AcuSolveの概要

厳密な科学を基盤に開発されたAcuSolveは、最適な設計を望む企業にとっての信頼のソフトウェア資産です。AcuSolveには、強力な流体解析機能が搭載されており、従来のCFDアプリケーションのような難しさはありません。

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AcuSolve 入門ビデオ AcuSolveを使って何ができるのか、一度紹介ビデオをご覧ください。

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CFD - 大型バスに適した実用的なツール View the Presentation
経験豊かなCFD解析担当者であれば、大半の商用ソルバーではシミュレーションを実行するのも一苦労ということは痛感していることでしょう。ブロック構造メッシュ構築のためのジオメトリの簡略化を延々と続け、メッシングソフトウェアとの格闘に何日も費やし、メッシュ品質が低いために解が発散してしまうといったことは、多くのソルバーで一般的に直面する問題です。

AltairのAcuSolveには、CFDプリプロセッシングのボトルネックを解消し、CFDシミュレーションの結果の評価検討に集中するために必要なツールが用意されています。AcuSolveの強力なソルバーテクノロジーは、商用CFDソフトウェアで最もロバストな求解手法を提供します。

AcuSolve独自の計算手法は、メッシュ要素の品質やトポロジーにかかわらず安定したシミュレーションと正確な結果を導き出します。非構造化メッシュの自動メッシング機能と組み合わせれば、どのCFDソフトウェアよりも早く最終目標に早く達成することができます。つまりAcuSolveは、結果を解析し、製品の物理現象を調べるための最速のソリューションなのです。

単一ソルバーアーキテクチャーと、たゆまぬ進化を続ける解析機能を装備したAcuSolveは、CFD解析を担う企業にとって価値あるツールです。

ソルバーのチューニングは不要です。モデルを構築してメッシングしたら、あとは実行するだけです!

利点

ロバスト性

AcuSolveの強力なソルバーテクノロジーは、CFD市場で最もロバストな解を与えてくれます。AcuSolve独自の計算手法は、メッシュ要素の品質やトポロジーにかかわらず安定したシミュレーションと正確な結果を導き出します。従来、工業製品のCFD解析では、プリプロセッシングとメッシングがボトルネックになっていました。しかし、AcuSolveのソルバーテクノロジーと自動の非構造化メッシング機能の融合により、プリプロセッシングの負担が軽減され、科学者やエンジニアは、結果の解析と製品の物理現象の調査という最終目標に早く到達することができます。AcuSolveでは、無数の解析を手動で実行してさまざまな求解手法を調べる手間を省き、これらすべてを自動で実行できます。AcuSolveでは、すべての流動様式に対して単一のソルバーを使用し、パラメーターの調整はほとんど必要ありません。チューニングも不要なので、メッシュを構築して実行するだけです!

スピード

AcuSolveは、業界最先端の科学的に証明された計算手法を用いて圧力と速度の完全連成方程式系を解くことで、迅速に結果を生成します。これにより定常・非定常の両方のシミュレーションについて、線形・非線形収束で高い収束率を発揮します。効率の良い計算手法に加え、AcuSolveは、並列計算プラットフォームのメリットを存分に生せるアーキテクチャーを備えています。ソルバー内のすべてのアルゴリズムはマルチコアの並列クラスター用に設計されており、アルゴリズムで用いられる分散メモリ / 共有メモリ型(MPI/OpenMP)のハイブリッド並列モデルは、ソルバーの実行スクリプトで完全に自動化されています。

分散メモリ型コンピューター間でのコミュニケーションにはメッセージパッシングインターフェース(MPI)が使用され、単一の共有メモリコンピューターのサブドメイン間には共有メモリデータコピーが使用されます。要素と節点の分散の最適化には、シミュレーションにおける共有 / 分散メモリのメッセージパッシング要件に基づき、二階層型領域分割法が使用されます。これらの最適化手法により、メッセージパッシングの負荷が最小限に抑えられます。

精度

AcuSolveの計算手法は、極めて難易度の高いCFD解析においてスピードと精度の両方を発揮できるようにカスタマイズされています。高い精度を発揮するための鍵のひとつが、全変数の同一精度補間です。これにより、すべての支配方程式について2次の空間精度が得られます。このようにAcuSolveでは精度に着目し、非常に少ないメッシュでも高い精度を得られるようにすることで、ソルバーのさらなるスピードアップを実現しています。ほかの市販CFDソルバーを使って同等の結果を得るには、ずっと多くのメッシュが必要になります。AcuSolveは、より少ないメッシュで同等の結果を得られるだけでなく、すべての要素トポロジーで2次精度を維持することができます。四面体要素を使ってドメインをメッシングしても、ロバスト性と精度を犠牲にすることなく、安心してプリプロセッシングを簡略化することができます。

傑出した空間精度に加え、AcuSolveは時間についても2次精度を得られます。このため、比類ない非定常シミュレーション能力を手に入れることができます。AcuSolveで非定常解析を実行するには、シミュレーションを非定常に設定し、物理現象を解くための適切な時間ステップを選択して、ソルバーを実行するだけ、という簡単さなのです。複雑なソルバー設定の調整もCFLベースの安定限界も不要で、不適切なソルバーを選択した場合のようにシミュレーションが発散する心配もありません。

ギャラリー

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オープンホイールレーシングカーの後流における渦構造の流線表示 渦励起振動による海中パイプラインの変形 突風にさらされたときの風力タービンブレードの変形(AcuSolveとOptiStructの連成) 流体構造相互作用: 風荷重を受けたときの交通標識の変形
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機能

高速で正確なソルバーテクノロジー

  • サポートされているすべての流動様式に対する圧力・速度の完全連成ソルバー

  • 浮力が非常に高い流れに対応できる、温度・流れの完全連成ソルバー

  • すべての機能を分散メモリ / 共有メモリ型のハイブリッドメッセージパッシング方法で実行可能

  • すべての非構造化要素トポロジー(4節点四面体、5節点ピラミッド、6節点ウェッジ、8節点ブリック)について2次の空間精度を実現

  • 非定常シミュレーションのための2次精度の時間積分

流れと伝熱

  • 非圧縮性流れ・亜音速圧縮性流れのStokes方程式およびNavier-Stokes方程式

  • 多成分の輸送方程式

  • 2つの不混和流体の混相モデルとインターフェーストラッキング

  • 粘弾性材料のモデリング

  • 熱輸送方程式と共役伝熱

  • 多層伝熱シェル

  • 灰色体閉鎖空間輻射モデル、形態係数の並列処理

  • 太陽輻射モデル

乱流モデル

  • Large Eddy Simulation(LES)モデル

    • 動的LESモデル

    • Smagorinsky LESモデル

  • Detached Eddy Simulation(DES)モデル

    • Spalart-AllmarasベースのDetached Eddy Simulation(DES-1997、DDES、IDDES)

    • SSTベースのDetached Eddy Simulation(SST-DES)

  • レイノルズ平均ナビエストークス(RANS)モデル:

    • Spalart-Allmaras

    • SST

    • Wilcox 2006 k-ω

    • BSL-k-ω

    • Realizable k-ε

    • RNG k-ε

    • Standard k-ε

  • 乱流遷移モデル(SpalartAllmarasおよびSST RANS/DESモデルと互換性あり):
    • γ 1方程式モデル
    • γ-Reθ 2方程式モデル

    移動メッシュシミュレーションテクノロジー

    • Arbitrary Lagrangian Eulerian(ALE)メッシュモーション

    • 指定 / 内挿型メッシュモーション

    • 自由表面メッシュ移動

    • ガイド表面メッシュ移動

    • 非等角 / スライドメッシュ接触

    マルチフィジックス機能

    • 剛体運動とのカップリング

    • 現実的な流体-構造連成(P-FSI)

    • 直接法流体 / 構造連成(DC-FSI)

    • マルチボディダイナミクスソフトウェアであるMotionSolve®との直接連成

    計算空力音響(CAA: Computational Aero Acoustics)シミュレーション

    • Ffowcs-Williams-Hawkings音響ソルバーを統合

    • サードパーティ製の音響ソルバーをサポート

    強力なユーザー定義関数(UDF)機能

    • 材料モデル、ソース項、境界条件などの定義が可能

    • 外部プログラムとのクライアントサーバーインターフェース

    粒子追跡(パーティクルトレーサー)

    • ポストプロセッシングまたは連成解析での球形粒子追跡

    • 乱流拡散モデル

    • 有限質量粒子および仮想(無質量)粒子

    コンポーネントテクノロジー

    • ファンコンポーネント

    • 熱交換コンポーネント

    動作環境

    • Windows 7/8.1 (64ビット)

    • Windows HPC Server

    • Linux (64ビット)

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