团队三大仿真软件产品介绍 CFDFrame V2.0|StructFrame V2.0|CFVis3.0

开篇导语

面向复杂工程仿真、国产化软件集成与多学科协同分析需求，团队构建了覆盖流体、结构与可视化的通用软件产品体系。

团队围绕流体仿真、结构仿真和科学可视化三大方向，持续构建通用化、模块化、可扩展的软件平台体系，形成了三款核心产品：通用 CFD 前后处理集成框架 CFDFrame V2.0、通用结构有限元前后处理集成框架 StructFrame V2.0，以及通用可视化引擎 CFVis3.0。三款产品既可独立使用，也可面向行业软件、专用求解器和工程仿真平台进行二次开发与深度集成。

产品矩阵

CFDFrame V2.0

通用 CFD 前后处理集成框架

覆盖几何、网格、边界条件、求解控制、残差曲线和结果可视化。

StructFrame V2.0

通用结构有限元前后处理集成框架

覆盖结构模型、有限元网格、材料截面、约束载荷、求解控制和结构后处理。

CFVis3.0

通用可视化引擎

覆盖多源数据读取、场数据管理、可视化算法、渲染交互、动画输出和二次集成。

一图看懂三大产品定位

产品	核心定位	典型用户	主要能力
CFDFrame V2.0	流体仿真前后处理与求解器集成	CFD 工程师、求解器研发团队、行业软件团队	几何、网格、边界条件、求解控制、残差监控、结果可视化
StructFrame V2.0	结构有限元建模、求解与结果分析	结构工程师、有限元求解器团队、CAE 平台团队	有限元网格、材料截面、约束载荷、分析步、求解控制、应力/位移后处理
CFVis3.0	科学计算与工程仿真通用可视化内核	软件开发团队、科研平台、行业仿真系统	数据读取、场数据管理、云图/切片/流线/等值面、三维交互、动画输出、嵌入式集成

协同关系

1 CFD 前处理	2 结构前处理	3 求解器集成	4 统一可视化	5 行业定制
CFDFrame V2.0 重点解决流体仿真的前处理、求解控制和结果分析问题；StructFrame V2.0 重点解决结构有限元仿真的建模、求解和后处理问题；CFVis3.0 则作为通用可视化底座，为不同物理场、不同求解器、不同数据格式提供一致的三维可视化能力。

CFDFrame V2.0｜通用 CFD 前后处理集成框架

覆盖从几何、网格、边界条件、求解控制到残差监控和结果可视化的完整 CFD 工作流程。

产品定位

CFDFrame V2.0 面向流体力学仿真应用，提供从几何建模、网格生成、边界条件设置、求解控制到结果可视化分析的完整工作流程。平台支持对接多类型 CFD 求解器，可用于空气动力学、内外流场、旋转机械、多相流、颗粒流、热流耦合等工程场景。

核心功能模块

1. 几何处理

·CAD / STL 等几何模型导入

·几何模型显示、隐藏与高亮

·几何对象树管理

·计算域与包围盒自动识别

·外流场计算域快速构建

2. 网格生成

·计算域网格参数设置

·局部加密与区域加密

·边界层网格参数设置

·网格质量检查

·Gmsh、OpenFOAM 等网格工具集成

3. 边界条件设置

·入口、出口、壁面、远场等边界类型设置

·速度、压力、温度、湍流参数设置

·边界条件参数检查

·求解器边界字段映射

·边界条件文件自动生成

4. 求解控制

·求解器类型选择

·稳态 / 非稳态计算参数设置

·时间步长、迭代步数、收敛精度设置

·本地求解任务启动、停止与状态监控

·求解日志实时输出

5. 残差曲线

·多变量残差曲线显示

·连续迭代过程实时刷新

·速度、压力、湍流变量等残差监控

·对数坐标显示

·收敛趋势辅助分析

6. 结果可视化

·压力、速度、温度等变量云图显示

·矢量箭头、流线、切片、等值面分析

·多时间步动画播放

·图片与视频导出

·OpenFOAM、VTK 等结果数据读取

StructFrame V2.0｜通用结构有限元前后处理集成框架

覆盖结构模型、有限元网格、材料截面、约束载荷、求解控制和结构结果后处理。

产品定位

StructFrame V2.0 面向结构力学与有限元分析应用，提供结构模型导入、网格划分、材料定义、约束载荷设置、求解控制和结果后处理等功能。平台可用于静力分析、结构强度分析、变形分析、应力分析、工程零部件仿真以及结构求解器集成。

核心功能模块

1. 几何与结构模型管理

·CAD / STL / INP / VTK 等模型导入

·零部件树结构管理

·节点、单元、面组、节点集管理

·模型显示、隐藏与高亮

·局部结构选择与查看

2. 有限元网格

·四面体、六面体、三角形、四边形等单元支持

·节点与单元数据管理

·网格质量检查

·节点集、单元集识别

·有限元输入文件解析与生成

3. 材料与截面

·线弹性材料定义

·密度、弹性模量、泊松比等参数设置

·多材料管理

·材料与单元区域绑定

·实体、壳、梁截面扩展支持

4. 约束与载荷

·固定约束、位移约束设置

·力载荷、压力载荷、重力载荷设置

·面载荷、节点载荷、区域载荷管理

·载荷方向与大小参数设置

·边界条件检查与预览

5. 求解控制

·静力分析步设置

·非线性分析扩展接口

·时间步与增量步设置

·输出变量控制

·CalculiX 等结构求解器集成

6. 结果后处理

·位移、应力、应变云图显示

·变形放大显示

·原始模型与变形模型对比

·节点位移与单元应力查询

·FRD、VTK 等结果格式读取

CFVis3.0｜通用可视化引擎

作为工程仿真和科学计算软件的通用可视化内核，支持独立使用与嵌入式集成。

产品定位

CFVis3.0 面向工程仿真数据、科学计算数据和行业软件二次开发，可作为独立后处理模块使用，也可嵌入 CFDFrame、StructFrame 以及其他专业仿真软件中，为不同来源、不同格式、不同物理场的数据提供统一显示和分析能力。

核心功能模块

1. 多源数据读取

·VTK 系列数据读取

·OpenFOAM 结果读取

·CGNS 数据扩展支持

·多块数据与多时间步管理

·结构网格、非结构网格、粒子数据支持

2. 场数据管理

·点数据与单元数据识别

·标量场、矢量场、多分量变量管理

·变量范围统计

·时间步变量同步

·不同部件变量统一管理

3. 可视化算法

·云图显示

·等值面提取

·切片分析

·裁剪分析

·矢量箭头、流线、粒子与点云显示

4. 渲染与交互

·三维模型旋转、缩放、平移

·视角快速切换

·模型拾取与高亮

·颜色映射表与图例管理

·大规模数据交互显示优化

5. 动画与输出

·多时间步动画播放

·动画速度控制

·指定时间步跳转

·图片、视频、截图导出

·可视化状态保存与复现

6. 软件集成能力

·可视化窗口嵌入

·数据读取接口封装

·可视化算法接口封装

·属性面板与流程树集成

·支持二次开发与行业定制

面向行业应用的开放式平台

三大产品坚持通用化、模块化和可扩展的设计思路，可服务于国产 CFD / CAE 软件平台建设、行业专用仿真软件开发、自研求解器前后处理集成、高校与科研院所仿真平台建设、工程仿真数据可视化分析以及多物理场仿真软件集成。

典型应用方向

国产仿真软件平台建设

·面向自主可控工程仿真软件需求

·支持前处理、求解器、后处理模块化组合

·便于形成行业软件产品底座

自研求解器集成

·为 CFD、结构、多物理场求解器提供统一界面

·封装输入文件生成、运行控制和结果读取

·降低求解器工程化和产品化难度

科研与教学平台

·适合高校、科研院所构建实验平台

·支持可视化教学、工程案例演示与算法验证

·便于扩展特定学科模块

工程数据可视化分析

·统一读取多种计算结果格式

·支持云图、流线、切片、等值面、动画等分析方式

·提升工程结果理解和汇报效率

结语

CFDFrame V2.0、StructFrame V2.0 和 CFVis3.0 是团队在工程仿真软件方向持续积累的重要成果。三款产品覆盖了流体仿真、结构仿真和科学可视化的关键环节，可为科研计算、工程分析、软件集成和行业应用提供可靠的软件基础。以通用框架支撑专业应用，以可视化引擎连接仿真数据，以模块化平台服务工程创新，团队将持续推进国产工程仿真软件能力建设。