用户说 | Fluent Meshing最新网格技术助力法拉利赛车设计
作为工程仿真的资深用户，法拉利Competizioni GT团队充分利用ANSYS提供的新一代、自动网格划分功能，将其仿真效率提高300％，--从而使新设计车型投入赛道的时间缩短为以前的一小部分。法拉利（Ferrari）这个名字以速度、高质量和精密工程闻名于世，其GT赛车体现并巩固了公司在汽车领域的领导地位。法拉利以其豪华赛车为人熟知，其速度和性能已成为汽车行业的标杆，在Gran Turis mo或GT赛事中的屡获成功。每年，法拉利Competizioni GT赛车团队都要参加大约25项国际赛事，与来自世界各地的车队同场竞速。法拉利工程师通过不断努力优化空气动力学和车辆其他方面的设计，目标定位于首先超越终点，并加强法拉利的品牌领导力。每隔两三年，法拉利Competizioni GT工程团队就会在12个月的窗口期内推动其赛车的升级，新的设计不仅必须提高性能，而且必须反映国际汽车联合会（FIA）引入的新行业标准。“现在法拉利工程师可以在相同的时间内完成三倍的CFD仿真量，车辆开发速度比以往任何时候都要快。”设定新节奏 为了满足这一激进的时间表，并在激烈的竞争中取得成功，法拉利拣选并运用了最具创新的工程技术。自1998年以来，该团队便与ANSYS合作，以确保能不断采用最先进的仿真功能以及一流的工程仿真实践。多年来，法拉利Competizioni GT一直在使用计算流体动力学（CFD）软件ANSYS Fluent来优化其赛车的空气动力学性能。在数字世界中通过CFD仿真来补充其物理风洞测试（时间和成本昂贵），这为法拉利带来了显着的收益。工程师可以比构建物理原型更快地创建完全可实现化的虚拟3D车辆模型，然后测试大量几何设计变量，以评估其对模型空气动力学性能的影响。这使法拉利的产品开发团队能够对最理想的设计制作昂贵的缩比原型机，并在物理风洞中进行测试验证。通过创建精细的网格，法拉利GT工程团队可以模拟和优化气动力和其他物理力对真实状况下赛车性能的影响。Fluent的基于任务的工作流程可快速创建高质量的Mosaic网格，并适应复杂的几何形状，例如上图中该车型的内部。事实证明上述过程非常成功，新赛车的整个设计周期中节省了时间和成本。此外，法拉利对ANSYS Fluent强大的仿真能力和高精度印象深刻，特别是在对高度复杂物理现象（例如湍流）的建模方面，CFD仿真结果可以非常准确地预测风洞测试。法拉利Competizioni GT已经开始使用ANSYS Fluent最具有突破性的新技术：基于镶嵌技术（Mosaic）的多面体-六面体核心网格（Poly-Hexcore）。突破 - 由表及里 过去，法拉利的工程师使用ANSYS Fluent在赛车周围生成精细的网格，以便模拟出高精度的流场信息，但是，创建这种精细的网格并进行CFD模拟需要很多专业经验，以及花费大量的人工时间来优化网格质量，这会导致大量的计算量和每个CFD案例研究的相应运行时间较长。通过与ANSYS的技术合作，Ferrari Competizioni GT开发团队已经能够获得网格分辨率与快速分析的平衡点。在使用基于Mosaic技术的多面体-六面体核心网格之后，法拉利工程部门甚至能用更少的网格单元实现更高的仿真精度，从而减少了人工投入，并缩短了求解时间。Fluent求解器能够非常有效地处理六面体网格单元，极具生产率。ANSYS Fluent仿真结果显示了法拉利GT赛车由于急转弯和车身细节特征所产生的涡流ANSYS Fluent仿真获得法拉利GT赛车周围的压力云图和气流速度上述新网格还支持全自动网格生成流程，几乎不需要用户交互。一个新设计方案被确定要生成网格后，其表面网格将自动分区，并被发送到分布式并行架构的不同CPU核心上，通过批处理方式执行基于Mosaic技术的网格划分，该任务也具有标准可重复性，同时可辅助使用Fluent Meshing稳健的脚本功能，即使经验不足的工程师也可以实现四倍的网格划分速度和效率。这意味着得益于Fluent基于任务的网格划分工作流程，法拉利设计人员可以很快查看到大量外形设计选项的性能结果。过去用户必须通过自定义脚本才能在Fluent中使用自动网格划分流程，但是现在一个全新的整车模型可以直接导入Fluent网格模块中，并在短短几个小时完成自动化网格生成。“这种自动化的工作流程通过减少用户学习曲线，最大程度地减少人为失误的机会并让工程师专注于高价值工作而提高了生产率。”基于Mosaic技术的网格ANSYS Fluent中诸如Mosaic网格这样的技术创新，为Ferrari Competizioni GT带来了巨大的工作流程和生产率优势。这种自动化的工作流程通过减少用户的学习曲线，最大程度地减少人为错误的机会，使工程师可以专注于高价值工作而提高了生产率。这有助于法拉利开发团队每三年进行一次重大车型改进，并在有限的资源范围内，在不到一年的时间内为赛季准备一辆新车。由于使用了基于Mosaic技术的网格，法拉利的工程师已经能够将网格数量减少15％，与六面体主导的网格相结合时，带来了两倍的求解加速。对于专注于速度的业务部门来说，这是一个巨大的进步。依靠Mosaic技术和Fluent从前处理到后处理的一体化工作流程，法拉利工程师可以在相同的时间内运行三倍的CFD仿真，可以比以往更快地开发赛车。篇尾语 新春伊始，ANSYS 发布了最新的Fluent 2020R1版本，新版本从易用性到求解功能再次迈上一个新的台阶（包括首次推出中文界面），IDAJ-China将为广大用户奉上多场悉心准备的培训课程，其中将包含Fluent Meshing基于Mosaic技术的网格流程最佳实践应用等相关应用课程。翻译&原文资料来源： 本文由IDAJ中国技术团队翻译整理。原文来源：ANSYS Advantage fluids v13-i2来源：艾迪捷
