adina-f和cfx比较

civil fans

虽然cfx是cfd老大级别的软件，不过adina也有很多特点和优势，根据个人的使用情况作一个简单比较，个人主要用cfd做土木结构外部绕流，所以应用领域有局限,欢迎其他高手补充：
1、网格划分
就流场网格而言，adina采用的是aui，而cfx是icemcfd，两者在处理复杂流场网格的能力和操作便捷性比较来说，基本上没有可比性，但是icem的网格输出接口很多，一般可以输出为nastran格式导入adina，这在一定程度上弥补了adina网格划分能力的不足。icem可以方便的生成分块结构化网格，四面体网格，混合网格，这些网格adina都支持。
2、边界设置
cfx可以方便的根据icem的边界标志识别，并且设置边界，adina可以通过将边界层设置成虚拟壳单元导入模型自行识别，这个能力基本持平。cfx可以方便的根据cel\ccl函数调用复杂边界，定义速度剖面、湍流强度剖面、湍流积分尺度剖面等，adina则有些恼火，如果是基于aui的模型可以通过spational function定义这些边界，如果是导入网格，则定义很困难。但是就边界类型而言，adina丰富一些，cxf略显不足。adina由于基于时间增量步方法，因此，定义随时间变化的边界条件很方便，比如，脉动风入口，而cfx则比较麻烦，需要调用ivf或者cvf用户子程序。
3、物理模型
cfx的物理模型和adina的物理模型基本上持平，常用的K-e\RNG K-e\SST\LES\大家都有，adina缺少雷诺应力方程模型，cfx则非常丰富。cfx新版本加入了动力LES模型，adina则是标准亚格子les模型。由于adina基于时间增量步，所以物理模型对瞬态或者稳态的环境依存减少，cfx的有些模型，比如les必须依赖瞬态分析环境。
4、计算能力
cfx采用全隐式耦合算法，计算速度和计算精度而言非常高，对于一个中小型网格规模的稳态外流场问题（如50万左右结构化网格，大约50万个节点），在比较好的普通双核PC上面（内存大约2G），大约40分钟左右就可以达到平稳的结果，大约50—100步迭代残差就可以收敛到1e-4。比较而言，adina则困难一些（就结构问题，adina的计算效率是目前个人觉得超快的，但是流场问题似乎有点不一样），这样规模的问题，相同的网格和物理条件，adina大约需要4个小时。在资料上看了adina的说法：对于100万个Fcbi_c三维单元的稳态流场分析，在普通pc机上仅需要1个小时，可能是我的调试方法没对，怎么都搞不出1个小时的效率。
5、动网格
adina的动网格能力说是老大一点都不过分，比cfx强很多，比fluent也强很多。由于采用ALE的列式，这点基本上就没有CFD软件能够望其项背，在此不比较。
6、流固耦合
这个能力也是adina的强项和卖点，可能是个人孤陋寡闻，据我所知的，adina可能是第一个真正做到完全双向耦合的软件，adina采用直接耦合和迭代耦合，直接耦合方法速度快，但是占用内存大，适用于变形很大的FSI问题；迭代耦合占用内存小，适合于大规模问题求解，对于复杂的耦合问题能力稍差。至于cfx和ANSYS的耦合，从11版本以后终于实现双向耦合，但ansys在复杂非线性问题上的先天不足导致其整体能力略显不足，不过，cfx的计算效率使这个问题有所改善。
7、后处理
adina的后处理还是很棒的，就流场变量的云图显示来说基本上够用了。cfx后处理由于是专业cfd的后处理，当然更强大一些，不过，个人还是倾向于转到tecplot中作后处理，毕竟，强中更有强中手嘛。

8、结论
这个问题嘛........，还是大家来下吧！

欢迎补充！

[ 本帖最后由 civil fans 于 2008-4-1 14:43 编辑 ]

liuzhe1977_1213

first, if some one wants to simulate the CFD problem, CFX or Fluent is the first option, casue these two codes are pure CFD code, while ADINA is not very good in this field

second, if some one wants to simulate FSI or some multifiled coupling problmes, it should depend on what kinds of problem u want to simulate, if u just want to learn the structure deformation, I think, CFX and ANSYS coupling is good option, if u want to simulate the large deformation problem with highy nonlinear characteristics, ADINA is good option, cause ADINA is based on ALE method to simulate such problem. at the same time, we have to confess that new FLUENT code supply 6DOF method to simulate the large deformation problems, it adopts the remeshing method to realize such process, i think that is more useful in large deformation field, of course now there is a code named MPCCI which also supply a interface between the FEM code and FVM code, so I think the code is just a tool, the most important is that the thoery, if there is no theory development, nothing is useful. but in fact, from my point of view, when I use the ADINA simulates the flow field, it is not good, sometime it is good in steady state, but to unsteady state, especially for SST, WALE, OR LES OR DES model, the results is not good, while the CFX and Fluent can supply us better results, so I think if u want to study FSI and especially for the Strucutre field, ANSYS, CFX and MFX and ADINA are also good choice, but if u want to study the flow filed more, the choice should be CFX and Fluent.

civil fans

没猜错的话，“liuzhe1977 1213”应该是刘哲师弟吧，很难得在论坛上看到你，好多年没见，从英国回来了吗？
  很赞同你的意见，就流场计算而言，和cfx与fluent比较，adina总感觉缺少了一点什么，我想应该就是“专业气质”吧，虽然在最新版本里面，adina的CFD基本构架已经建设得很不错，但是困扰人的计算精度问题一直感觉解决的不太好，由于只作外流场计算，我做了大约30个稳态风场的算例比较（很多算例也有风洞试验资料），这些算例采用相同的网格模型和物理边界，但是比较结果来说，cfx确实很好，绝大多数算例的模拟结果和实验资料吻合度非常高，对我的应用领域来说，fluent不如cfx，个人应用相对较少（曾经用了一段时间），但是adina和cfx的比较结果，确实不太理想，有些时候得到的结果明显是错误的，这不能不说是遗憾！（隔些日子，我把资料整理过可以贴出来大家讨论一下）。

  不过，就耦合场问题和动网格、滑移网格能力而言，cfx、fluent确实无法和adina相比，特别是耦合场计算，这倒也能够理解，毕竟没有包打天下的软件，就好像adina的接触问题没有abaqus好，但是abaqus的计算效率和精度不如adina好是一个道理，各取所需吧，够用就行！不过困扰人的问题是，对于瞬态耦合问题，现有的cfd软件很难说谁就是真正的老大，毕竟，验证数值结果的实测资料实在欠缺，大多数情况下还得依靠定性的概念判断来认定结果，所以很难有公认说服力的结论，不过，如果不是做工程，这个问题似乎也够很多搞科研的“所谓学者”忽悠上几年了。
   另，有空回学校多联系！

liuzhe1977_1213

in face CFX 11.0 and ANSYS 11.0 had realized the two-way coupling, when I contact the ANSYS tech support in UK, they told me the new version ANSYS and CFX 12.0 will realize the real coupling problems, which means u can realize the large deformation problem, so I think the most important is that it is not what u use, but what u learn and how to develop the theory.

civil fans

“so I think the most important is that it is not what u use, but what u learn and how to develop the theory.”，正确，工具毕竟是工具，不过，工具的使用也让人学会了怎么改进工具。

yarrort

请教这个问题：
“adina可以通过将边界层设置成虚拟壳单元导入模型自行识别”
我倒入nastran选择 虚拟可单元，但是好像没找到可以设置边界的方法，希望你能指导一下

civil fans

注意3个地方：
1、使用其它前处理器进行网格划分的时候需要在边界上划分对应的壳单元。
2、导进adina之后程序会自动识别element face set和node set 以及boundary cell。可以根据这些编组进行边界设置。
3、另外，导入adina之后需要将miscellaneous options中的第一个选项改成element。

不过有点遗憾，adina的湍流动能计算问题很大，普通的稳态流场计算得到的结果很糟糕。

civil fans

这里给出一些adina和cfx数值平均风荷载模拟的结果，没有注明后缀名称的计算结果为adina的计算结果，其余的为cfx的计算结果。计算模型采用完全相同的网格模型、物理模型（RNG K-E），流场剖面参数，收敛精度也完全相同。cfx是全隐式耦合算法，adina则是分离求解器，fbci-c单元。流场的阻塞率均为3%左右
申明一点，在此不是讨论软件的优劣，只是对结果做纯粹技术研讨，请有兴趣的朋友参与。

[ 本帖最后由 civil fans 于 2008-5-8 14:34 编辑 ]

civil fans

作为补充，再提供一个简单的穹顶的计算例子，穹顶的f/l=1/4.

civil fans

个人意见：
1、从数值计算结果来看，速度云图剖面、矢量场结果分布、及其数值大小还是比较接近，这说明adina的cfd场变量计算结果有一定精度。但是同样的RNG K-E模型，cfx能够捕捉到流场的涡旋变化，adina则恼火一些。
2、cfx的湍流动能分布比较合乎通常的概念判断，adina的计算结果有些不太让人满意，很多例子均有此现象（在此不作例举，数据量较大），包括最经典的立方体扰流试验结果，cfx的湍流动能分布和资料上的风洞试验结果很接近，但是adina比较糟糕，其规律明显不对，换了分离涡模型稍好，但是改观不明显。
3、风压系数计算来看，两者得到的结果均具有相似性，个别例子，两者可以达到较好的统一，但从上面提供的例子来看，adina偏低，而且这种现象在其它一些算例中也普遍存在，最明显的就是两个地方：其一，来流风向，钝体前缘撞击不足，导致能量偏低，也造成个别该出现的涡旋没有，且风压系数偏低；同时，在钝体尾部，感觉流场又分离不足，导致尾部个别位置甚至出现较大正压。这两点和手里面掌握的风洞资料来看也明显不吻合。
4、流线分析结果来看，两者均比较吻合。
补充一点，两程序的RNG K-E模型常数均设置为一直
    结论：从工程角度来说，RNG K-E模型是现在公认的兼具效率与精度的一种湍流模型，甚至一些学者认为其应用在风工程的钝体绕流中比理论上相对较为复杂、完美的RSM模型还好一些。adina的RNG K-E模型似乎还需要改进。分离求解器的精度似乎也需要作进一步的提高。

[ 本帖最后由 civil fans 于 2008-5-8 14:28 编辑 ]

yarrort

你好，我想用icem做前处理，但是操作方面不太会，你说的那个shell我还没用过，能具体说明一下？

flyingd

我看了您的对比，不知您注意到压力场的压力值与ＣＦＸ计算的压力值得差别了吗？从您的压力云图中可以看出两者根本就不在一个量级上。我也用ＣＦＸ与adina同时作了湍流的计算。所有条件都一样，用ＬＥＳ算得，但压力系数差１０倍之多。但压力分布的趋势是一样的。真是令人升疑，adina的流体力计算是否可信？

不知您是否有所体会？

civil fans

"两者根本就不在一个量级上"______还没有发现不在一个数量级，但adina偏小，主要是在压力系数上。其他的主要问题就集中在湍流动能的计算上，adina的结果似乎不对。

coolw_999

楼上，你好！我刚刚接触流体分析软件，主要是计算卡门涡列和流固耦合振动问题。以你的经验建议使用什么软件比较好。谢谢！

liuguojun168169

楼上，你好！我刚刚接触流体分析软件，主要是计算卡门涡列和流固耦合振动问题。以你的经验建议使用什么软件比较好。谢谢！

yishui85

不错的讲解，学习了

yshhui

个人观点，楼主可以试试adina的fcbi而不是fcbi-c，这两天我用很简单的模型做了一下对比，差别还是比较大的，具体原因不知道。可能是积分的原因吧。另外用fcbi-c的时候应用映像文件读入的结果误差很大，有时候直接就是错误的，应该fcbi则没有这样的问题。我看资料的时候看到fcbi-c不能用在斜坐标、约束方程和镜面反射中，限制应该是比较多的。很困惑，希望知道fcbi和fcbi-c存在擦别的原因

nickcoom

我在tg前处理中，是直接做个二维的面做完shell贴在体上，merge后，导入即可……

gdlifuwei

FCBI的结果，在结构背面有漩涡，但是压力分布有些奇怪啊

lblbxyz

精彩！ 受教了