Star CCM+ 是西门子(Siemens)开发的一款专业计算流体力学(CFD)软件,它功能强大,不仅能够模拟流体流动、传热、化学反应、多相系统等复杂物理现象,还集成了结构力学、电磁学等多物理场耦合功能,在工程设计与科学研究领域广泛应用。
打开 Star CCM + 软件,其界面主要由六个区域构成,每个区域各司其职,共同为用户提供高效的 CFD 计算操作环境。
菜单栏:菜单栏是软件主体功能的集 合地,涵盖文件管理、网格处理、求解设置、工具应用等多方面内容,用户通过这里可以调用软件的各种核心功能。
工具栏:工具栏放置着新建、保存、运行模拟等常用功能按钮,方便用户快速操作。用户还能在工具栏空白处点击鼠标右键进行自定义设置,灵活调整工具布局,这与 Office 软件菜单栏、工具栏的设计逻辑相似,便于用户快速上手。
资源管理器窗格:此窗格是 CFD 计算的核心枢纽,软件的大部分操作都在此完成。新建文件时,会自动生成一个模拟(Simulation)对象,其中包含分析的求解状态和数据,并以对象树的形式呈现。用户沿着对象树从上到下进行操作,便能完成 CFD 计算过程。
属性窗口:作为资源管理器窗格的辅助区域,属性窗口主要用于设置资源管理器窗格中各项内容的参数。例如,在报告节点创建力的报告时,属性窗口会显示相关条目,包括报告所需的方向、力选项设置,以及对该条目的定义说明。用户可通过 “窗口 - 属性” 选项控制属性面板的显示与隐藏 。
图形窗口:图形窗口是可视化结果的展示平台,用于呈现网格、云图、矢量图、表格等数据。窗口内包含一个选项卡和一个显示区,选项卡名称与对象树中的节点一致,若同时打开多个模拟,选项卡会标注相应模拟名称。用户双击树中对应的场景节点,即可打开图形窗口;若窗口已打开但非活动状态,双击相关模拟树节点或点击图形窗口中的选项卡,便能激活窗口。
输出窗口:输出窗口记录着 CFD 计算全过程的操作、计算和求解信息。一旦计算出现错误,窗口会显示 Warning、Error 等提示,帮助用户快速识别错误类型。用户还能在输出窗口通过右键操作,实现内容的复 制、查找、导出等功能。同样,可通过 “窗口 - 输出” 选项控制其显示与隐藏。
在 Star CCM + 中进行 CFD 计算,较为常见的流程为:创建 / 导入几何模型(Geometry)→创建几何零部件(Parts)→将几何零部件分配至区域(Send Parts to Regions)→创建连续体(Continua)→在区域中设置边界条件(Regions - Boundary)→创建衍生零部件辅助分析 (Derive Parts)→设置求解器(Slovers)→设置计算停止标准(Stopping Criteria)→创建监测报告和绘图(Report、Monitors、Plot)→可视化分析(Scenes) 。不过,实际操作时用户可根据自身使用习惯灵活调整步骤顺序。