Simcenter STAR-CCM+ 2406
User Guide
Simcenter STAR-CCM+ can interact with a wide range of other computer-aided engineering (CAE) software. This interaction includes import/export of mesh and solution data as well as coupling capabilities for multiphysics simulations.
基于文件的耦合是一种通过存储在计算机内存中的外部文件将 Simcenter STAR-CCM+ 与另一个 CAE 程序耦合的方法。
本节介绍如何使用基于文件的耦合将 Simcenter STAR-CCM+ 与 Abaqus 耦合。
Simcenter STAR-CCM+ 可用于使用文件从其他 CAE 包导入网格和求解数据。还可以从 Simcenter STAR-CCM+ 导出此类数据以用于外部软件。
在模拟中导入的每个 CAE 模型均由导入的模型节点内的节点表示。 这些导入的 CAE 模型节点位于导入的模型节点内，为基于文件的耦合提供了交界面。
映射是在两个单独模型之间插值数据集的过程。 例如，流体域的压力数据可以映射到固体域的对应表面并用作拉力负载。
可将求解数据从 Simcenter STAR-CCM+ 模型映射到 CAE 模型以供第三方 CAE 软件使用。
已映射至导入 CAE 模型的 Simcenter STAR-CCM+ 求解数据均可从 Simcenter STAR-CCM+ 中导出，以便能够在外部 CAE 软件包中使用。 数据以文本文件形式从 Simcenter STAR-CCM+ 中导出，此类文件可由相应的 CAE 软件包读取。
通过 Simcenter STAR-CCM+ 可以将瞬态表面数据映射到导入的瞬态模型的表面，以及将映射数据导出至外部 .trn 或 .mat (Matlab) 文件。
在双向耦合中，可按顺序运行 Simcenter STAR-CCM+ 和第三方程序，以获取完整的求解。 这可能涉及使用 Simcenter STAR-CCM+ 来计算流体流在柔性结构上产生的拉力负载，以及使用第三方程序计算结构挠度以及关联的位移和应力。 要执行双向耦合模拟，不仅需要从 Simcenter STAR-CCM+ 映射和导出求解数据，还需要从第三方软件导入求解数据并将其映射到 Simcenter STAR-CCM+ 模型。
在双向耦合中，使用第三方 CAE 求解的数据指定 Simcenter STAR-CCM+ 中的边界条件。
Abaqus 几何数据从标准 ASCII 格式的 Abaqus 关键词输入文件 (.inp) 导入。 这些数据适用于在 Abaqus 中定义的表面和体积单元。 表面定义为一组 3D 连续体单元面和/或壳单元面。 体积定义为 3D 连续体单元集。 Simcenter STAR-CCM+ 支持表面至表面和体积至体积映射，并且网格无需共形。
执行导出操作时，会生成一个 Abaqus.inp 文件，其中包含从 Simcenter STAR-CCM+ 求解映射数据。 此文件是标准 ASCII 格式的 Abaqus 关键词驱动文件。
本节介绍如何使用基于文件的耦合将 Simcenter STAR-CCM+ 与 ANSYS 耦合。
对于流体结构相互作用 (FSI) 应用，可以通过使用基于文件的耦合将 Simcenter STAR-CCM+ 与 Nastran 耦合在一起。 在基于文件的 FSI 耦合分析中，Simcenter STAR-CCM+ 将对流体负载进行求解，Nastran 将对固体结构的响应进行求解。 可以将每个程序中计算得出的场数据导出至外部文件，然后在合作伙伴程序中使用这些数据来设置适当的边界条件。
本节介绍如何使用基于文件的耦合将 Simcenter STAR-CCM+ 与 TAITherm 耦合。
.dbs 文件格式常用于导入表面网格。 也可用于将求解数据从 pro-STAR 或 es-ice 映射到 Simcenter STAR-CCM+，即将文件导入为 CAE 模型，而不是表面网格。
可以使用 Simcenter STAR-CCM+ 的导出功能，比较一个模拟中的多个求解。此方法需要在单独的 Ensight 文件中保存每次运行的结果，且仅适用于边界和零部件，而不适用于体。
Simcenter STAR-CCM+ 边界数据 (.sbd) 文件格式是一种内部 Simcenter STAR-CCM+ 格式，可用于在不同的模拟之间交换边界。 对于所选择的边界，此二进制文件包含网格信息以及选定标量或矢量求解数据。
VTK 格式是可视化和计算机图形编程系统的一部分，称为 Visualization Toolkit。 .vtk 格式本身旨在一致地呈现不同类型的数据。 此文件格式存在两种样式：传统（串行）和基于 XML。 Simcenter STAR-CCM+ 采用第一种样式（二进制或 ASCII）导入表面数据。 任意探头衍生零部件也使用 VTK 文件。
RCAS（旋翼飞机综合分析系统）是一款用于对旋翼桨叶建模的计算结构动态 (CSD) 工具。 Simcenter STAR-CCM+ 允许使用基于文件的耦合导入 RCAS 模型，以便进行流体结构相互作用分析。 RCAS 模型网格和运动数据将以标准的 CSD *.in 格式存储在相同的文件内。
转子叶片气动弹性 (RBA) 模拟使用外部文件的位移和扭转数据对弹性转子叶片的空气动力学性能建模。可以在多体动力学软件（如 RCAS、CAMRAD-II、DYMORE 和 FLIGHTLAB）中创建这些数据文件。典型的 RBA 应用包括城市飞行器转子、风力涡轮机和直升机转子。
使用 Simcenter STAR-CCM+，可以在协同仿真分析中耦合两个运行的模拟。Simcenter STAR-CCM+ 至 Simcenter STAR-CCM+ 协同仿真功能用于涉及以下各项的分析：共轭传热 (CHT)、流体结构相互作用 (FSI)、任何标量或矢量场跨耦合边界或区域的交换。
对于流体结构相互作用 (FSI) 分析，可以在协同仿真分析中对 Simcenter STAR-CCM+ 和 Simcenter Nastran 进行耦合。
Simcenter STAR-CCM+ 可与 Simcenter Amesim（用于动态系统建模）进行双向协同仿真。
在 Simcenter STAR-CCM+ 中，可导入功能实体模型单元 (FMU) 模型以用于协同仿真。FMU 是一种与时间相关的模型，通常表示动态网络，是根据功能实体模型接口 (FMI) 标准编写的。FMI 标准是独立于软件的，可为耦合模拟软件提供接口。
通过耦合 Abaqus 和 Simcenter STAR-CCM+，协同仿真方法可用于对复杂的流体结构相互作用 (FSI) 问题进行求解。 机械场和/或热场可以跨流体结构交界面进行交换。
Simcenter STAR-CCM+ 可与 GT-SUITE（来自 Gamma Technologies 的多物理场模拟工具）进行双向协同仿真。 GT-SUITE 为工程系统（例如，发动机、车辆和热工-水力网络）的设计和分析提供了一个建模架构。
反应通道耦合功能支持在三维 Simcenter STAR-CCM+ 与使用 CVODE 求解器的一维塞流反应器之间交换数据。可以使用 Simcenter STAR-CCM+ 中的反应通道协同仿真模型，对具有长而薄通道的管状热交换器中的反应流体模拟进行求解。
Simcenter STAR-CCM+ 为外部应用程序提供了一种通用启动程序，可用于在模拟期间以指定的时间间隔启动任何应用程序或文件。
Simcenter STAR-CCM+ 提供了应用程序编程接口 (API)，可用于编写与运行的 Simcenter STAR-CCM+ 模拟交换数据的合作伙伴程序。由于合作伙伴程序可以是支持链接到平面 C 库的任何其他应用程序的一部分，因此协同仿真 API 可通过 Simcenter STAR-CCM+ 扩展可能的协同仿真场景范围。
在 Simcenter STAR-CCM+ 中，数据映射器可用于将源网格或源表上提供的场数据插值到目标网格表示，使映射场可用于在目标网格上应用边界或体积条件。
Simcenter STAR-CCM+ 允许根据单元网格单元相对于指定坐标系的位置将单元网格单元分组为群集，并提供场指数用于根据群集查询值。可以根据这些网格单元群集创建阈值报告。
