近日，十灃科技推出光滑粒子法仿真軟件TF-SPH，以無網格技術、粒子法、GPU加速、高精度先進算法四項技術結合創新，有效克服傳統網格類算法與粒子類算法難以模擬、算法中斷、計算效率和計算精度偏低等問題。該產品的推出，將有期望滿足復雜工程問題一體化快速仿真需求，在環境工程、水利工程、航空航天等重要領域，進一步促進重要高端裝備產品與工程設施研發水平提升。

據悉，TF-SPH實現了解耦有限粒子法DFPM和核梯度修正KGC，具備二階精度，對粒子分布不敏感，穩定性更高;通過粒子位移修正方法(Particle Shift Technology)，可以避免粒子不均勻以及負壓的產生，提供更穩定的計算結果;通過排斥力、虛粒子、耦合動力等方法，處理復雜邊界，有效阻止粒子穿透、減小壓力震蕩，保證了固壁區域的計算精度;通過delta-SPH、人工粘性等方法，有效解決了壓力場計算不準確的問題，提升了計算穩定性;通過自適應粒子加密，就是局部加密，可以在局部提高計算精度同時不對計算量產生大的影響。

此外，為提升計算效率，TF-SPH采用高效GPU并行算法，將提供比CPU大幅的加速。以圓柱入水算例為例，每一個時間步，CPU計算需要數分分鐘，而GPU用Nvidia Geforce RTX 2080 Ti 并行大概是0.7秒。

在軟件功能方面，TF-SPH支持模型的創建和STL模型導入，可以對幾何體進行縮放、平移、旋轉;其內置剛體運動學模塊，可以靈活定義剛體運動;還支持處理自由滑移邊界、無滑移邊界、出入口壓強等各種邊界條件等。

據了解，TF-SPH還在開發更多新功能。在前處理方面，TF-SPH將實現更精細的貼體粒子的離散，模型網格的粗化和細化，可以更快更精確的進行粒子初始化;在求解器方面，將實現粒子自適應加密、汽車懸架模型以實現更精細的汽車涉水模擬、完整的金屬增材制造仿真，以及SPH和離散元方法的流固耦合;在后處理方面，將實現流體粒子渲染，更加酷炫的材質添加等等。

相對于傳統流體力學仿真軟件，TF-SPH具備獨特優勢。TF-SPH沒有網格類算法在大變形時的畸變問題，省去了用戶在網格剖分、前處理方面的繁重工作;TF-SPH基于拉格朗日法，沒有對流項，很容易處理自由液面、界面大變形等強非線性運動特征;其采用GPU加速，提供高性能計算和高并行效率，克服了傳統粒子法計算效率低的問題;TF-SPU采用了高精度先進算法，克服了傳統粒子法計算精度低的問題。

TF-SPH在激光焊接、金屬增材制造、汽車涉水等工業制造中有廣泛應用空間;同時，環境工程，如山體滑坡、潰壩、城市內澇等，也可借助TF-SPH提升工程問題仿真分析效率。

十灃科技，致力于高端研發設計類工業軟件、數字孿生系統與仿真云服務平臺自主研發及產業化。公司有著十余年的技術積累，核心技術脫胎于國家重大科研計劃和行業工程化應用項目。得益于雄厚的技術積淀及研發實力，公司已發展成為先進制造產業尋求安全、高效、自主可控研發平臺和技術解決方案時的重要選擇。

審核編輯 黃昊宇