浙江大学俞涛研究员：TFluid AM 国产激光增材和焊接仿真7月30日开讲
在耦合计算流体力学（CFD）与离散元法（DEM）仿真领域，CFD和DEM常分属不同不同商业软件，用户需借助第三方耦合工具或自行编写接口，在多套软件间反复切换，流程繁琐、数据传递易出错，硬件和维护成本更是水涨船高。开源软件虽免费，但陡峭的学习曲线、低效率的CPU并行和繁杂的二次开发代码，同样让广大工程师和科研人员望而却步。
一款完全国产自主研发的全流程GPU并行仿真软件TFluid，正在打破这一困局。
一、什么是TFluid？
TFluid是一款基于有限体积法（FVM）和离散元法（DEM）开发、采用全流程GPU并行加速的国产CFD-DEM仿真软件。与传统仿真软件不同，TFluid实现了前处理、计算和后处理三大模块全流程GPU加速，仅读写部分由CPU完成。
这意味着什么？在同价位硬件条件下，TFluid的计算速度已远超采用CPU并行的商业软件和开源软件。
软件支持Windows、Ubuntu、银河麒麟等主流操作系统，同时支持英伟达与国产沐曦显卡，已实现软硬件完全国产化。
二、TFluid的核心优势
1、仿真速度：业界领先的全流程GPU加速
TFluid采用独创的全流程GPU并行架构，彻底解决了传统CPU并行软件的三大痛点：学习门槛高、二次开发难度大、CPU并行速度慢。全流程GPU加速让复杂仿真从“等几天”变成“算几小时”。
2、完全自主知识产权，灵活二次开发
不同于封闭的商业软件和冗杂的开源软件，TFluid掌握完全的自主知识产权，提供自由且便利的二次开发模块。用户可以植入自定义物理模型、边界条件、初始场、材料参数模型，甚至新增计算模块。
3、丰富的计算模块
TFluid目前支持单相流、两相流、传热相变、耦合CFD-DEM（球颗粒与非球颗粒）、多孔介质模块、湍流等多个计算模块，所有模块均已通过测试案例验证计算准确性。
三、三大专业模块，覆盖多领域仿真需求
（1）岩土与水动力模块
专为岩土工程、水动力及地质灾害过程的高保真数值模拟而设计。支持滑坡、泥石流、堰塞坝形成与溃决、尾矿坝失稳、河道冲刷、海岸与港口泥沙输运等典型问题模拟。采用GPU并行CFD-DEM耦合算法，实现流体与颗粒双向耦合计算，支持球形及非球形颗粒（STL模型）模拟。支持数百万颗粒规模的大规模并行计算。
（2）增材制造模块
国内首个具备该能力的国产自主研发软件。专为增材制造、焊接工艺过程的高保真仿真而设计，支持粉末床熔融（LPBF）、定向能量沉积（DED）、粉末铺展到熔融凝固的全流程精细化模拟。耦合马兰戈尼流、蒸发反冲压、表面张力、重力、粘滞力等物理效应，支持热-流-力多物理场耦合计算。支持自定义激光路径、功率及多束激光并行。较传统超算成本显著降低且效率提升5倍以上。
（3）二次开发模块
支持用户编写自定义物理模型、边界条件、初始场及材料本构关系；支持自定义结果输出；支持植入自定义数值算法或子模型。借助AI代码生成能力，让仿真算法开发效率提升3-5倍。
四、简单易用，几天即可上手
TFluid设计了清晰的使用流程：
① 选择license → ② 新建/打开案例文件夹 → ③ 输入网格设置→ ④ 预生成网格 → ⑤ 选择求解器 → ⑥ 设置计算时间和离散格式 → ⑦ 设置材料属性 → ⑧ 设置边界条件及初始值 → ⑨ 颗粒流设置→ ⑩ 点击运行 → ⑪ 查看结果
几天内便可快速配置复杂算例。软件提供超过50个算例，涵盖纯CFD、多孔介质、CFD-DEM耦合、CFD-DEM-Solid耦合、增材制造等类别。
五、TFluid软件最新发展进展
TFluid由俞涛博士（香港科技大学博士、浙江大学“百人计划”研究员）耗时多年自主开发。目前已应用于十余家高校、企业及科研机构，覆盖先进制造、岩土工程、石油工程等领域。2025年，TFluid增材制造模块获央企采购。
7月30日19时30分，2026仿真知识狂欢节第六期我们将邀请浙江大学“百人计划”研究员、国家级青年人才 俞涛老师带来《TFluid AM：国产高精度激光增材制造与焊接仿真软件》，报名后支持反复回看，请识别下方二维码观看和回放。
1、邀请嘉宾
俞涛
俞涛 浙江大学"百人计划"研究员 国家级青年人才
香港科技大学博士、博士后。在AM，CMAME，CG等国际顶尖期刊上发表论文10余篇，研究成果被《Science》正刊论文引用。自主研发了国际首款面向颗粒-流体-固体复杂系统的高性能仿真软件TFluid，应用于10余家高校、研究院与央企，覆盖先进制造、岩土工程、地质灾害防治、石油开采等多个工业工程领域。
2、报告主要内容
第一部分 研究背景及意义
第二部分 耦合CFD-DEM计算方法
第三部分 激光增材/焊接仿真算法
第四部分 自主软件及展望
TFluid用全流程GPU并行重新定义了CFD-DEM仿真的速度边界，用完全自主知识产权打破了国外软件的技术垄断，用灵活二次开发赋予了科研与工业用户真正的自由度。无论您是高校研究者、工业工程师，还是仿真技术爱好者，TFluid都为您提供了一个高效、高性价比、自由可控的全新选择。
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