sphinxsys与autopdms集成在线研讨会举行 -凯发推荐

uesoft 发表于 2021-5-20 16:29:01

sphinxsys与autopdms集成在线研讨会举行

2021年05月20日湖南长沙(本网讯)

2021年05月13日(gmt 0800)16:00-18:00,光滑粒子动力学sphinxsys开源程序与三维数据cad/cae集成设计和仿真平台autopdms合作讨论在线会议举行。长沙优易软件开发有限公司(uesoft)总裁李国斌主持会议,慕尼黑工业大学机械工程系(tum-dme)sphinxsys项目团队胡湘渝高级讲师、于永川博士(在读)、张弛博士后、朱玉杰博士(在读),长沙优工软件有限公司(udsoft)张书俊博士,长沙优科软件有限公司(uksoft)总经理陈百炼,长沙优麓软件有限公司(ulsoft)总经理鲁红辉,uesoft项目经理张喆、董浩,等,共13人参加在线会议。

慕尼黑工业大学喷气推进研究所(tum-dag)于永川介绍了sphinxsys开源程序、功能和算例。sphinxsys集成了欧拉法,而dualsph开源代码则没有实现欧拉法。

sphinxsys是胡湘渝博士团队采用c/c 开发的一个开源无网格、多分辨率、多物理场、光滑粒子动力学sph库。它的目标是建模耦合多物理场工业动力学系统包括流体、固体、多体动力学和多分辨率统一sph框架。现在代码0.2.0版本包括流体动力学、固体动力学、热和质量扩散、电化学反应、流固耦合fsi及它们与刚体动力学的耦合。

dualsph库也是采用c/c 编写的一个开源光滑粒子动力学sph库。

张弛介绍了sphinxsys原理和应用、计算效率对比等。张弛认为,一些算例对比表明,sphinxsys算法不仅代码比较通用,性能也超过了传统网格法代码。

李国斌介绍了优易集团开发的autopdms项目情况及目前用户需求与开发工作难点。优易集团不是一个法律实体,而仅仅是一个名词,截止2021年05月20日,它是uesoft、uksoft、udsoft、ulsoft四个公司的合称。它的绩效管理和利益分成规则受uesoft与其它三个公司负责人或股东签署的三份联合开发协议约束,并根据业务发展状态而不断改进,以促进集团的可持续发展与进化。自2000年10月23日uesoft成立以来,优易集团已经拥有中国558家正版用户,并建立了1963人的用户qq群(39379062)网络。

autopdms集成了设计库(配管piping、设备equipment、暖通空调hvac、支吊架h\&s、电缆桥架cabletray、钢结构steel、结构structure、建筑architecture、房屋building、机电管mep、机械mechanical、电气electrical)、构造元件库和构造等级库(paragon \& specon)、管段图spool、轴测图isodraft、投影图draft、模型转换(导出pdms模型到autopdms)、权限管理admin、多用户协同设计、渲染、网格mesh、有限元fem、应力分析、结构分析、流体分析、电磁场分析、多物理场分析等。autopdms是使用stl、boost、mfc、opengl、objectarx、zrx、grx、openscenegraph、git、gtk、pidgin、unrealircd写成的c/c 库。支持autocad、zwcad、gstarcad三大平台。

uesoft现在试图将开源有限元代码calculix集成到autopdms,遇到一些困难。

calculix是一个用有限元方法求解场问题的软件包。使用calculix可以建立,计算和后处理有限元模型。使用opengl api的交互式3d工具做前处理器和后处理器。求解器能够进行线性和非线性计算。可提供静力,动力和热求解。两个程序都可以独立使用。由于求解器使用了abaqus输入格式,所以也可以使用商业预处理器。反过来,预处理器能够编写nastran,abaqus,ansys,code-aster和开源cfd代码dolfyn,duns,isaac和openfoam的网格相关数据。包括一个简单的步骤阅读器。另外还有像vda_to_fbd这样的外部cad接口。该程序运行在linux和irix计算机等unix平台上,但也可运行在ms-windows上。calculix核心代码由guido dhondt(圭多·邓特,简历参考http://www.dhondt.de/authors.htm) (1961-)开发。邓特博士获得比利时天主教鲁汶大学(leuven,belgien)土木工程学位和美国普林斯顿大学(u.s.a)土木工程专业博士学位。1987年他开始工作在德国慕尼黑航空发动机公司(mtu,muenich,德国),集中于断裂力学的研究。后来,他一直工作在自动网格划分程序三维循环裂纹扩展预测的有限元法。

张书俊长期从事流固耦合研究,主要关注fem和fvm方法。他在讨论中指出,sph是一种无网格方法,通用性较好,能够解决多相流、流固耦合等难题,但计算效率可能较低,是否能在管网工程计算中发挥作用,需要进一步实际检验或做很多开发工作。

李国斌介绍管道应力分析有限元代码pipefem为uesoft投资张博士独立开发,功能与美国coade公司(现在被美国海克斯康公司收购)管道应力分析有限元程序caesar ii相近。现在pipefem成为中国唯一自主产权的管道应力分析有限元c 库,居于中国市场第2名。

李国斌还希望在autopdms集成电机、控制器、断路器等电气领域仿真代码,并介绍了相关研究人员的工作。

一位不愿具名的大学讲师在讨论中说,自己主要做有限元的电磁场和热耦合仿真,今天借此机会学习了解sph。另外自己也看到一个工业软件qq群里有人介绍,杭州舜云科技有限公司(https://shoncloud.com/)成立于2019年6月,开发了一款基于无网格粒子法的三维流体多物理场数值仿真软件shondy,采用mps等方法进行多相流、流固耦合等仿真分析。创办人王溪博士在德国卡尔斯鲁厄理工学院(kia)留学,得到了顺融资本、相城金控的1000万元投资。

胡湘渝参与了技术难点讨论,认为工厂管网是一个大规模网络,求解这种网络面临很多挑战。网络求解可以使用各种方法,例如有限元fem、有限差分fdm、有限体积fvm、时域有限差分fdtd、格子玻尔兹曼lbm、离散元dem、光滑粒子动力学sph、分子动力学md、量子力学qd等,管网系统分析涉及多尺度建模和分析,通过一些抽象,使得代码具有相同的结构,并易于实现强耦合,提高计算效率,并提到了以前张弛做的算例:心脏电神经网络凯发推荐的解决方案。

李国斌提出,上述方法中最后四种dem、sph、md、qd都采用球形粒子模型,通用性好,代码简单容易维护,缺点是计算量太大,计算速度较慢,为此在md和qd中引入密度函数理论dft,使得求解速度比md、qd等从头算或第一性原理算法高了几个数量级。是否可以采用这些代码和fem、lbm等代码结合加快计算速度,或者仅仅使用一种代码也可以加快计算速度?这可能是一些世界性难题。

根据胡湘渝的思路启示,李国斌提到了kicad。kicad是一个gpl的eda电子设计自动化软件包,它的三维模型显示代码采用开源软件代码freecad。它采用美国加州大学伯克利分校开源电路分析代码spice计算电路网络。spice是否可用于管网计算?应该是可以的,但可能要写大量的转换代码,这样可能增加成本。

最好的方法是否是利用有限元或sph自身网络?计算网络要速度快而且要计算结果比较准确的话,一般要结合一维单元和多维单元。对于sph方法是否也是如此?

各方认为,autopdms库集成sph库、fem库还需要进一步探讨。
相关链接:

胡湘渝简历 https://www.mw.tum.de/aer/mitarb ... l-xiangyu-hu/#c2372

sphinxsys项目 https://github.com/xiangyu-hu/sphinxsys

dualsph项目 https://github.com/dualsphysics

calculix项目 http://www.calculix.de/

autopdms pipefem phs3d 项目 http://www.uesoft.com/forum.php? ... 5974&extra=page=1

舜云科技有限公司 https://shoncloud.com/index.html

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