Cadence Fidelity Pointwise 2023.1激活版下载安装教程

行业软件 9月 22, 2023 0 wang

Cadence Fidelity破解版软件是一套全新的计算流体动力学 (CFD) 解决方案综合套件，知识兔适用于多个垂直市场，知识兔包括汽车、涡轮机械、船舶、航空航天等。Fidelity CFD 将从 NUMECA 和 Pointwise 收购中获得的专业知识和技术与有机计算软件专业知识相结合，结合了 CFD 工程师在简化的工作流程中模拟多物理场系统性能所需的所有技术。Fidelity CFD 是适用于所有 CFD 相关应用的端到端解决方案。Fidelity CFD 环境中的专用工具可以快速高效地解决模拟过程的每个步骤。此外，Fidelity CFD 的设计考虑到了易用性，具有直观且应用程序驱动的界面，或者通过使用 Python API 或可用优化模块的自动化流程。

功能特色

一、Pointwise如何更好地进行网格划分

1、质量

网格质量是融合和精确CFD解决方案的关键，特别是对于复杂几何体上的粘性流动。使用Pointwise，您可以获得实现所需结果所需的所有工具 – 高水平的自动化以及密切的控制水平。Pointwise的结构化网格技术是最好的，我们用于混合，边界层分辨网格的T-Rex技术可以自动化复杂形状的快速网格划分。在另一个极端，如果知识兔您需要，您甚至可以一次移动一个网格点。

2、灵活性

Pointwise是主力，知识兔让您自信地处理不完美的几何模型，为您的流解算器格式化网格。使用我们专有的几何内核，您将从原生CAD和标准格式导入几何模型，知识兔使用分析（NURBS）和多面（STL）几何表示，并确保您的几何图形是水密的，并准备与容错网格和固体网格对齐啮合。

网格完成后，您将把它及其边界条件导出到开源，商业和标准CFD格式（如CGNS）。如果知识兔Pointwise没有您首选文件格式的内置支持，您可以使用Pointwise的CAE Export Plugin SDK添加自己的导出器。甚至网格化过程本身也可以使用我们基于Tcl的Glyph脚本语言编写的模板和宏进行自定义。

3、服务

我们对您成功的承诺仅从您的Pointwise许可证开始。无论您是遇到技术问题还是只需要建议，知识兔以便从Pointwise获得最大收益，我们经过行业测试的工程师随时准备为您提供帮助。每个许可都包含支持和培训。我们生成的不仅仅是网格 – 我们正在建立长期关系。

二、强大的几何支持是网格化的基础

Pointwise的专有几何内核支持混合几何，因此您可以与分析（NURBS）或离散（刻面）曲面同时工作。几何模型从CAD本机，中性和标准文件格式导入。

1、实体建模和实体网格划分

无数问题可能会导致几何模型不够水密，在表面之间留下足够大的空隙，知识兔从而导致网格划分问题。Pointwise的Solid Meshing功能套件旨在从一开始就避免这些类型的问题。通过将几何模型形成为不透水的实体，间隙被隐式地闭合，使得网格可以顺利地进行。Pointwise实现了广泛的实体建模操作，其中一些在几何文件导入期间自动执行，而另一些则可以仅针对模型的一部分进行微调。

实体网格划分中的一个重要概念是被子，几何体的一个子区域，它反映了设计意图（例如，汽车的引擎盖或机翼的上表面），它将作为一个单元进行网格划分，而不管数量是多少。几何表面支持它。最简单的是，几何模型中的每个修剪曲面都是一个被子。但是将相邻的修剪曲面组装成更大的被子，您的网格拓扑将会简化。

在几何模型导入期间，知识兔可以自动执行实体模型和面组装配。

2、容错网格划分

如果知识兔技术原因或个人偏好阻止您应用Solid Meshing，则可以选择容错网格划分。一种称为合并的技术会自动识别相邻的曲面网格，将它们连接在几何模型间隙上，并使用网格求解器从网格中移除几何图形，例如拓扑和条子曲面。

3、使用多面几何

使用多面几何体时，通常需要恢复几何体的拓扑，知识兔以便在网格中准确再现要素线（也称为硬边）。Pointwise提供特征提取，即仅基于转角识别刻面表面中的特征线的能力。特征提取可以在几何体导入期间自动执行，知识兔也可以在几何模型的任何部分上交互执行。

壳体实体（多面几何模型中的曲面）可以与模型中的任何其他几何实体相交。它们也可以通过平面切割它们，知识兔包括恒定坐标平面和您创建的任意方向平面。

4、网格几何独立

Pointwise不需要几何模型进行网格划分 – 可以直接在3-D中创建网格，而无需先创建几何体。此功能允许您仅在必要时使用CAD中的几何体。此外，Pointwise的内置几何建模器可用于补充从CAD系统导入的内容或从头开始创建新模型。

5、几何建模支持

在对复杂几何模型进行网格划分时，Pointwise可以创建独立于模型表面拓扑的网格。网格可以跨越整个表面，仅跨越表面的一部分或多个表面。

三、非结构化和混合网格划分

1、与T-Rex的混合网格划分

Pointwise的T-Rex（各向异性四面体挤出）是一种推进层技术，知识兔用于从边界挤出高质量（包括直角）四面体的规则层。该算法适用于凸凹区域和碰撞挤压前沿。

可选步骤将近壁和近尾区域中的四面体组合成棱镜或六面体。得到的网格具有比原始四面体网格更低的单元数，这提高了计算效率。但是这种细胞组合还在精确度最重要的区域中产生更高质量的细胞。

2、经典挤出混合网格划分

棱镜层也可以通过传统的挤出方法生成，这些方法以非结构化表面网格开始，并遵循法线，线性，旋转或用户定义的路径。通过可调控件，您可以调整步长，网格质量和拉伸图层的平滑度。

3、混合Hex-Tet网格

六面体和四面体网格可以以几种方式连接以形成混合网格。结构化的六面体和非结构化四面体块可以通过具有悬挂边缘的点对点共形界面间接地连接。通过自动生成的金字塔单元创建直接的六面体 – 四面体界面。

挤压棱镜可以直接（在三角形面上）或通过自动生成的金字塔（在四边形面上）阻挡与四面体块的界面。

4、使用源进行Tet Mesh聚类

由三角形和四面体组成的非结构化网格由改进的Delaunay方法生成。与结构化网格一样，非结构化表面网格可以跨越几何模型中的多个实体，并自动遵循CAD模型。非结构化求解器可以随时重新应用，使您可以控制最小和最大单元尺寸，最大单元到单元转向角，最大表面偏差和边界衰减。

5、结构化网格生成

Pointwise的结构化四边形和六面体网格技术是最好的，自1984年以来一直在不断磨练，知识兔以生成最优质的网格，最终控制平滑度，聚类和正交性。

该软件以超限插值（TFI）代数技术开始，在必要时自动考虑对几何模型的依从性。有几种TFI方法可供选择，知识兔包括标准，线性，极性和参数。

6、椭圆PDE平滑

通过应用Pointwise的椭圆偏微分方法，知识兔可以显着提高结构化网格的单元质量。这些方法通过控制函数迭代求解泊松方程，知识兔可以使用以下技术随时微调。

拉普拉斯（光滑度）

Thomas-Middlecoff（聚类）

固定网格（平滑度）

von Lavante-Hilgenstock-White（正交性）

Steger-Sorenson（正交性）

使用von Lavante-Hilgenstock-White和Steger-Sorenson方法可以获得几种壁角和壁间距约束的公式，知识兔以确保满足横向网格线如何满足边界需求的网格。

椭圆求解器方法还支持多种边界条件类型，具体取决于您是需要保持边界点固定，沿着形状滑动还是使用PDE解决方案浮动。

椭圆PDE方法的表面公式允许将表面约束到CAD几何体，无论是单个表面还是跨越表面集合。

7、结构网格的挤压方法

使用Pointwise的双曲线PDE和代数挤压方法也可以创建具有高度正交性和聚类控制的结构化网格。挤出方法以一个或多个结构化四边形表面网格和挤出六面体体网格开始。挤出可以为每个表面网格生成一个体积网格，或者可以将表面网格分组为更大的面以挤出成单个块。

所有挤出方法也可以应用于约束到CAD表面的二维网格和表面网格。在后一种情况下，网格从一个表面到下一个表面遍历整个几何模型。

双曲线方法尤其适用于使用重叠网格但包含挤出多块邻接网格的特征的CFD求解器。换句话说，知识兔可以在相邻的邻接块之间保持点对点接口。

8、Overset网格生成和组装

Pointwise始终能够生成多块邻接和溢流网格。通过软件与两个溢流网格组件（OGA）软件工具的集成，您现在可以在单个软件产品中执行整个装配过程，有时称为孔切割，而不是使用其他工具链。从Pointwise，您可以为选定的网格启动OGA软件，导入OGA计算的结果，并可视化您的溢流网格感兴趣的结果参数。

Pointwise的溢流网格组装功能包括：

支持结构化和非结构化的溢流网格。

直接连接到PEGASUS v5.2和Suggar ++ v2.2。

OGA计算的参数设置。

启动OGA软件。

导入OGA计算的结果。

可视化OGA结果。

通过网格自适应进行OGA修复。

9、用于融合和精确CFD的优质网格

网格质量是对解决方案质量影响最大的地方 – 毕竟，数值算法和物理模型都是由求解器的选择决定的。高质量的网格提高了CFD解决方案的准确性，并改善了相对于劣质网格的收敛性。因此，网格器提供用于获得和改进网格的工具是很重要的。一些网格划分软件使用数百个不必要的块作为拐杖来获得合适的网格。另一方面，Pointwise的网格方法经过多年的分析应用已被磨练，其精度和网格质量至关重要。

Pointwise中的网格质量工具可让您控制相对于验收标准的网格度量。知识兔可以以图形方式详细检查度量标准，直至细胞到细胞水平。切割平面可用于剖析网格以查看内部，可使用图形工具放大具有最小和最大度量值的单元格，只需指向单元格即可显示其度量值。

10、主动使用规则监控质量

可以应用规则来主动监控网格质量。您可以定义任何度量函数的可接受值（例如，最小夹角必须大于5度）。然后知识兔，在创建网格时，按下界面顶层的一个按钮将立即显示违反规则的所有网格。

四、使用脚本自动化您的CFD网格划分

1、宏和模板

Pointwise的基于Tcl的脚本语言Glyph为经验丰富的分析师和设计工程师提供定制功能。网格化过程可以针对您的特定配置类进行定制，知识兔也可以使软件执行不需要执行的操作。

经验丰富的分析师会发现，Glyph的命令涵盖了Pointwise GUI中可用的所有功能，允许捕获技巧和特殊技术，并将其作为组织知识产权的一部分。设计工程师将意识到Glyph可用于为特定配置创建自定义网格划分应用程序，允许它们自动生成网格并应用CFD。

2、日记和播放

您可以使用日记功能，而不是在文档的帮助下完全手动输入脚本。启用日记功能后，您与GUI交互的Glyph脚本将导出到文件中，知识兔以便以后编辑和播放。作为学习工具，您还可以启用脚本命令到消息窗口的回显。

3、在字形脚本交换上共享脚本

Pointwise维护着Glyph Script Exchange，这是我们自己，合作伙伴和客户开发的脚本在线存储库。这些免费提供的脚本不仅可以立即为您提供新功能，还可以通过编辑和更新形成新脚本的基础。他们是一个很好的学习工具。一旦开始编写自己的脚本，请确保将其中的一些贡献给Exchange。

五、CFD求解器接口

Pointwise支持CFD求解器的中性，原生和事实上的标准接口（包括求解器边界条件的规范）和各种其他格式，知识兔以确保Pointwise适合您的CFD过程。当然，Pointwise也兼容各种CAD数据格式。

六、支持的硬件平台

Pointwise支持CAE工程师目前使用的最流行的桌面工作站。该应用程序支持每个平台的原生外观，并通过OpenGL行业标准提供3-D图形。Pointwise的本机项目文件可在所有支持的平台上移植。

在Microsoft Windows，Linux和macOS上，64位支持Pointwise。

使用说明

1、网格类型

Pointwise生成结构化，非结构化和混合网格。它制作的元素类型包括三角形，四边形，四面体，金字塔，棱柱和六面体。Pointwise将整个区域划分为一个或多个称为块的子区域。

Pointwise可用于生成2D和3D块。2D块完全由表面单元组成，而3D块包含完全体积单元。同一网格中的所有块必须是2D或3D; 您不能在同一网格中组合不同维度的块。

每个块中的网格可以是结构化的，非结构化的或混合的。结构化网格完全由四边形（2D）或六面体（3D）单元组成，这些单元已按有序IxJxK阵列排列。非结构化网格由三角形（2D）或四面体，金字塔和棱镜单元（3D）组成，没有隐式顺序。如果知识兔所有块都包含结构化网格，则整个网格称为结构化网格。当所有块都包含非结构化网格时，整个网格称为非结构化网格。如果知识兔整个网格由结构化和非结构化块组成，则整个网格称为混合，一种特殊类型的非结构化网格。

提示：在确定要用于几何体的拓扑时，需要考虑以下几个因素：网格生成过程可用的时间，解算器支持的网格类型，特定区域所需的精度网格和所需的网格大小。

2、数据层次结构

数据层次结构是指在构建网格期间将使用的四种类型的数据（称为实体）。Pointwise将实体组织成四种类型：

数据库：定义要网格化的对象形状的几何数据

连接器：曲线网格

域：表面网格

块：体积网格

数据层次结构的基础是数据库：要在其上生成网格的对象的几何模型。您通常从计算机辅助设计（CAD）系统获取数据库并将其导入Pointwise。Pointwise还提供了用于创建数据库实体的工具。数据库可以包括点，曲线，曲面和其他拓扑数据，如修剪曲面。但请记住，Pointwise不需要数据库; 您创建的网格实体的几何体可能隐式定义网格的形状。此外，Pointwise不要求数据库表示封闭的实体模型，它可以使用具有间隙和重叠的CAD模型。

提示：由于Pointwise维护网格和数据库实体之间的层次关系，因此它可以自动化网格生成过程的许多部分。

Pointwise层次结构的其余三个元素是网格实体：连接器（曲线网格），域（表面网格）和块（体积网格）。网格实体根据其计算维度进行排序。但是请注意，Pointwise的所有网格实体都可能具有3D形状（即笛卡尔坐标（x，y，z）的所有三个分量都可能不同）。

连接器（层次结构底部的网格实体）是分布网格点的曲线。CAD系统称为复合曲线的连接器由一个或多个段组成。分段是基本曲线类型，知识兔可以是折线，多曲线，圆锥和圆，或从数据库获得的曲线。

层次结构中间的网格实体是域，表面网格。首次创建域时，将使用默认方法自动生成初始域网格。然后知识兔可以应用各种网格方法来提高网格的质量。

称为块的卷网格位于数据层次结构的顶部。与域一样，初始块网格是自动创建的，然后知识兔可以应用各种网格方法来提高网格的质量。

此数据层次结构提供了框架，通过该框架可以在整个层次结构的其余部分中传播对任何实体的修改。例如，修改连接器的形状将更新使用它的所有域和块。术语“前向编辑”是指在层次结构中向上传播的网格变化，而“向后编辑”是指向下传播的变化。Pointwise的数据层次结构以及前向和后向编辑允许您更改网格中的一个实体，并使Pointwise使整个网格系统与您的更改保持一致。

3、用户交互模型

通过在Pointwise窗口顶部排列的一系列下拉菜单访问逐点命令。为方便起见，还可以通过键盘快捷键和工具栏按钮访问许多命令。

注意：菜单是访问Pointwise命令的最完整方式。工具栏按钮和键盘快捷键可加快对常用命令的访问速度。

Pointwise菜单是：

文件：用于打开和保存Pointwise项目文件以及从其他系统导入和导出文件。

编辑：包含撤消，重做和用于修改实体的命令。

视图：具有各种显示窗口视图方向的控件以及面板和工具栏的整体布局。

检查：提供获取有关网格质量和网格其他方面的详细信息的方法。

选择：包括选择实体和控制选择行为的各种方法。

创建：用于构建新的数据库和网格实体。

网格：用于应用Pointwise的网格方法来提高网格质量。

脚本：提供字形脚本和日记控件。

CAE：用于设置Pointwise将导出的分析软件类型和维度，也用于设置边界和体积条件。

帮助：提供对Pointwise帮助系统的访问。

Pointwise使用名词 – 动词交互模型。这意味着您首先选择要操作的实体，然后知识兔选择要对其执行的操作。例如，要复制实体集合，首先选择要复制的实体，然后知识兔从“ 编辑”下拉菜单中选择“ 复制 ” （或者只需使用Ctrl + C键盘快捷键或“ 复制”工具栏按钮）。一旦操作完成，仍然选择最初选择的实体并准备好进行其他操作。

有关Pointwise交互模型的更多信息，请参见本手册的GUI部分。

Pointwise还包括一个脚本语言Glyph，可用于控制整个网格划分过程。任何可以交互式完成的命令也可以通过脚本完成。这对于在批处理过程中控制Pointwise，将其与其他软件耦合以进行优化，开发独立的网格划分应用程序以及自动执行各种网格划分任务非常有用。

4、规划您的网格

在开始使用Pointwise（或通过任何其他方法）生成网格之前，您应首先考虑与要执行的分析相关的几个方面。这将节省您大量的时间，同时避免代价高昂的错误启动和返工。

提示：预先花一点时间来规划您的项目并确保网格以最有效的方式实现您的目标，这将为下游节省大量时间和资源。

定义建模目标

分析需要哪些具体结果？您是在寻找一般流动模式还是有关流场中压力，传热和分离位置的更详细信息？

需要多大的准确度？您在寻找趋势还是绝对的？

你需要多长时间才能完成分析？您是否有时间（工时和计算机）来分析整个系统，或者您是否可以通过仅分析感兴趣的组件来获得有意义的结果？

识别网格的约束

您的分析软件可以处理哪些类型的网格拓扑？

您可以使用的最大网格点数是多少？您可以使用的最大网格块数是多少？

规划网格

什么网格拓扑最有效？

哪些区域需要更精细的网格才能准确地解析边界层，冲击波或其他流场特征？哪个区域可以用更粗糙的网格覆盖？

几何组件是否会更改以进行其他分析？它们是否可以在网格中隔离，知识兔以便以后轻松编辑？

点态过程概述

在计划好网格并熟悉Pointwise的术语和命令结构后，您就可以开始生成网格了。Pointwise旨在让您以特定顺序流过网格生成过程，知识兔从网格曲线（一维网格元素），到表面网格（二维网格元素），到体积网格（三维网格元素）。此过程允许Pointwise自动执行许多网格拓扑和维度簿记任务，否则您必须跟踪自己。

您将遵循的基本步骤如下所示。如上所述，有些步骤是可选的。

选择您将使用的分析软件以及网格是2D还是3D。

创建或导入几何模型（数据库）。（可选的）

创建定义曲面网格边界的曲线（连接器）。

沿连接器分配网格点。

选择闭合的连接器循环来定义表面网格（域）。

应用网格方法来改善表面网格点的分布。（可选的）

选择域的封闭壳以定义体积网格（块）。

应用网格方法来改善体积网格点的分布。（可选的）

设置分析软件边界条件。（可选的）

导出分析软件数据文件。

保存Pointwise项目文件。

注意：对于3D网格，请选择要导出到选定CAE的块。否则，请选择导出的域。

虽然每个步骤中执行的详细操作对于您构建的每个网格都会有所不同，但您将始终按照此常规顺序执行这些基本步骤。我们还建议您在创建足够的连接器后立即创建一些域（表面网格）。这将允许您立即查看应用于连接器的网格点的分布是否会产生良好的域表面网格。通过这样做，您将能够在网格生成过程的尽可能早的阶段识别并纠正潜在问题，知识兔从而产生更好的最终网格。