OOFELIE::Multiphysics 多物理场仿真分析软件 - 功能

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Open Engineering是一家在多物理领域提供计算机辅助工程(CAE)软件工具和服务的技术公司。基于OOFELIE::Multiphysics平台，为大型工业3D设计工作的进行分析优化。越来越多的高精度应用必须在苛刻的条件下运行，在仿真中可以综合考虑多物理的影响因素，并利用多种算法快速求解，OOFELIE::Multiphysics多物理场仿真提供的数值结果贴近实际，大大节省了研发时间，也有助于提高设计创新，成功的技术创新是基于稳健的设计。工业仿真问题不同于理论研究，往往要求实物建模、真实多场分析并快速求解。仿真设计通常涉及结构、热传、机械、声学与振动、压电、热阻、电流、流体、光学、微机电、电磁场等问题，这些物理场往往同时存在，相互影响。例如执行器、传感器、微机电系统。集成了有限元、边界元、快速多级子算法的 OOFELIE::Multiphysics 仿真平台能够快速收敛和精确计算超大型多物理场耦合问题，减少设计周期，提高创新能力，是一款3D多物理FEA解决方案软件。

OOFELIE::Multiphysics 软件特点：

 高效省时的用户界面
 高效处理超大规模的复杂问题
 易于定制和集成您的设计流
 旨在整合、共享和保护您的专业知识产权。
 通过能够从大多数供应商导入、修复和优化复杂的CAD模型，并在所有的物理仿真领域重用相同的模型，可以节省建模时间
 多物理仿真领域是完全强耦合和集成的

OOFELIE::Multiphysics link to Zemax OpticStudio

OOFELIE::Multiphysics Solver 通过自动化的内存数据交换与 Zemax OpticStudio 紧密结合，帮助工程师准确预测光机系统和MOEMS的行为，在各种光学应用中，光学设计必须与热机械材料相结合。因此，OOFELIE::Multiphysics Solver 自动链接到 Zemax OpticStudio 使得 OOFELIE::Multiphysics 和 Zemax OpticStudio 之间可以自动交换内存数据，保证您的设计流程快速、可靠且易于使用。除了所谓的“STOP”(结构热光学性能Structural Thermal Optical Performance)分析之外，该集成解决方案还为复杂电光器件(如MOEMS)的设计提供了先进的建模能力，包括其转向机制和主动/自适应光学。

为了与光学设计软件 ZEMAX OpticStudio 交互，OOFELIE::Multiphysics 提供了以下功能：

1、与ZEMAX OpticStudio 进行自动内存数据交换
2、简单的光学CAD导出从 ZEMAX OpticStudio 到 OOFELIE::UI 为进一步的建模
3、辐照度交换来计算元件的功率损耗
4、结构变形的数据与 ZEMAX OpticStudio 交换
a) 泽尼克多项式的线性组合
b) 作为点的网格
5、刚体组件的分离
6、光学问题的自动修正
7、光学性能指示器的自动检索

亮点：

1. 集成设计流程
2. 行业标准设计流程
3. Zemax OpticStudio 辐照度图用于自动计算表面热流
4. 表面变形导出
5. GRIN:折射率梯度随温度的变化
6. 主动光学
7. 气动光学效应
8. 光学设备的工业多物理设计

FINE™/FSI-OOFELIE流固耦合：

双向强耦合考虑了强耦合方法，允许在每个时间步上验证所有物理模型的方程。多物理现象的强耦合比连续模拟揭示了更多的信息。它在模拟多不稳定环境的同时，保证了快速收敛和解的稳定性。交错方法与两个求解器一起使用，确保每个领域的最有效方法。而且是一个完全集成的流体结构相互作用的环境。

特点：

① 双向强耦合，流体和固体在每个时间步长的平衡
② 稳态和非稳态计算。2D和3D功能
③ 结构线性和非线性分析。弹性和热弹性计算
④ 脚本技术

应用：

① 翅膀颤动或抖振
② 风力机叶片变形
③ 油箱晃动
④ 高超音速火箭喷管中的FSI
⑤ 导弹亚音速机翼振动
⑥ 热变形

OOFELIE::Multiphysics 软件不仅能够处理工程中的结构、传热、电、磁、声、学、流体等传统单场问题，同时还为用户提供工业级的多物理耦合解决方案，包含热-力、压电、 MEMS、光-热-力、声-结构、流体-结构耦合等。

结构力学分析：

静力学和瞬态动力学、线性和非线性
 模态分析和谐响应分析
 各向同性与各向异性材料
 3D、平面应力/应变及轴对称建模
 实体、薄膜、壳、杆、梁、集中质量单元
 大变形
 预应力模态
 热、电、磁性、流体、光学、声学领域与结构耦合

http://www.ueotek.com/videos/Efficiency_response_shell_model.mp4

热分析：

稳/瞬态热分析
 线性与非线性
 热辐射
 结构、流体与热的耦合分析
 3D、 2D 平面及轴对称建模
 热载荷、热接触

http://www.ueotek.com/videos/Temperature_flux_for_the_full_orbital_model.mp4

电分析：

 稳/瞬态
 线性/非线性
 有限元法/边界元法耦合
 介质材料
 相同节点,完美/不完美电气粘合
 RLC 电偶极子元素
 两种方式耦合结构和温度场

挡风玻璃自动除雪装置的电势分布、温度分布

声学分析：

 模态和谐波响应
 有限元/边界元耦合：声波表面，声波瑞利表面
 粘性、结构阻尼、完美匹配层(PML)
 带有导纳和阻抗随频率变化的吸音板
 平面波激励、点声源
 预法向位移、速度、加速度
 耦合结构场

http://www.ueotek.com/videos/Surface_acoustic_wave.mp4

表面声波

流体分析：

 3D、 2D 平面及轴对称建模
 稳态和瞬态、线性和非线性
 热弹性各向同性、各向异性材料
 材料属性与温度曲线
 流体材料库
 对称平面
 流固耦合界面，流固不匹配网格粘接

机翼流体分析

仿真优化：

 参数优化
 设计优化
 响应面优化
 拓扑优化

镜架拓扑优化

流体-结构耦合分析：

 3D、 2D 平面及轴对称建模
 稳态和瞬态、线性和非线性
 对称平面
 不可压缩、可压缩亚音速、可压缩超音速，非粘性，层流粘性，湍流粘性
 速度、温度入口边界，压力出口边界
 无滑移边界，表面热通量壁或温度壁
 耦合结构、温度场

流体结构交互作用

电-磁分析：

 3D、 2D 平面及轴对称建模
 稳态和瞬态、线性和非线性
 有导体和无导体磁场，绝缘、主动或被动导体磁场
 永磁体
 感应：给定电流方向、轴对称
 电势源：电流驱动、电势驱动
 无线远介质，电磁导线
 与力学耦合（拉普拉斯力），与温度场耦合（焦耳热）

感应加热

热-力耦合：

 静态和瞬态、线性和非线性
 模态和谐波
 3D、 2D 平面及轴对称建模
 热弹性各向同性、各向异性材料
 材料属性可与温度相关
 热弹性阻尼
 相变
 两种方式耦合热、电、磁性、流体、光学、声学领域

电磁驱动的温度场分布及变形

压电分析：

 静态和瞬态、线性和非线性
 模态和谐波
 SEM：超单元建模
 压电材料：六边形 C6，三角形 D3，三斜晶系 C1
 完美匹配层 PML
 体、膜
 两种方式耦合温度、流体、光学、声学

环形激振器电势（左）、位移场（右）

声学-结构耦合：

 模态分析
 谐波分析耦合：复杂指向、耦合模态的投影与非耦合模态的投影
 谐波分析不耦合：非耦合的声辐射，高效计算的模式辐射
 FMM:快速多级加速算法
 不匹配网格划分的振动声学接口：基于节点的插值法、投影插值法
 使用兼容网格的振动-声学交界面
 耦合电磁场，耦合温度-压电场
 与 SAMCEF Mecano&Repdyn 链接