仿真干货｜追新还是守旧？一文概览STAR-CCM+各版本核心迭代
引言
在工业仿真领域，软件版本的迭代不仅意味着功能升级，更直接影响仿真效率、精度和场景适配性。在上两期中，我们详细介绍了「Fluent」和「Abaqus」的版本差异及选择指南，而作为全球领先的多物理场仿真工具——STAR-CCM+，其核心技术模块近年来也保持着更新迭代。
STAR-CCM+版本更迭造成了兼容性、学习成本和硬件适配等差异，“追新还是守旧”，依然是同行们无法回避的问题。本文将基于多年仿真项目经验，系统梳理STAR-CCM+各版本核心功能演进，并为大家提供科学选择策略。
01
STAR-CCM+各版本迭代差异
14.02.100 (2019.1)重点更新
技术价值：
简化复杂几何模型的处理，提升仿真自动化能力。
等离子体化学模型
用于模拟低温等离子体
多尺度谐波平衡方法
减少不必要的计算，提高计算精度，加快收敛速度，提升旋转机械仿真效率
自动化功能
① 坐标参数化表达式
② 替换部件功能
仿真树搜索功能及3D CAD颜色支持
提升复杂模型处理效率
15.02.007 (2020.1) 重点更新
技术价值：
减少计算资源需求，提升网格划分和求解效率，增强团队协作能力。
新增功能
① 自适应网格细化（AMR）：动态优化网格以减少计算时间；
② 新一代并行多面体网格划分技术：网格生成速度提升高达30倍
③ 协同虚拟现实（VR）功能：支持全球团队实时交互和决策。
使用体验优化
耦合求解器设置简化：自动控制提升求解器易用性和鲁棒性。
16.02.009(2021.1) 重点更新
技术价值：
提升涡轮机械设计分析效率，简化压缩机性能仿真流程，增强电磁仿真易用性。
新增功能
①平均解可视化功能：用于涡轮机械的周向平均流场分析；
②叶片间视图功能：支持复杂3D叶片间流场的2D展开视图；
③校正质量流量出口边界条件：简化压缩机性能表征流程；
④电路编辑器：简化电磁仿真中的电路设置；
使用体验优化
① 支持无许可读取仿真文件：提升设计工程师的仿真设置一致性检查能力；
② 引入代理模型：快速预测数千种设计变体的性能；
③ 引入矢量方法指定电流方向：提升有限元激励线圈模型的易用性。
17.04.008(2206.0001) 重点更新
技术价值：
提升多物理场复杂问题的建模能力，加速仿真流程，优化云端计算资源的使用，增强多学科协同仿真能力。
新增功能
① 自动化气动弹性工作流：用于高保真旋翼叶片气动弹性仿真；
② 智能扫描（Smart Sweep）：自动化探索旋转机械、螺旋桨、翼型等的性能曲线；
③ 理想化变换（Idealization Transforms）功能：支持从理想化模型到完整模型的数据映射；
④ 声学模态求解器与热声学n-tau模型：可快速评估燃烧系统的热声学稳定性；
⑤ 基于部件的双流换热器模型：简化车辆热管理仿真的模板化流程；
使用体验优化
① 发布Simcenter Cloud HPC预览版：支持直接从桌面访问云端计算资源；
② 引入Simcenter数据交换格式（SCD5）：支持与Simcenter 3D的多学科数据交互。
18.04.008(2306)重点更新
技术价值：
提升复杂几何处理能力，加速仿真流程，优化设计探索效率，增强云端计算。
新增功能
① 基于梯度的参数化优化功能：快速收敛至优化设计；
② Mesh to CAD功能：将简单网格几何转换为CAD模型；
③ 自动化电池数据分析设置：生成大量分组报告和监控；
④ 支持斜转子设计的电动机性能工作流；
⑤ 电磁建模的层叠模型：简化高保真电机器和变压器仿真。
功能优化
扩展GPU加速功能至更多求解器，支持耦合流动和能量求解器、壁面模型LES、火焰模型等
使用体验优化
① 支持从外部表格数据创建点探针：简化复杂验证研究；
② 改进Web Viewer功能：支持动态切片和体积数据可视化；
19.04.007(2406)重点更新
技术价值：
提升多相流和颗粒流仿真精度，优化复杂接触建模，加速设计探索流程，增强云端计算资源的集成。
新增功能
① 混合多相流（MMP-LSI）功能：支持小液滴到混合相的转换，提升多相流仿真效率；
② 电池老化风险评估模型：捕捉电池内部老化机制；
③ 增强拉格朗日乘子法（ALM）：用于复杂流固耦合（FSI）接触建模；
⑤ 引入基于表面子组的梯度优化功能：提升优化效率；
⑥ 支持从Web Viewer直接启动零安装虚拟现实（VR）功能；
⑦ 支持GPU加速的车辆热管理（VTM）仿真；
功能优化
① 改进颗粒团聚模型：支持更真实的颗粒流仿真；
② 扩展SPH（光滑粒子流体动力学）功能：支持液体喷射和复杂瞬态流动建模；
使用体验优化
引入Simcenter X，支持云端全流程CFD仿真。
02
实际应用影响
“功能-需求”矩阵
03
选择指南
如果你是STAR-CCM+初学者，建议选择目前最新版本19.04.007(2406)，该版本包含更多的功能模块和更好的优化，支持云端全流程CFD仿真，同时配有更完善的官方帮助文档和教程，利于学习更与时俱进的仿真技术。此外，高版本是可以兼容低版本的算例，但使用低版本接收高版本的算例，将导致文件无法读取。
而对于有经验的工程师来说，可遵循“稳定优先，按需升级”的选择策略。STAR-CCM+在版本更新中，UI界面及操作流程会有所改动，原先熟悉的按键会出现偏移，进而影响工作效率，故如果在实际工作中确实需要用到新增功能，再进行升级适应也不迟。
04
结语
STAR-CCM+版本选择本质是技术前瞻性与工程稳健性的博弈。而「神工坊」推出的SimForge一站式高性能工业仿真平台，让用户通过web端即可享受“PC式高性能体验”，随时随地都能访问不同版本的STAR-CCM+等软件，大大降低了软件试用门槛，便于用户平衡自身需求，进行版本的比较与选择。
此外，SimForge高性能仿真平台基于超算HPC集群的硬件支撑，对仿真软件进行了高性能适配与优化，同时还能根据用户需求进行兼容性适配，真正做到，按需最大化每一核时的价值。
来源：神工坊
