通过测量技术完全捕捉。计算流体动力学(CFD)是

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  • CFD-Simulation von Solarkollektoren – Thermische Auslegung und Strömungsoptimierung

    太阳能集热器CFD仿真——热力学设计和流动优化

    太阳能集热器的效率取决于多种相互作用的物理影响因素——太阳辐射、外部温度、风速、集热器几何形状、流体流动路径以及与传热介质的热传递。纯粹的实验设计成本高昂且耗时,只能提供零散的见解。相比之下,计算流体动力学(CFD)和热模拟能够对热和流体动力学行为进行完整、空间分辨的分析——

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  • Gebäudeklimatisierung – Simulation von Temperaturverteilung und Luftzirkulation

    建筑空调 - 温度分布和空气流通模拟

    温度分布和空调的数值模拟,可以在开工前或下一次改造前,对房间和仓库进行精确、基于数据的规划。借助现代计算流体动力学 (CFD) 方法,可以及早识别并有针对性地解决热量薄弱环节。热建筑模拟能起到什么作用?我们的模拟解决方案涵盖了热力学和

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  • Simulation induktiver Heizung – Elmer und OpenFOAM

    感应加热模拟 – Elmer and OpenFOAM

    感应加热是现代制造和加工技术中一种成熟且高效的工艺。无论是淬火、钎焊、收缩还是定向热处理——感应加热能够非接触式、快速且局部精确地施加热量,使其成为众多工业领域的优选工艺。然而,电磁场、感应电流以及由此产生的热分布之间潜在的物理相互作用是复杂的。

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  • Gekoppelter Wärmetransport – Conjugate Heat Transfer

    耦合传热 – 共轭传热

    在某些模拟问题中,不仅流体本身的传热起着作用,相邻固体中的传热也同样重要。这时就必须进行固体与流体之间的耦合传热模拟(CHT – Conjugate Heat Transfer)。我们能够使用我们的开源工具,例如 OpenFOAM,来掌握此类模拟。为了通过... 快速优化加热和冷却性能

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  • Wärmetransport

    热传递

    复杂部件不同材料中的稳态和瞬态三维热传导模拟。部件的冷却和加热,用于确定临界热流、所需的冷却载荷或例如避免热应力。通过自动化的几何创建和仿真流程优化部件几何。.

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  • Ausbreitung von Gasen in der Umwelt

    环境中的气体扩散

    事故工况下气体的CFD模拟——轻质和重质气体的安全分析 在工业设备、化工厂、能源供应基础设施和安全相关设施中,事故工况下气体不受控制的释放对人员、环境和财产构成重大风险。因此,精确预测气体扩散是现代安全分析、风险评估和应急规划的重要组成部分。基于模拟的事故分析

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  • Kühlung elektronischer Bauteile

    电子元件的冷却

    电子和灯具开发中的热仿真与热管理 在现代开发过程中,热管理是一项核心挑战——尤其是在高功率组件,如电子组件、电力电子和 LED 光源中。利用三维 CFD(计算流体动力学)仿真和基于 FEM(有限元方法)的热分析,可以对包括电子产品、光源和嵌入式系统在内的各种组件的冷却进行精确的热分析。传热机制

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水文学

  • See

    面向海水的区域能源规划的热流模拟。湖泊和其他地表水体构成了巨大的天然能源储存库,可以以对环境和经济都高效的方式加以利用。通过使用海水热泵,可以将储存的热能用于建筑物的供暖和制冷,从而为城市脱碳做出重大贡献。

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  • Hafenbecken

    港池

    在一项创新的能源理念框架下,一个港口水域被用作周边办公楼的冷却和供暖设备的天然热源和热汇。像港口水域、湖泊或河流这样的地表水体,由于其热储存能力,非常适合作为水基热泵系统的基础,并且与传统的空调系统相比,可以实现显著的节能。为了评估其热影响

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坚固性和结构

  • FEM-Simulation von Klebeverbindungen – Präzise Spannungsanalyse für sichere Fügetechnik

    粘接接头有限元模拟——用于安全连接技术的精确应力分析

    粘接接头在现代工程中扮演着越来越重要的角色,应用领域从航空航天、汽车制造到风力涡轮机和通用机械制造。与螺钉或铆钉等机械连接不同,粘接接头是平面受力,可以减少应力集中,并且能够连接不同种类的材料。因此,可靠的计算评估尤为重要。

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  • FEM-Simulation mit Code_Aster – Über 10 Jahre Erfahrung in der Strukturanalyse

    Code_Aster 的有限元模拟 – 结构分析十余年经验

    Code_Aster 是世界上最强大、同时也是最具挑战性的开源有限元代码之一——由法国能源公司 EDF 开发并持续维护。其功能范围超越了许多商业 FEM 程序,特别适用于工业和科学环境中的复杂结构力学、热分析和耦合分析。我们在专业应用方面拥有超过 10 年的实践经验。

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  • Fluid-Struktur-Kopplung für Composite-Propeller: CFD mit OpenFOAM und Code_Aster

    复合材料螺旋桨的流固耦合:使用OpenFOAM和Code_Aster进行CFD

    现代纤维复合材料船用和水流推进器与传统的金属推进器相比,具有显著优势——重量更轻,空化特性更好,并且可以通过定向各向异性实现被动的螺距调整。但是,它们的柔韧性给设计带来了特殊的挑战:只有在将工作载荷下的结构变形纳入模拟时,才能正确评估空气动力学或水动力学的性能。

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