Phiên bản Simcenter STAR-CCM+ 2602 mang đến nhiều cải tiến mạnh mẽ giúp tăng tốc mô phỏng CFD và hỗ trợ ra quyết định kỹ thuật nhanh hơn.

Một số điểm nổi bật của phiên bản này bao gồm:

• Dự đoán kết quả tức thì với AI

• Tăng tốc mô phỏng đa pha bằng GPU

• Tối ưu hiệu suất kết hợp CPU – GPU

• Mô phỏng vehicle wading nhanh hơn với SPH solver

• Cùng nhiều cải tiến khác về độ chính xác và hiệu năng.

Công nghệ AI Geometric Deep Learning (GDL) được tích hợp trong Simcenter STAR-CCM+ 2602 cho phép tạo ra các dự đoán nhanh chóng để đánh giá nhiều phương án thiết kế trong thời gian thực, giúp tăng tốc quá trình ra quyết định ở giai đoạn thiết kế ban đầu.

Phiên bản này cũng bổ sung hỗ trợ GPU native cho các solver Volume Of Fluid (VOF) và Mixture Multiphase (MMP), đồng thời cải thiện khả năng mở rộng multi-GPU giúp giảm đáng kể thời gian xử lý cho các mô phỏng CFD đa pha và quy mô lớn.

Ngoài ra, STAR-CCM+ 2602 còn mang lại:

• Hỗ trợ GPU AMD trên Windows

• Cơ chế tận dụng đồng thời CPU và GPU thông minh

• Cải tiến độ chính xác của lưới prism layer

• Thuật toán mixing plane bảo toàn năng lượng tốt hơn

Những cải tiến này giúp kỹ sư có thể mô phỏng nhiều thiết kế hơn, với độ chính xác cao hơn và trên nhiều cấu hình phần cứng khác nhau, từ đó đưa ra quyết định kỹ thuật nhanh chóng và tự tin hơn.

Các nâng cấp trong phiên bản này tập trung vào ba mục tiêu chính:

• Model the complexity – mô phỏng các hiện tượng phức tạp chính xác hơn

• Explore the possibilities – mở rộng khả năng khám phá thiết kế

• Go faster – tăng tốc toàn bộ quá trình mô phỏng

Model the complexity

Hội tụ nhanh hơn với Enhanced Quality Prisms

Trong nhiều trường hợp, hình học phức tạp khiến các prism layer bị co lại, đặc biệt tại các góc lồi hoặc lõm. Điều này làm giảm chất lượng lưới gần tường và khiến quá trình hội tụ của solver chậm hơn.

Các kỹ sư CFD thường gặp vấn đề “hanging node” trong quá trình chuyển tiếp lưới, gây khó khăn trong việc duy trì sự liên tục của lớp boundary layer và làm giảm độ chính xác khi mô phỏng dòng chảy gần bề mặt.

Trong Simcenter STAR-CCM+ 2602, khi kích hoạt Enhanced Quality Prism Layer Mesher, phần mềm sẽ:

• tạo các lớp prism dày và ổn định hơn

• giảm hiện tượng co lớp lưới

• loại bỏ topology “hanging node”.

Nhờ đó:

• residual ổn định hơn

• solver hội tụ nhanh hơn

• mô phỏng boundary layer chính xác hơn.

Điều này giúp cải thiện độ tin cậy khi dự đoán:

• lực ma sát bề mặt

• truyền nhiệt

• hiện tượng tách dòng.

Trong các ứng dụng aerospace và automotive, cải tiến này giúp giảm số lần phải restart simulation và rút ngắn đáng kể thời gian đạt được kết quả hội tụ.

Bảo toàn năng lượng tốt hơn với implicit mixing planes

Trong các bài toán turbomachinery, khi rotor và stator kết nối thông qua implicit mixing planes, nếu lưới không tương thích tốt có thể dẫn đến sai lệch trong bảo toàn năng lượng.

Điều này gây ra sai số trong:

• tổng áp suất

• tổng nhiệt độ

và làm ảnh hưởng đến độ chính xác khi đánh giá hiệu suất của compressor hoặc turbine.

Trong Simcenter STAR-CCM+ 2602, một chiến lược cập nhật boundary value mới kết hợp với imprint binning tại mixing plane giúp đảm bảo bảo toàn năng lượng chính xác hơn.

Kết quả:

• giảm sai số áp suất và nhiệt độ tổng tới một bậc độ lớn

• tăng độ ổn định của solver

• cải thiện độ tin cậy của kết quả mô phỏng.

Đặc biệt, không cần thay đổi workflow hiện tại – người dùng chỉ cần cập nhật phiên bản là có thể hưởng lợi từ cải tiến này.

Explore the possibilities

Dự đoán khí động học tức thì với AI

Trong giai đoạn thiết kế ban đầu, các kỹ sư cần đánh giá nhanh nhiều phương án thiết kế để xác định hướng phát triển tối ưu.

Trong Simcenter STAR-CCM+ 2602, công nghệ Geometric Deep Learning (GDL) được tích hợp trực tiếp vào Design Manager.

Điều này cho phép:

• huấn luyện mô hình AI từ một số lượng nhỏ simulation

• hoặc tận dụng dữ liệu CFD hiện có.

Kỹ sư có thể:

• so sánh song song kết quả CFD và dự đoán AI

• đánh giá nhanh hiệu suất khí động học của nhiều thiết kế.

Nhờ vậy, các vòng lặp CFD tốn hàng giờ có thể được thay thế bằng dự đoán trong vài phút, giúp tập trung simulation độ chính xác cao vào những phương án tiềm năng nhất.

Tận dụng dữ liệu mô phỏng sẵn có

Trong nhiều doanh nghiệp, các dự án trước đây đã tạo ra khối lượng lớn dữ liệu CFD giá trị cao, nhưng chúng thường không được khai thác để phục vụ các workflow AI mới.

Trước đây, để huấn luyện mô hình AI, kỹ sư thường phải chạy lại nhiều simulation nhằm tạo dữ liệu training – điều này rất tốn thời gian.

Trong STAR-CCM+ 2602, người dùng có thể import trực tiếp kết quả simulation cũ vào Design Manager để dùng làm dữ liệu huấn luyện cho các mô hình GDL.

Các lợi ích bao gồm:

• tận dụng dữ liệu từ các dự án trước

• tự động hóa post-processing

• so sánh nhiều simulation trong cùng một môi trường.

Nhờ đó, các mô hình dự đoán AI có thể được xây dựng nhanh hơn và với ít simulation mới hơn, giúp tăng tốc quá trình khám phá không gian thiết kế.

Go faster

Tăng tốc mô phỏng đa pha với GPU

Các bài toán VOF và Mixture Multiphase, đặc biệt khi liên quan tới free surface hoặc phase change, trước đây thường mất rất nhiều thời gian chạy.

Trong Simcenter STAR-CCM+ 2602, các solver VOF và MMP đã được hỗ trợ GPU native, mang lại bước tiến lớn trong việc tăng tốc mô phỏng đa pha.

Các khả năng mới bao gồm:

• hỗ trợ phase change

• mô hình surface tension

• kỹ thuật implicit multi-step

• hỗ trợ nhiều chế độ dòng chảy với MMP-LSI.

Vì cùng một solver được dùng cho CPU và GPU nên kết quả mô phỏng hoàn toàn nhất quán khi đạt hội tụ.

Về hiệu năng:

• 1 GPU có thể đạt hiệu suất tương đương ~250 CPU cores

• nhưng chỉ tiêu thụ 19% năng lượng so với hệ CPU.

Điều này mang lại lợi ích lớn cho các ngành như:

• ô tô

• hàng hải

• công nghiệp quá trình.

Tăng hiệu năng multi-GPU lên đến 20%

Trong nhiều trường hợp, khi mở rộng simulation sang nhiều GPU, chi phí truyền dữ liệu giữa các thiết bị có thể làm giảm hiệu quả tính toán.

STAR-CCM+ 2602 cải thiện khả năng multi-GPU scaling, cho phép:

• tăng tốc simulation gần tỷ lệ thuận với số GPU

• xử lý các mô hình CFD lớn nhanh hơn.

Nhờ vậy, thời gian chạy simulation có thể giảm tới 20% khi sử dụng nhiều GPU.

Hỗ trợ GPU AMD trên Windows

Trước đây, nhiều workstation Windows với GPU AMD mạnh mẽ không thể sử dụng cho CFD trong các phiên bản STAR-CCM+ cũ.

Điều này buộc các kỹ sư phải:

• chuyển simulation sang máy khác

• hoặc sử dụng hệ điều hành khác.

Với STAR-CCM+ 2602, GPU AMD trên Windows hiện đã được hỗ trợ đầy đủ, cho phép:

• chạy simulation trực tiếp trên workstation

• tận dụng tối đa phần cứng hiện có

• đơn giản hóa việc quản lý hạ tầng IT.

Tận dụng tối đa CPU và GPU

Trong các hệ thống HPC sử dụng GPU, một số tác vụ như:

• surface wrapping

• post-processing

vẫn phụ thuộc vào CPU.

Điều này khiến nhiều CPU cores bị nhàn rỗi khi GPU đang hoạt động.

STAR-CCM+ 2602 giải quyết vấn đề này bằng cơ chế adaptive CPU utilization, cho phép CPU xử lý các tác vụ đa luồng song song trong khi GPU chạy simulation.

Kết quả là:

• tận dụng tối đa tài nguyên hệ thống

• giảm thời gian xử lý tổng thể

• tăng hiệu quả tính toán.

Mô phỏng vehicle wading nhanh hơn với SPH solver

Phân tích vehicle wading (khả năng xe vượt qua vùng nước) thường yêu cầu workflow phức tạp để mô phỏng tương tác giữa:

• nước

• lốp xe

• mặt đường

• hệ thống treo.

Trong STAR-CCM+ 2602, solver SPH giúp mô phỏng bài toán này dễ dàng hơn bằng cách:

• tinh chỉnh mật độ hạt quanh xe

• mô phỏng chuyển động động lực học

• phân tích tiếp xúc lốp – mặt đường.

Phương pháp này giúp:

• giảm thời gian setup

• cải thiện độ chính xác tại các vùng quan trọng

• rút ngắn thời gian turnaround cho các bài toán vehicle wading.

Kết luận

Những cải tiến trong Simcenter STAR-CCM+ 2602 giúp các kỹ sư:

• mô phỏng các hiện tượng phức tạp chính xác hơn

• khám phá nhiều phương án thiết kế hơn

• tăng tốc đáng kể thời gian mô phỏng.

Nhờ đó, các doanh nghiệp có thể thiết kế sản phẩm tốt hơn và nhanh hơn, biến sự phức tạp của kỹ thuật thành lợi thế cạnh tranh.

Quý khách đang cần hỗ trợ tư vấn và mua bản quyền phần mềm Simcenter Star CCM+. Xin vui lòng liên hệ với chúng tôi:

CÔNG TY TNHH GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ HOÀN HẢO (TOP SOLUTIONS CO., LTD)

Trụ sở chính: Số 240/66 Ngọc Trục, Phường Đại Mỗ, TP Hà Nội, Việt Nam
Văn phòng Hà Nội :02A, đường 3.7/7, Khu đô thị Gamuda Gardens, phường Hoàng Mai, Thành phố Hà Nội
Văn phòng đại diện tại Hải Phòng: Số 91, Đào Đô, P. Hồng Bàng, Hải Phòng
Văn phòng đại diện tại Đà Nẵng: Shophouse 304, Đường Mê Linh, Phường Hải Vân, Tp. Đà Nẵng
Văn phòng đại diện tại Tp Hồ Chí Minh: Toà A, Masteri Centre Point, Đường N2, P. Long Bình, TP. Thủ Đức, TP. HCM
Telephone: 024. 3225 2218
Fax             : 024. 3789 0362
Hotline     : 0904 137 867
E-mail: sales@topsolutions.com.vn
Website: www.topsolutions.com.vn