[00326968]动力学软件及其工程应用

动力学仿真软件，借助高性能计算机平台对动力学控制方程组进行数值求解，以达到对工程问题、物理现象等进行细致研究的目的。包括结构动力学和流体动力学在内的动力学仿真软件及技术，已经广泛应用于航空航天、国防、汽车、船舶、机械电子、能源等各主要工程领域，成为工程技术人员分析研究技题、产品优化设计的重要手段和平台。
研发团队在多年基础研究和应用研究工作积累的基础上，开发了具有完全自主知识产权的商用流体动力学（CFD）数值仿真软件。该 CFD 软件以有限体积法为基础，在吸收现有商用 CFD 软件技术（如MPI 并行计算技术、多重网格加速技术、RANS/DES湍流模型等）的同时，进一步嵌入了多项由北大科研团队独立发展的核心技术，包括：约束大涡模拟方法（CLES）、嵌套网格算法、高精度耦合算法。这些核心技术都是当前国际 CFD 领域前沿研究的最新成果，可以显著提升 CFD 软件的计算精度、数值可靠性、 特别是模拟复杂湍流分离流的准确性，代表了 CFD 技术
的发展方向。上述 CFD 软件的开发工作得到了国家工信部重大科技专项的资助，并已开始应用于相关技术装备的研发工作中。近期该仿真软件正在走向航天、国防、汽车、新能源等应用领域。
与此同时，研发团队还与相关企业开展技术咨询合作，将动力学仿真技术直接应用于企业相关产品的研发与优化设计过程中。例如，项目组与某风电企业合作，开展适用于低风速风场的风机叶片气动优化设计、风机阵列控制技术优化等；与某大型机电企业合作，开展新一代散热器翅片性能研究与优化设计工作；与某大型客车企业合作，开展客车机舱热管理系统优化设计、乘员舱热舒适性优化设计、整车结构强度与 NVH 仿真分析及优化设计等工作；与某重型卡车企业合作，开展重卡车架结构强度分析与优化设计工作等。上述项目研发成果在根治企业相关产品固有设计缺陷的同时，极大地推动了企业的产品升级与技术进步 .