伏图®-物质点法引擎(Simdroid®-MPM)
具备强大的建模、离散、求解及后处理全流程仿真能力,提供交互友好、高度集成的图形用户界面,以及完备的帮助文档和丰富的工程案例。广泛应用于碰撞冲击、穿甲侵彻、鸟撞、爆炸破碎、毁伤断裂、岩土地质、流固耦合等涉及结构与材料极端变形的工程问题。
功能优势
综合了拉格朗日法和欧拉法的优点,易跟踪物质界面,无网格畸变,易于实现物质点、有限元、有限差分等算法的无缝耦合求解,计算效率高。
高效的前后处理
  • 具备快速几何建模技术
  • 支持物质点粒子、有限元网格耦合的数值模型离散
  • 具备均匀/非均匀背景网格技术
  • 支持Python脚本的二次开发
  • 后处理模块具备物质点、有限元耦合展示技术
  • 支持行业工具的定制开发
  • 提供仿真APP开发功能
丰富的求解工具
  • 具备完整的物质点法求解器库,包括标准物质点法求解器、耦合物质点有限元求解器、耦合多物理场求解器
  • 支持物质点、有限元、有限差分等计算方法耦合,实现了固体、流体多种场景下的多物理场耦合分析
  • 支持粒子、有限元混合模型求解
应用场景
航空航天
航空航天
小天体撞击与防御、空间碎片防护、深空探测、推进技术、月壤钻探、鸟撞问题(机翼/发动机叶片/风挡玻璃)、涡轮叶片损伤、热障涂层、水面迫降、座舱逃逸、生物医学
能源化工
能源化工
反应堆堆芯安全评估、储液罐设计、晃动冲击、LNG强度评估、输气管道爆炸超压预测、尾矿开挖、油气井工程、煤层顶板水力压裂、燃气爆炸、天然气水合物储层破碎、煤层爆破
建筑土木
建筑土木
建筑抗震、混凝土结构、爆燃与爆破、地下空间防护设计、渗流侵蚀、颗粒流动/流变、动力沉桩、压实注浆、隧道掘进、岩石层裂、岩爆
地质灾害
地质灾害
边坡/坝坡失效、砂土液化、泥石流、溃坝、涌浪、海啸、山体崩塌、雪崩、风积沙
视效渲染
视效渲染
影视特效(爆炸、风暴、沙尘、海浪、雪景、冰块)、CG真实感渲染(火焰、烟、雾、泡沫、水花)、游戏动态画面光影渲染
车辆工程
车辆工程
车身涉水、气囊冲击、变速箱飞溅润滑、电机喷淋冷却、整车碰撞、金属板冲压成型、轻量化选材、抗撞与吸能、行人安全保护、特种运输车辆防晃
机械制造
机械制造
增材制造、材料成型、摩擦焊接、爆炸压实/焊接、高速切削加工、磨削、线切割、喷丸工艺、结构优化、复合材料
核心功能
快速建模
  • 二维、三维几何模型搭建,外部几何模型导入(step、iges)
  • 模型离散(物质点粒子、有限元网格、粒子单元耦合),基于标准图元(立方体、圆柱体、球体、卵形体)直接生成粒子;具备自由、映射、扫掠剖分方式,生成六面体、四面体网格,基于有限元网格转粒子;外部有限元网格文件(inp)、粒子文件(k文件SPH粒子)导入;均匀/非均匀背景网格技术(多级/局部多重/悬点自适应等)
  • 多种材料本构模型以及用户自定义材料模型等,适用于金属、混凝土、土壤、陶瓷、泡沫、编织物、橡胶、蜂窝材料、含能材料、复合材料等
  • 荷载与边界(接触、绑定、约束、起爆点、速度边界、加速度边界、压力边界、预应力场、重力场、集中力、分布力等);接触与摩擦定义;求解设置和输出设置
  • Python脚本的调用与参数自定义
类型丰富的求解器算法库
  • 标准物质点法及广义插值物质点法求解器(MPM&GIMP)
  • 多重背景网格物质点法求解器(Multigrid-MPM)
  • 移动固连界面背景网格物质点法求解器(Moving Tied-Interface Grid MPM)
  • 多级背景网格物质点法求解器(Multi-level MPM)
  • 物质点法和有限元法的各种耦合求解器(HFEMP, CFEMP&AFEMP)
  • 物质点法和有限差分法耦合求解器(FDMPM)
  • 隐式物质点法求解器(Implicit-MPM)
  • 浸没不可压物质点有限元法求解器(FlowMPM)
  • 交错网格物质点法求解器(SGMPM)
  • 扩展物质点法求解器 (XMPM)
  • 杂交交错网格物质点有限元法求解器(Hybrid-SGFEMP)
  • vp格式物质点法求解器(UPMPM)
  • 耦合vp格式物质点有限元法求解器(CFEUPMP)
  • 不可压物质点法求解器 (Incompressible-MPM)
特色功能
  • 交错网格高精度格式物质点法
  • 壳单元-物质点混合模拟薄壁结构
  • 钢筋混凝土结构的单元-质点混合离散
  • 单元-质点自适应转化
  • 自适应物质点分裂
  • 质点近距离探测
  • 移动网格技术
  • 非均匀背景网格
  • 改进的接触算法
  • 并行MPM(OpenMP/MPI)
求解计算
  • 物质点、有限元耦合后处理技术
  • 通用基础工具(云图、等值线、切片、矢量图、流线图、迹线图、时间历程曲线等)
  • 定制工具开发
仿真APP开发

APP开发器内置输入框、按钮、视图窗口等十余种界面控件,用户无需掌握任何编程语言,通过简单的鼠标拖拽行为即可便捷地封装仿真模型与仿真流程,生成轻量化、可复用的仿真APP。APP开发器还提供仿真APP编译功能,可对仿真APP进行编译生成可执行文件,独立运行。

案例展示
冲击动力学
鸟撞问题
结构防护
连续侵彻多层钢筋混凝土板
结构毁伤
钢筋混凝土侵彻破坏
岩土冲击问题
落锤强夯
聚能射流
油气井射孔过程
流固耦合
充液容器倾覆
液体晃动
结构体入水
地质工程
边坡失稳
岩土流固耦合
溃坝冲击
机械加工
金属切削
多孔介质材料
泡沫铝压缩
抗冲击防护
薄壁方盒压溃吸能
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