數(shù)值仿真軟件需求說明序號項(xiàng)目名稱數(shù)量計(jì)量單位技術(shù)規(guī)格要求1數(shù)值仿真軟件1套1.軟件的功能需求1.1使用有限元算法,部分物理場可以使用有限體積法。1.2具有多物理場（三個(gè)及以上）一次性同時(shí)求解的直接耦合功能。1.3圖形化用戶界面，預(yù)置前處理、求解器，以及后處理功能。1.4具有圖形化界面的App開發(fā)器。1.5具有圖形化界面的仿真數(shù)據(jù)管理工具。1.6具備網(wǎng)格劃分工具。1.7具有結(jié)構(gòu)力學(xué)仿真功能。1.8具有非線性結(jié)構(gòu)材料仿真功能。1.9具有復(fù)合材料仿真功能。1.10具有疲勞分析仿真功能。1.11具有CFD仿真功能。1.12具有多孔介質(zhì)流仿真功能。1.13提供材料庫。1.14具有與Excel的雙向調(diào)用功能。1.15具有CAD導(dǎo)入功能。1.16具有幾何建模功能。1.17具有幾何設(shè)計(jì)功能。1.18提供文檔詳細(xì)的案例模型、App示例。2.基本功能2.1所有數(shù)值計(jì)算均可基于有限元方法，部分物理場可以使用有限體積法，且這些算法可以進(jìn)行耦合計(jì)算。2.2不限數(shù)量的（>3個(gè)）多物理場耦合，所有物理場按照統(tǒng)一的工作流程進(jìn)行建模，并且可以直接同時(shí)耦合求解所有的物理場。2.3在同一個(gè)操作界面中提供前處理器、求解器和后處理器，無需切換軟件。2.4提供圖形化自定義偏微分方程接口（系數(shù)型、廣義型、弱解型），不需要用戶編寫程序就可以求解自己的方程，并可以與預(yù)置的物理場接口耦合。2.5提供代理模型訓(xùn)練研究，可以快速生成代理模型所需的研究步驟。2.6可以導(dǎo)入/導(dǎo)出數(shù)據(jù)文件、Excel工作薄【注：需要能與Excel通訊的模塊】、表格等。2.7可以很方便地與MicrosoftWord連接，自動(dòng)編寫Word文檔。2.8可以很方便地與MicrosoftPowerPoint連接，自動(dòng)編寫PPT。2.9提供查找功能，以及快速比較并列出不同模型文件之間差異的功能，且可以在不同模型文件之間進(jìn)行模型節(jié)點(diǎn)的拷貝和粘貼。3.提供網(wǎng)格劃分工具3.1可以劃分邊、面、體單元，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。3.2提供智能網(wǎng)格劃分工具，可以一鍵式自動(dòng)生成不同細(xì)化級別的網(wǎng)格，并可對一些物理場進(jìn)行相應(yīng)的自動(dòng)網(wǎng)格調(diào)整。3.3支持手動(dòng)調(diào)整網(wǎng)格的各種細(xì)節(jié)設(shè)置。3.4提供網(wǎng)格自適應(yīng)、瞬態(tài)自動(dòng)重新劃分網(wǎng)格、動(dòng)網(wǎng)格等功能。3.5支持網(wǎng)格導(dǎo)入和導(dǎo)出。3.6支持網(wǎng)格設(shè)置中包含參數(shù)化掃描。4.結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算功能4.1提供板、殼、梁、桁架、膜等結(jié)構(gòu)力學(xué)物理模型，可以實(shí)現(xiàn)一維、二維、三維，以及一維/二維軸對稱的固體力學(xué)仿真。4.2提供集總機(jī)械系統(tǒng)建模仿真功能。4.3可以分析靜力和動(dòng)力學(xué)響應(yīng)、模態(tài)、非線性分析、大變形、接觸、摩擦和磨損、屈曲、振動(dòng)、褶皺。4.4提供流固耦合功能，包括流體和固體、殼、膜之間的相互作用。4.5提供裂紋分析、螺栓預(yù)緊、線纜、磨損等建模功能。4.6提供彈性波功能，包括間斷伽遼金時(shí)域顯式算法。4.7提供部件模態(tài)綜合法（CMS）。4.8預(yù)置安全系數(shù)計(jì)算功能。5.非線性力學(xué)分析功能5.1提供非線性材料本構(gòu)模型，包括塑性、彈塑性、非線性彈性、超彈性、蠕變和黏塑性模型。5.2提供壓電、形狀記憶合金、多孔塑性等本構(gòu)模型。5.3無需編程，可以直接在操作界面中輸入自定義的本構(gòu)模型。5.4可以進(jìn)行裂紋、損傷、褶皺等分析。6.復(fù)合材料仿真功能6.1提供分層理論和等效單層理論建模功能，可以分析單層和多層復(fù)合材料薄結(jié)構(gòu)。6.2提供細(xì)觀力學(xué)分析，自動(dòng)提取宏觀性能用于多尺度力學(xué)分析。6.3提供脫層、首層失效等專用功能。6.4可以很方便地將不同層數(shù)的多層板，以及與其他實(shí)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接。6.5提供方便的多層定義方法，進(jìn)行結(jié)構(gòu)預(yù)覽，并在計(jì)算完成后繪制全厚度結(jié)果。6.6提供代表性體積單元（RVE）零件庫。7.疲勞分析功能7.1提供高周或低周循環(huán)疲勞算法，以及基于應(yīng)力或應(yīng)變的臨界面模型。7.2可以分析熱疲勞、振動(dòng)疲勞。7.3可以分析隨機(jī)載荷疲勞。7.4可以進(jìn)行累積損傷分析。8.流體計(jì)算功能8.1可以求解蠕動(dòng)流、層流、湍流、高馬赫數(shù)流問題。8.2提供兩相流（分散型、分離型）、多相流、相傳遞仿真功能。8.3提供常用的RANS湍流模型、大渦模擬，以及分離渦模擬。8.4提供淺水方程、薄膜流、多孔介質(zhì)流、旋轉(zhuǎn)機(jī)械流仿真功能。8.5提供多孔介質(zhì)層流和湍流，以及兩相流和多相流仿真功能。8.6預(yù)置常用的非牛頓流體本構(gòu)模型。8.7提供流固耦合【注：需要耦合結(jié)構(gòu)力學(xué)或MEMS模塊】、流熱耦合等多物理場耦合接口。9.多孔介質(zhì)流體計(jì)算功能9.1提供多孔介質(zhì)流模型，包括達(dá)西定律、Brinkman方程、理查茲方程、裂隙流。9.2提供多孔介質(zhì)多相流、熱濕傳遞、局部熱非平衡等建模功能。9.3預(yù)置多物理場接口，包括多孔介質(zhì)傳熱、多孔彈性、多孔介質(zhì)稀物質(zhì)傳遞等。9.4可以計(jì)算相變。10.材料庫10.1提供上萬種常用材料的屬性庫，可以包含多達(dá)42種材料屬性。10.2材料屬性可以定義為常數(shù)，或者某些變量的表達(dá)式、插值表、分段函數(shù)。10.3可以自定義材料，創(chuàng)建用戶自己的材料庫。11.與Excel的交互功能11.1可以在Excel?表中調(diào)用模型的各種功能，包括參數(shù)、材料、幾何、網(wǎng)格、后處理等。11.2可以在模型中導(dǎo)入和保存Excel表。11.3可以使用Excel的宏調(diào)用軟件API，實(shí)現(xiàn)自定義操作。12.幾何建模功能12.1提供一維、二維、三維幾何建模功能，可以生成參數(shù)化幾何結(jié)構(gòu)。12.2提供三維橫截面、三維向二維投影、二維向三維拉伸或旋轉(zhuǎn)等構(gòu)建幾何的功能。12.3提供剪裁面功能，用于觀察幾何內(nèi)部結(jié)構(gòu)。12.4構(gòu)建幾何過程中可以自動(dòng)創(chuàng)建和更新選擇，供后續(xù)建模時(shí)在其他操作中調(diào)用相關(guān)對象。13.幾何設(shè)計(jì)功能13.1提供二維草圖建模功能。13.2提供抽取中面、加厚、放樣、倒圓角、倒斜角等三維幾何建模功能。13.3可以對導(dǎo)入的幾何進(jìn)行面操作，包括位移、旋轉(zhuǎn)和縮放。14.CAD導(dǎo)入功能14.1可以導(dǎo)入CAD軟件創(chuàng)建的幾何模型的主流文件格式。14.2可以對導(dǎo)入的幾何模型進(jìn)行修復(fù)、刪除細(xì)節(jié)等操作。14.3可以對導(dǎo)入的幾何模型進(jìn)行虛擬化操作。14.4可以設(shè)置幾何對象對網(wǎng)格劃分工具的可視性。15.網(wǎng)格15.1可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，其中二維提供三角形和四邊形網(wǎng)格單元、三維提供四面體、六面體、棱柱、金字塔等網(wǎng)格單元，不同網(wǎng)格可以進(jìn)行混合劃分。15.2提供智能化的一鍵網(wǎng)格剖分功能（根據(jù)幾何和物理場接口自動(dòng)調(diào)整），預(yù)置多種網(wǎng)格尺寸級別，如有必要，可以進(jìn)行手動(dòng)修正。15.3可以手動(dòng)進(jìn)行網(wǎng)格剖分，調(diào)整點(diǎn)、邊、面、體等各種級別的尺寸和設(shè)定。15.4提供自適應(yīng)、瞬態(tài)自動(dòng)重新剖分、網(wǎng)格復(fù)制和細(xì)化、動(dòng)網(wǎng)格建模功能。15.5可以對網(wǎng)格進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對網(wǎng)格及其質(zhì)量進(jìn)行可視化分析。15.6可以基于網(wǎng)格（包括計(jì)算得到的變形網(wǎng)格）生成幾何。15.7可以導(dǎo)入NASTRAN、STL、PLY、3MF等網(wǎng)格文件，并可以進(jìn)行合并、變換、重新劃分網(wǎng)格等操作。15.8可以將網(wǎng)格導(dǎo)出，包括二維（NASTRAN），三維（STL、PLY、3MF）等文件格式。16.求解器16.1提供多種求解器，包含有穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)分析（隱式、顯式），特征頻率、參數(shù)化、準(zhǔn)靜態(tài)和頻域、模型降階、時(shí)域顯式、FFT。16.2提供直接和迭代式求解器，以及多種預(yù)處理器，可以用于單機(jī)多核和集群（多機(jī)多核）并行計(jì)算。16.3基于建模時(shí)使用的物理場接口和網(wǎng)格，提供智能化的默認(rèn)求解器及建議，并可以手動(dòng)調(diào)整求解器參數(shù)。16.4提供全耦合和分離式求解器，并且對內(nèi)存的使用無限制。16.5以研究的形式，提供求解步驟序列功能，可以順序進(jìn)行一系列求解，并可以指定后續(xù)步驟對前序結(jié)果的調(diào)用特性。16.6同一個(gè)模型中可以包含多個(gè)研究，在研究中可以調(diào)用其他研究的解作為初始值和有依賴關(guān)系的解。16.7提供任務(wù)配置選項(xiàng)，可以定制計(jì)算任務(wù)。17.后處理17.1在同一個(gè)操作界面中集成后處理工具，可以進(jìn)行圖形化（1D、2D、3D、極坐標(biāo)）后處理操作，顯示所需的數(shù)據(jù)，包括線圖、面圖、截線圖、截面圖、云圖、流線、電力線、箭頭圖、粒子追蹤圖，并可以在同一幅圖中合并多種不同結(jié)果圖。17.2可以根據(jù)物理場自動(dòng)生成對應(yīng)的默認(rèn)繪圖，并進(jìn)行用戶預(yù)定義。17.3可以將瞬態(tài)，頻域，參數(shù)化求解的結(jié)果生成動(dòng)畫，并保存成文件（gif、avi、WebM）。17.4可以給出任意表達(dá)式的結(jié)果，包括積分、差、和、最大和最小值等。17.5可以將不同的解進(jìn)行合并處理，包括差、和、積，以及自定義運(yùn)算。17.6可以在圖表繪圖中交互式地提取結(jié)果。17.7可以導(dǎo)出數(shù)據(jù)（txt，vtu格式）、圖片（bmp、jpeg、png、tiff、gif、glTF）、網(wǎng)格文件（stl、ply、3mf）。17.8可以在結(jié)果圖中插入預(yù)置或自定義的背景圖片。17.9可以直接生成Word、HTML、PowerPoint格式的報(bào)告文件。17.10可以進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，包括鏡像、扇區(qū)對稱和旋轉(zhuǎn)、變換、二維拉伸和旋轉(zhuǎn)為三維，以及邊界元仿真結(jié)果擴(kuò)展為域結(jié)果。17.11提供50種以上預(yù)置的線性和對數(shù)分布的色表，用于根據(jù)任意變量著色，可以用戶自定義色表并保存。18.開發(fā)功能18.1提供圖形化的App開發(fā)器，包含所見即所得的表單編輯器和Java代碼格式的方法編輯器，可以開發(fā)自己的仿真App。18.2可以通過預(yù)覽來測試App的應(yīng)用，并在方法編輯器中提供調(diào)試工具。18.3提供模型方法執(zhí)行器，可以在計(jì)算過程中調(diào)用Java代碼編寫的方法。18.4可以調(diào)用第三方語言編寫的動(dòng)態(tài)鏈接庫。19.案例模型19.1提供案例模型，并且每一個(gè)案例都附有文檔，其中包括背景介