MpCCI

MpCCI是國際公認的多物理場耦合工具，可處理流固耦合、流固耦合換熱問題，可以實現多達四個物理場的耦合。在實際套用中，有飛行器的氣動彈性問題、氣動熱彈性問題、水動彈性、以及一維和三維CFD耦合等問題。它自身擁有先進的耦合和插值計算，在保證各軟體的獨立計算的同時，MpCCI可以實現插值傳遞，最大限度保證仿真的準確性。同時，它可以實現時間異步求解求解，使得求解速度比其它軟體快3到4個數量級。

基本介紹

• 中文名：MpCCI
• 外文名：Mesh-based parallel Code Coupling Interface
• 目的：獨立接口從而實現流固耦合
• 開發：德國聖奧古斯丁SCAI研究中心

簡介

MpCCI——流固耦合的標準

MpCCI（Mesh-based parallel Code Coupling Interface）是由德國聖奧古斯丁SCAI研究中心（全稱Fraunhofer Institute for Algorithms and Scientific Computing）開發出來的。其開發的目的就是為了向工程師們提供他們熟悉的單學科模擬程式的一個獨立接口從而實現流固耦合。Fraunhofer SCAI（算法與科學計算研究所）致力於產品的仿真計算與工藝開發方面的研究，是許多著名的科學研究以及工業製造企業的主要合作夥伴。結合世界最先進的套用數學與信息技術方法，SCAI 的設計、仿真以及最佳化技術在工業領域得以廣泛套用，為客戶提供包括產品設計、仿真、最佳化、生產工藝、物流以及高性能計算等一系列解決方案。SCAI 在多物理場耦合仿真以及仿真結果的可視化開發領域具有世界領先的技術優勢。MpCCI 源於歐盟的基礎科學研究項目，被譽為多物理場耦合的工業標準。經過Fraunhofer 算法與科學計算研究院開發之後，使之具有對不同仿真代碼（軟體）的獨立套用接口。

MpCCI接口軟體可以實現不同模擬軟體耦合區域的格線量的數據交換。由於耦合區域格線通常屬於不同模擬程式，一般而言這些格線是不匹配的，MpCCI在實現格線值的數據交換前，先執行節點值之間的插值。

MpCCI可以交換不同耦合代碼之間各種值；比如說可以是能量，動量，材料性質，格線定義量等。複雜的數據交換細節可以通過簡單的MpCCI接口很容易的實現。

很多商業的CFD/FEM程式中，用戶可以通過增加邊界條件或者物理模型來接近結構的內部值。MpCCI用這些性能來改編代碼，計算的時候，每運行一個時間步調用一次用戶子程式。

這個新的方法是用API（套用軟體程式界面）來建立信息交換，這種方法的主要優點不需要任何MpCCI的激活代碼， MpCCI3.0的目的是提供給工程師一個簡單的操作平台來實現流固耦合，而且這個平台支持一系列的大型商業化軟體。

為什麼說MpCCI是多物理場耦合的標準
1) 先進而可靠的耦合和插值算法。Fraunhofer多年來致力於先進耦合和插值算法的研究，其方法不僅在MpCCI軟體中使用，也廣泛地被第三方軟體廠商使用，並作為單獨的耦合及插值軟體包銷售。
2) 經過工業驗證的多物理場耦合工具。MpCCI與多種經過工業驗證的主流仿真代碼有直接接口，如FLUENT、Flowmaster、FLUX、ABAQUS、ANSYS、MD NASTRAN、NUMECA、STAR-CD、STAR-CCM+、PERMAS、RadTherm、MSC.Marc等。
3) MpCCI提供應用程式接口，可以實現與用戶專有程式與其它通用程式的耦合。
4) MpCCI可以實現多達4個物理場的耦合。
5) MpCCI可以實現時間異步求解，使瞬態問題的求解速度提高3到4個數量級。

套用領域

1 航空航天國防：氣動彈性、熱氣動彈性分析、環控系統仿真、壓氣機渦輪葉片顫振、冷卻和燃燒室的流固耦合換熱、控制系統的流固耦合問題。
2 汽車：汽車發動機、排氣歧管、冷卻水套流固熱耦合換熱分析，整車熱控制，液力變矩器、盤式制動系統、發動機懸置減震器流固耦合仿真，外形氣動設計。
3 船舶：螺旋槳水動彈性耦合仿真，船舶總體強度仿真，發動機散熱仿真。
4 核電：壓力容器、閥門與管道的熱疲勞、管道熱分層、安全殼冷等。

mpcci框架結構