仿真软件的改进可以从多个方面进行,以下是一些关键的建议:
定位仿真和试验之间的误差
系统问题:仿真结果很难和试验完全匹配,原因是多方面的。仿真追求的是得出符合规律的结论,而不是完全精准匹配。
提升超大模型的性能
超大模型处理是仿真软件的瓶颈,需要长期积累的技术项。可以通过优化软件架构、网格自适应加密、高效生成六面体等方法来提升性能。
软件架构设计
软件架构设计是框架性内容,需要经验丰富的软件研发经验。合理的架构设计可以提高软件的可维护性和扩展性。
网格自适应加密
自适应网格加密与几何、网格、求解器紧密相关,不同领域的自适应加密重点不同。长期积累的技术项可以提高仿真的精度和效率。
高效生成六面体
商业CFD软件可以全自动生成六面体网格,但结构分析中仍难以全自动生成高质量六面体网格。需要研究更高效的六面体网格生成方法。
大规模线性方程组求解
大规模线性方程组的高效稳定求解是世界性难题。可以通过优化算法、并行计算和多线程处理等方法提高求解效率和准确性。
高性能计算和分布式计算
利用各种工具和第三方库,进行长期试验积累,提高仿真软件的计算效率。
几何清理和修复
目前没有工具能完全高效、自动化进行几何清理和修复。未来可以借助AI技术来辅助这一过程。
数值计算方法
通过数值计算手段对系统进行仿真分析,选择合适的数值计算方法可以提高仿真的精度和稳定性。
优化计算网格
选择合适的网格密度和网格划分策略,优化计算网格可以显著减少计算量,提高仿真效率。
选择合适的求解器和算法
根据应用场景选择适合的求解器(如显式求解器、隐式求解器等)和优化算法(如Newton-Raphson方法、弧长法等),以提高收敛速度和准确性。
并行计算和多线程处理
利用多核处理器和分布式计算资源,提高计算效率,缩短仿真时间。
优化模型复杂度
简化模型,去掉多余的细节,采用更简单的几何形状,分阶段仿真,逐步优化和调整。
使用硬件加速器
利用图形处理器(GPU)等硬件加速器,加快仿真速度。
软件更新与维护
定期更新仿真软件,修复已知问题,改进用户界面和操作流程,提高用户体验。
通过上述方法,可以全面提升仿真软件的性能和准确性,使其更好地服务于工程设计和科学研究。