StarCCM+全功能实战培训目录

一、课程简介

二、培训目标

• 核心目标1：熟练掌握StarCCM+软件操作流程与一体化仿真平台应用，精通几何建模、网格生成、物理场设置、求解计算与后处理的全流程基础技能。
• 核心目标2：深入理解核心物理场（流体流动、传热、多相流等）模型原理与参数配置，能独立完成单场及简单多场耦合仿真分析，掌握仿真精度验证与误差控制方法。
• 核心目标3：精通StarCCM+高级功能应用，包括动网格与多自由度运动仿真、AI辅助仿真与参数化优化、大规模并行计算等，具备复杂工程场景仿真能力。
• 核心目标4：熟练运用行业定制化模型与工具，适配能源储能、海洋工程、汽车、化工等主流行业场景，能独立完成行业典型算例全流程仿真与结果分析。
• 核心目标5：掌握Python自动化仿真与二次开发基础技能，熟悉仿真问题排查与收敛性优化技巧，建立标准化的工程仿真工作流，提升研发效率。

三、培训对象

四、核心培训知识点（按主题划分）

主题一：StarCCM+基础操作与一体化仿真流程

• 知识点1：软件基础与环境配置
  • 2026版StarCCM+界面布局：核心菜单、仿真树、图形窗口、后处理界面功能解析，个性化环境配置；
  • 软件安装与许可配置：Windows/Linux系统适配，并行计算环境初始化，常见安装问题排查；
  • 文件管理：项目创建、保存、导入/导出（主流CAD格式：STEP/IGS/Parasolid等），仿真数据备份与共享。
• 知识点2：一体化仿真全流程解析
  • 仿真流程核心逻辑：几何准备→网格生成→物理场设置→求解控制→后处理分析→结果验证；
  • 基础实操演示：简单管道流动仿真全流程演练，熟悉各环节核心操作与参数配置；
  • 2026版新增功能适配：智能仿真向导、一键式流程优化工具应用。

主题二：几何建模与网格生成核心技术

• 知识点1：几何建模与预处理
  • 内置几何工具应用：点、线、面、体创建与编辑，复杂结构拓扑优化，参数化建模技巧；
  • CAD模型导入与修复：模型缺陷（间隙、重叠、自由边）识别与修复，非关键结构简化原则（如储能产品螺栓、线束简化）；
  • 工程化适配：行业典型结构（储能电芯阵列、风机叶片、汽车流道）几何预处理技巧。
• 知识点2：网格生成与质量优化
  • 网格类型选型：结构化/非结构化网格、多块网格适配场景，边界层网格设置；
  • 核心参数配置：网格尺寸控制、生长率设置，关键区域（如流道、电芯表面）网格加密技巧；
  • 网格质量评估与优化：网格质量指标（纵横比、偏斜度、正交性）解读，畸形网格修复方法；
  • 2026版优化特性：智能网格生成工具、自适应网格加密（AMR）功能应用，网格独立性验证方法。

主题三：核心物理场模型与求解控制

• 知识点1：流体流动与湍流模型
  • 流动模型选型：层流/湍流模型适配，RAS/LES模型原理与参数配置（k-ε、k-ω、SAS等）；
  • 边界条件设置：速度入口/出口、压力入口/出口、壁面边界（无滑移/滑移）、周期性边界配置；
  • 特殊流动场景：旋转机械流动（风机、泵体）、多孔介质流动（过滤材料、储能散热棉）模型应用。
• 知识点2：传热与多相流模型
  • 传热模型：导热、对流、辐射（表面辐射、参与介质辐射）模型设置，热载荷（均匀/非均匀）加载；
  • 多相流模型：VOF模型（气-液、液-液）、Mixture模型、Eulerian模型适配场景，相界面处理技巧；
  • 工程化应用：储能产品液冷/风冷传热仿真、化工反应器多相流传热耦合仿真。
• 知识点3：求解器配置与收敛性优化
  • 求解器选型：稳态/瞬态求解器、压力-速度耦合算法（SIMPLE、PISO）配置；
  • 迭代参数调整：松弛因子设置、收敛准则定义，常见收敛性问题（发散、收敛缓慢）排查与解决；
  • 2026版求解器优化：并行计算参数配置（多核/多节点），计算效率提升技巧（如储能仿真16核以上资源分配）。

主题四：高级功能模块应用（核心进阶）

• 知识点1：动网格与多自由度运动仿真
  • 动网格核心原理：网格更新算法（弹性光滑、拓扑重构），动边界条件设置；
  • 多自由度运动：六自由度（6DoF）、七自由度（浮式风机）运动仿真，运动约束与载荷设置；
  • 实操案例：浮式风机系泊系统与七自由度运动仿真、汽车活塞运动仿真。
• 知识点2：AI辅助仿真与参数化优化
  • AI辅助建模：2026版新增AI网格优化、物理模型参数自动推荐功能应用；
  • 参数化优化：Design Manager模块应用，设计变量（如流道宽度、倾角）设置，多目标优化（性能、能耗、成本）求解；
  • 实操案例：储能集装箱液冷系统流道参数优化（温降提升、温差控制）。
• 知识点3：多物理场耦合仿真
  • 耦合核心逻辑：流-热-结构、流-热-电磁耦合原理，单向/双向耦合数据传递机制；
  • 典型场景实操：电机电磁-热-流耦合仿真、浮式风机流-结构-运动耦合仿真；
  • 2026版耦合优化：耦合算法稳定性提升，多场耦合求解效率优化。
• 知识点4：Python自动化与二次开发基础
  • Python与StarCCM+接口配置：自动化脚本编写环境搭建；
  • 核心脚本开发：自动化建模、批量仿真、结果批量提取与分析；
  • 实操案例：多组参数储能散热仿真自动化脚本编写。

主题五：后处理与工程化验证

• 知识点1：后处理核心功能应用
  • 结果可视化：温度云图、流速矢量图、压力分布图、流线图创建与优化；
  • 数据提取与分析：关键点位（电芯极柱、风机叶片）数据提取，趋势曲线、统计报表生成；
  • 动画制作：瞬态仿真过程（如多相流流动、运动过程）动画制作与场景截取。
• 知识点2：仿真验证与工程化应用
  • 实验对标方法：温度场（热电偶测试，误差≤3℃）、流场（PIV测试，偏差<5%）验证标准；
  • 标准化报告生成：核心结果、问题分析、优化建议整合，Word/PDF格式导出；
  • 常见问题排查：仿真与实验偏差过大、网格敏感性问题诊断与解决。

主题六：行业定制化算例实操（拓展应用）

• 知识点1：能源储能行业
  • 核心场景：储能集装箱液冷/风冷仿真、电芯热失控防护仿真、户用储能能耗优化仿真；
  • 实操要点：几何简化（保留流道、电芯核心结构）、热载荷精准加载、液冷系统流量分配优化。
• 知识点2：海洋工程行业
  • 核心场景：浮式风机系泊系统仿真、七自由度运动仿真、海浪载荷与结构响应仿真；
  • 实操要点：系泊缆索参数（弹性模量、预张力）设置、运动约束定义、流体载荷精准计算。
• 知识点3：汽车行业
  • 核心场景：汽车外流场气动性能仿真、发动机舱散热仿真、电池包热管理仿真；
  • 实操要点：外流场网格加密、散热系统风扇曲线拟合、多工况（高速/低速）仿真适配。
• 知识点4：化工行业
  • 核心场景：化工反应器多相流-反应-传热耦合仿真、管道输送多相流仿真、过滤器多孔介质流动仿真；
  • 实操要点：反应动力学参数设置、多相流模型适配、多孔介质渗透率与惯性系数定义。