多物理场仿真有何优势？

多物理场仿真是一种解决复杂问题的计算技术，能够同时考虑多个物理过程或现象的相互作用。其优势在于，能够显著提升复杂系统的设计、分析及优化效率，带来多重益处。全方位洞察：它能够分析现实世界中各类物理因素的交织影响（如热效应对结构完整性的影响），使得我们能更加准确、全面地理解系统行为。降低成本：通过在物理原型之前预测并优化设计或过程的表现，能够显著减少实验测试的时间与成本。创新与优化：相较于传统的单物理场仿真，它有助于拓展更广阔的设计空间，评估更多变量及其交互作用，从而推动创新解决方案和优化设计的实现。降低风险：通过仿真多种运行条件和极端场景，帮助提前识别潜在的设计问题及故障点，提升安全性和可靠性。加快市场投放进程：通过仿真反馈快速进行设计迭代，加速产品开发周期，缩短从概念到市场的整体时间。

什么是多物理场仿真软件？

多物理场仿真软件是一种计算工具，可在统一框架内仿真和分析热、机械、电气和流体动力学等不同物理现象之间的相互作用。这种技术可以为涉及多个物理过程交织的复杂系统提供全面的研究与优化支持。

Multiphysics

Abaqus中的多物理场仿真与分析

结构力学、流体动力学、热力学和电磁学等不同物理学科密相连，因为多种物理现象之间的相互作用以及能量形式的转换在许多工业应用中至关重要。

例如，要设计出高效可靠的锂离子电池，工程师不仅要考虑电化学行为，还必须关注电解质的热失控、流体动力学，以及结构的弯曲和膨胀。即使在制造过程中，也必须对多物理效应进行精确控制，无论是注塑成型中的塑性流动还是电子装配过程中的水分积聚。

Abaqus Unified FEA产品套件具备强大的多物理场求解能力。这些功能经过多年发展，现已完全集成为Abaqus的核心功能，广泛应用于各类产品与工程项目的诸多工程应用中。

多物理场技术自Abaqus构建之初便已融入其中。自 Abaqus V2（1979 年）发布以来，Abaqus/Aqua 就开始用于仿真海上管道柔性结构的流体动力波载荷。多年来，Abaqus不断增强其多物理场功能，包括流体、热、电耦合等，以下列出了这些功能的更多应用。

在Abaqus中创建多物理场仿真流程

针对这些具有挑战性的应用，Abaqus提供了多种多物理场仿真功能，包括顺序结果映射、全耦合求解程序和协同仿真：

顺序结果映射——Abaqus中的外场功能为将上游仿真结果映射至Abaqus仿真提供了一个通用框架。例如，将上游热传导仿真中的温度映射到Abaqus，或将上游流体动力学仿真中的压力映射到Abaqus中。
全耦合仿真——当单向耦合无法满足需求时，Abaqus提供全耦合求解程序，涵盖热应力、热电化学结构、声学结构以及通过多孔介质的流体流动等多种情形。
协同仿真——开放的协同仿真框架使Abaqus能够连接外部求解器。

Abaqus Multiphysics的优势在于，它能让Abaqus structural FEA用户轻松求解多物理场问题。使用相同的模型、相同的元素库、相同的材料数据和相同的载荷历史，Abaqus structural FEA模型能够便捷地扩展，以纳入更多物理相互作用。