[00036262]動力學仿真軟件及其工程應用

動力學仿真軟件，借助高性能計算機平臺對動力 學控制方程組進行數值求解，以達到對工程問題、物 理現象等進行細致研究的目的。包括結構動力學和流 體動力學在內的動力學仿真軟件及技術，已經廣泛應 用于航空航天、國防、汽車、船舶、機械電子、能源 等各主要工程領域，成為工程技術人員分析研究技術 問題、產品優化設計的重要手段和平臺。研發團隊在多年基礎研究和應用研究工作積累的 基礎上，開發了具有完全自主知識產權的商用流體 動力學（CFD）數值仿真軟件。該CFD軟件以有限體積法為基礎，在吸收現有商用CFD軟件技術（如 MPI并行計算技術、多重網格加速技術、RANS/DES 湍流模型等）的同時，進一步嵌入了多項由北大科研 團隊獨立發展的核心技術，包括：約束大渦模擬方法 （CLES）、嵌套網格算法、高精度耦合算法。這些 核心技術都是當前國際CFD領域前沿研究的最新成 果，可以顯著提升CFD軟件的計算精度、數值可靠性、特別是模擬復雜湍流分離流的準確性，代表了 CFD技術 的發展方向。上述CFD軟件的開發工作得到了國家工信 部重大科技專項的資助，并已開始應用于相關技術裝備 的研發工作中。近期該仿真軟件正在走向航天、國防、 汽車、新能源等應用領域。與此同時，研發團隊還與相關企業開展技術咨詢合 作，將動力學仿真技術直接應用于企業相關產品的研發 與優化設計過程中。例如，項目組與某風電企業合作， 開展適用于低風速風場的風機葉片氣動優化設計、風機 陣列控制技術優化等；與某大型機電企業合作，開展新 一代散熱器翅片性能研究與優化設計工作；與某大型客 車企業合作，開展客車機艙熱管理系統優化設計、乘員 艙熱舒適性優化設計、整車結構強度與NVH仿真分析及 優化設計等工作；與某重型卡車企業合作，開展重卡車 架結構強度分析與優化設計工作等。上述項目研發成果 在根治企業相關產品固有設計缺陷的同時，極大地推動 了企業的產品升級與技術進步。