成分の相対運動が発生するケースをモデリング
STAR-CCM+ はシミュレーションを実行したいあらゆるクラスの問題について、運動を効率的にモデリングするための包括的なツールを揃えています。ブレーキアセンブリのパーツ間の相対運動、地下鉄駅を通過する車両、エアバッグの膨張、救命ボートの落下軌道や向きなど、あらゆる問題に対応いたします。
  • The overset mesh capability allows for a user to easily accommodate complex geometries without needing to worry about the details of cell activation/deactivation or interpolation. Depicted is a plane section showing the outline of an overset mesh on a missile from a Eurofighter.
  • Streamlines on a Harpoon missile : Overset (Chimera) meshing allows bodies to move freely throughout the computational domain without being artificially constrained by the mesh because separate overlapping meshes are used, a background mesh, and a body fitted mesh around the geometry of interest.
  • STAR-CCM+ is widely used to perform heat transfer and conjugate heat transfer simulations, such as the CPU cooling fan analysis shown here. Rigid body motion allows parts to rotate and/or translate with repect to each other, yielding time-accurate flow date that includes the effects of transient interactions between components.
  • Hull with no rudder in fine waves (Image courtesy of KCS Marine) : modeling the motion of a body resulting from the forces and moments on it can be carried out seamlessly within the single integrated environment of STAR-CCM+.
  • Dynamic Fluid Body Interaction (DBFI) simulation of a large cargo ship : modeling the motion of a body resulting from the forces and moments on it can be carried out seamlessly within the single integrated environment of STAR-CCM+.
  • Flexible wing : Use of high fidelity computational aeroelasticity is critical to tomorrow's design challenges, driving innovation and resulting in engineering success. STAR-CCM+, with a direct link to Abaqus FEA for co-simulation, seamlessly integrates computational aeroelasticity into the design process.

これには以下のようなテクノロジがあります。

移動基準座標系

物体の相対運動という非定常問題を効率的な定常近似に変換して単純化することで実行時間を数桁短縮します。適切に用いることで、計算量の膨大な計算に極めて近い結果が得られます。

剛体運動 (スライディングメッシュ):

相互のパーツを考慮しながらパーツの回転や並進移動ができ、成分間の非定常相互作用の効果を含む、正確なデータを求めることができます。

メッシュのモーフィング

より複雑な任意の相対運動にはモーフィングで対応できます。メッシュのモーフィングを使用して成分が変形するケースのモデリングを行えます。これは流体-構造連成 (FSI) シミュレーションの基礎をなします。

オーバーセット

オーバーセット (キメラ) メッシュ作成では、ボディがメッシュにより不自然に拘束されることなく、計算ドメイン全体で自由に移動できます。別々の重なり合うメッシュ (バックグラウンドメッシュと対象のジオメトリの周囲に生成された境界適合メッシュ) を使用します。境界適合メッシュはその後リメッシュなしで自由に移動できます。データは 2つのメッシュ間で補間されます。

流体の動的相互作用 (DFBI)

ボディにかかる力とモーメント (流体およびその他の外力の両方) によるボディの運動のモデリングができます。核となっているのが 6自由度 (6DOF) ソルバーです。これはメッシュモーフィングやオーバーセット手法など他の運動手法と組み合わせて使われ、ボディにかかる力に応答してボディが動くようにします。

STAR-CCM+ のユーザーはこれらのモデルを利用して、形状が動くケースを容易にモデリングすることができます。

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