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万德成教授应邀在“第18届中国CAE工程分析技术年会暨第4届中国数字仿真论坛”做大会特邀报告
编辑:【admin】     加入时间:【2022-11-25】
          2022年11月21-24日,第18届中国CAE工程分析技术年会暨第4届中国数字仿真论坛在福建厦门召开。中国CAE工程分析技术年会始创于2005年,18年来,已成为我国数字仿真技术领域每年一届名副其实规模最大、技术层次最高的专业交流活动,被业界誉为仿真技术领域的“奥斯卡”盛会。来自工业部门、科研院所、大专院校、民营企业及软件公司的专家学者、业界精英等200多人参会。会议涵盖船舶与海洋工程、航空航天、军工兵器等诸多行业和领域,为振兴民族自主品牌CAE软件发挥了重要的作用。长江学者特聘教授、上海交大CMHL研究中心主任万德成教授应组委会邀请做了大会特邀报告。

 
       万德成教授大会报告题目是“船海工程水动力CAE软件自主研发”,介绍了CMHL团队过去十多年在船舶与海洋工程水动力学CAE软件自主研发方面所做的工作。
       在船舶与海洋工程中,常常涉及到非常复杂的水动力学问题,比如“非线性自由面剧烈流动”“水-气-泡-空化相互渗透流动”、“可压-不可压流体耦合作用流动”等。解决此类复杂问题必须要借助于CAE数值软件。目前国内缺乏自主CAE软件,已有的国外商业软件很难满足船海工程很多特殊需求,也不能适配国产超算系统。因此,船海工程水动力学自主CAE软件有很大的发展空间。  
      CMHL研究团队主要聚焦于以下三个方面的工作。首先是四高(高可靠、高稳定、高精度、高效率)计算方法研究,然后在此方法的基础上开展高性能船舶与海洋工程复杂流场CAE自主软件的研发,第三是开展CAE软件在船舶装备优化设计与智能控制中的应用研究。万德成教授重点介绍了CMHL团队在“基于开源代码OpenFOAM开发”和“从底层架构完全自主研发”两个方面的工作。
      CMHL团队基于开源代码OpenFOAM基础上开发了一系列求解模块,独立自主开发了船海流场软件naoe-FOAM-SJTU,并将其应用于模拟船舶于海洋工程复杂的水动力学问题。引入的造波模块可以生成规则波、二阶斯托克斯波以及多向不规则波等。引进了重叠网格技术,避免网格出现较大的变形,可以处理六自由度的运动问题,比如船桨舵耦合运动、三体船的耐波性预报、两船水动力干扰预报、船艏和船尾砰击上浪模拟、小艇进出坞舱等。引入的系泊系统模块、两相流模块、空化流模块、船体操纵模块等,可实现对船体自航操纵运动的数值模拟,包括Z形运动、回转运动、航向保持等。团队发展了粘势流耦合技术,自主开发高阶谱方法粘势流耦合软件HOS-CFD-SJTU,在船体附近使用粘流模拟,外围流畅使用势流大范围模拟,可以降低计算量,实现对大范围海域的数值模拟。对于深海立管的涡激振动,团队开发了vim-FOAM-SJTU求解器,可以精确模拟出立管后的泄涡、立管的多模态运动响应,以及浮式平台和深海立管全耦合泄涡的复杂流动现象。团队开发了固定式风场尾流模拟软件FXWF-SJTU,可用于模拟气动、水动、系泊系统耦合的模拟。
       在底层架构完全自主研发方面,CMHL研究中心完全自主研发了自适应网格加密软件BAMR-SJTU,可用于精细化模拟水气泡混合现象、波浪卷曲破碎、波浪的兴波破碎和液滴飞溅等。        
        万德成教授大会报告内容丰富,生动具体,富有前瞻性和启发性,引得在场的参会人员纷纷拍照学习。第18届中国数字仿真论坛常务理事会副理事长,中国航空工业集团信息技术中心原首席顾问宁振波研究员,对万德成教授精彩的大会报告表示感谢和赞赏,对CMHL研究中心的出色工作和自主开发CAE软件给予高度评价和肯定,并高度赞许万德成教授本人和领导CMHL团队脚踏实地和十年磨一剑的精神和韧劲开展工作,为中国船舶工业软件自主化发展做出了突出的贡献,会场响起了热烈的掌声。

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