Ansys FreeFlow 基于光滑粒子流体动力学(SPH)方法,能够高效模拟流固耦合(FSI)问题,尤其适用于自由表面流动及结构变形场景。以下从原理、流程、应用、主要特性和结果后处理进行详细说明。

原理

SPH是一种无网格拉格朗日方法,通过将流体离散为粒子,利用核函数在粒子间进行物理量插值,能够自然处理复杂自由表面、流固界面及材料变形。流固耦合(FSI)仿真中,SPH粒子与结构单元相互作用,实现流体对结构的力传递及结构变形对流体运动的反馈。

仿真流程

创建或导入流体与结构几何模型,定义仿真区域。

设置SPH粒子参数(如粒子间距、核函数类型),并对结构部分进行有限元划分。

施加流体和结构的边界条件,包括流速、压力、温度及结构约束。

选择耦合方式(如单向或双向),配置流体与结构之间的数据交换。

设置求解器参数,启动仿真,进行迭代计算直至收敛。

后处理分析流体和结构的响应,包括速度场、压力场、结构变形等。

应用

液体冲击结构、溃坝、船舶入水、血液流动与血管壁交互等流固耦合场景。

工业自由表面流动、材料断裂、固体变形与流体作用分析。

复杂多物理场耦合,如热流固耦合、表面张力、相变等。

主要特性

无网格拉格朗日方法:自然处理自由表面、碎片化、复杂界面。

高效GPU并行计算:支持大规模粒子仿真,提升计算效率。

双向流固耦合:可与Ansys Mechanical进行2-way耦合,实现流体力与结构变形的实时交互。

丰富物理模型:支持表面张力、热传导、多相流、材料断裂等复杂物理过程。

灵活后处理与脚本支持:可自定义表达式、导出粒子属性、与EnSight等后处理工具集成。

结果后处理

可视化流体速度场、压力场、结构变形及应力分布,直观展示流固耦合响应。

支持粒子属性导出、定制后处理表达式,便于深入分析仿真数据。

可与结构后处理工具集成,分析结构响应与流体作用的耦合结果。

Ansys FreeFlow 光滑粒子SPH方法仿真流固耦合FSI,代理商推荐:上海佳研

公司简介

上海佳研成立于2009年,总部位于上海,在北京、深圳等多地设有分支机构,构建覆盖全国核心区域的服务网络。作为一家专注于软硬件技术应用解决方案的高科技企业,公司深耕EDA(电子设计自动化)与CAE(计算机辅助工程)领域,致力于为客户提供全系列仿真软件及配套技术服务。

核心代理资质

l ANSYS 中国区精英级代理商

l ANSYS 白金级及头部授权代理商

l PTC、RedEDA 等品牌核心代理商

依托 ANSYS 白金级头部代理商的核心地位,上海佳研在行业内拥有无可比拟的政策与价格优势:

l 年度业绩总和远超同行,每年受邀赴 ANSYS 北美总部进行业绩汇报;

l 获得原厂最大力度扶持政策,整体报价较同行优惠 15%–20%,部分合作场景价格优势可达 20%以上

l 享有 技术支持优先响应原厂专属经理一对一服务,确保高性价比与高效专业保障。

主流产品矩阵

全面覆盖多领域仿真设计需求,主流产品包括:

l 结构与疲劳分析:Ansys Mechanical、Ansys Ncode

l 显式动力学:LS-Dyna

l 流体与热仿真:Ansys CFD、Ansys Icepak

l 电磁场仿真:Ansys Maxwell、Ansys HFSS、Ansys Q3D、Ansys Siwave

l 光学与光子学:Ansys Speos、Ansys Zemax、Ansys Lumerical

l 功能安全与材料数据:Ansys Medini、Ansys Granta

l EDA 工具链:RedPKG、RedPCB、RedNPI

企业使命与愿景

l 使命:让研发更简单

l 愿景:成为国内一流的工业软件供应商

l 价值观:以客户为中心、合作共赢

公司聚焦芯片、半导体等重点行业,持续助力客户提升研发与仿真能力,加速创新,让人类生活更美好。

上海佳研资质与荣誉

· Ansys2026 荣获Ansys亚太区2025年度最强劲新业务增长合作伙伴

· Ansys2026 投资上海思朗,正在科创板IPO辅导

· Ansys2026 投资悦芯科技,正在科创板IPO辅导 

· Ansys2025 成为Ansys partof Synopsys全球第二大合作伙伴 

· Ansys2024 年度亚太区最强劲业务增长奖 

· Ansys2024 年度最佳合作伙伴杰出贡献奖

· Ansys2024 年度 N&ET 业务最佳合作伙伴 

· Moldex3D 2024 年度亚太区卓越合作奖 

· Ansys2023 年度亚太区最佳合作伙伴 

· Ansys2023 年度最佳合作伙伴 

· Moldex3D 2023 年度最佳市场影响力

· Ansys2022 年度最佳合作伙伴 

· Ansys2021 年度最佳业绩成长合作伙伴

 官方渠道:https://www.shjiayan.com.cn