超算并行有限元分析系统开发及船舶系统应用

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1、超算并行有限元分析系统(SciFEA)开发及船舶系统应用报告人：钱华山　博士北京超算科技有限公司2012年5月www.supcompute.com内容提要◇　超算有限元分析系统SciFEA◇SciFEA和船舶系统相关应用　◇北京超算并行计算解决方案www.supcompute.com我们越来越需要有限元二十世纪前人类认识世界的两种手段做试验，靠经验建立数学物理模型（大多是偏微分方程），做理论分析二十世纪出现的第三种手段由电子计算机求解数学物理模型的数值仿真与数值试验有限元是数值求解偏微分方程的最重要的数值方法有限元是二十世纪最有影响力的发明之一——林群院士www.supcompute.c

2、om专业化是有限元软件的重要发展方向集设计、分析和优化于一体以产品设计为主导,分析和优化作为设计的核心计算支撑构件化、模块化，可重用、易集成优化设计出的新型结构我们越来越需要有限元SciFEA系统结构系统界面计算模块前后处理网格数据结果数据超算有限元分析系统SciFEAwww.supcompute.comwww.supcompute.com超算有限元分析系统SciFEA专业化前后处理器在几何模型领域，GID是一款通用、方便、友好的用户图形接口，由CIMNE(TheInternationalCenterforNumericalMethodsinEngineering)研发，目前最新版本为9.0

3、。可应用于FEM、FDM、FVM、BEM（边界元法）及无网格法等分析软件的前、后处理数值模拟程序。SciFEA2.0版本集成了GID9.0作为前、后处理程序。GID相关详细介绍可登陆http://www.gidhome.com/index.html进行查阅。www.supcompute.com与CAD软件的接口复杂几何模型可由CAD软件绘制导入,支持IGES,DXF,VDA,PARASOLID,ACIS,Step,Shapefile,Rhinoceros等数据格式。AutoCAD模型GID模型importing超算有限元分析系统SciFEAwww.supcompute.com与CAE软件的接

4、口其它CAE软件的网格数据也可以直接导入SciFEA进行分析。支持NASTRAN,STL,VRML,3DStudio等格式。Patran网格GID网格导入超算有限元分析系统SciFEASciFEA计算功能超算有限元分析系统SciFEAwww.supcompute.com结构计算弹性计算塑性计算流体计算材料计算动力学电磁计算电热力计算热固耦合传热计算稳定性计算岩土计算断裂计算水热力耦合粘弹性计算www.supcompute.comGID后处理后处理支持的结果显示方式有：带状云图显示、等直线显示、切片显示、矢量显示、变形显示等等；结果可存储为BMP、JPG等数据格式文件，可制作AVI、MEPG格

5、式动画。超算有限元分析系统SciFEAwww.supcompute.com超算有限元分析系统SciFEA丰富的案例说明、易学易用提供算例说明、动画演示、在线问题解答、上门培训，支持用户应用。SciFEA可信度保障措施www.supcompute.com超算有限元分析系统SciFEA基于严格的有限元理论进行软件设计采用装配式开发，通过软件模块重用增加可信度采用独立的数据结构，新增模块不影响既有模块通过算例将SciFEA计算结果和理论解进行验证在高校、科研单位建立软件测试站点，充分进行软件测试。机械领域微机电系统模拟仿生机械系统模拟微纳加工技术模拟金属成型模拟工程设备模拟冲击与振动模拟机械行业应

6、用解决方案基于SciFEA的数值模拟咨询某大型汽车变速箱制造企业所制造的卡车变速箱在重载低速时(上坡)出现齿轮断裂，变速箱裂纹，损坏。通过有限元分析，计算，分析事故原因，准确找到破坏位置，并提出解决方案。该公司改善后，极大地提高了该款变速箱使用寿命。大型复杂结构计算变速箱模型及网格划分变速箱计算位移云图基于SciFEA的数值模拟咨询某船舶制造企业为分析结构的变形、应力和稳定性，需要考虑各种对称结构、非对称结构、以及各种结构的组合。超算科技采用SciFEA软件对其中的结构进行了计算模拟。经验证，计算结果因为采用了最新的杂交元技术应力精度具有明显的优势。对称非对称结构组合计算得到的组合结构的变形

7、相交板结构变形基于SciFEA的数值模拟咨询天津科技大学机械学院为分析纸浆干燥用压力容器热变形和应力分布情况。SciFEA有限元分析软件分别进行了二维、三维数值模拟计算。采用应用单位提出的压力容器新的几何构型，分析过程按照纸浆干燥工艺系统的考虑了不同工况下压力容器的热变形和应力分布。热固耦合应力分析内压下总位移云图温度边界下构件温度场分布云图基于SciFEA的数值模拟咨询可考虑空间金属结构，在逐步增加的侧向均