多物理场仿真软件通过以下核心机制实现复杂系统的综合模拟:
一、多物理场耦合分析
场间相互作用模拟 支持结构力学、热传导、流体动力学、电磁学等多物理场的联合分析。例如,在电动汽车电池设计中,可同时模拟电化学过程、热传导和结构应力变化。
参数化设计优化
允许用户通过调整材料属性、边界条件和载荷等参数,快速评估不同设计方案的可行性,缩短产品研发周期。
二、软件架构与流程
分层架构设计
采用前处理、求解器、后处理三层架构,用户可通过图形界面完成几何建模、参数设置和结果分析。
流程自动化
支持从CAD模型导入、网格划分、物理场定义到求解计算的全流程自动化,减少人工干预。
三、核心功能与工具
丰富的物理场接口
提供结构力学、电磁学、CFD等领域的预定义接口,简化模型建立过程。
多求解器支持
内置有限元法(如FEM)、有限体积法(FVM)等求解器,可处理稳态/瞬态、线性/非线性问题。
后处理与分析
生成可视化结果(如变形、应力分布、温度场),并支持脚本和回放功能,便于数据提取与分析。
四、应用领域与优势
工程设计与优化: 加速产品验证,降低实验成本。 科研与教学
行业应用:广泛应用于机械设计、电子封装、能源系统等领域。
通过上述机制,多物理场仿真软件实现了从单一物理场分析到复杂耦合场景的扩展,成为现代工程设计与科研的重要工具。