流变学并不难，只要抓住核心思想，理解核心概念
，就能轻松应用
！

我们研究材料的流变学，一定是希望了解它在某些特定的运动下的行为；除了定性地理解，最好是有什么方法能够准确地计算并预测出流体的行为
。

这就是CFD软件的目标。

CFD软件

计算流体动力学（Computational Fluid Dynamicss, CFD）是控流体力学

、计算数学和计算机科学结合的产物，是传热
、传质、动量传递、燃烧、多相流、化学反应研究的核心技术。

CFD软件是以有限元原理（本文用“有限元”的广义涵义来代表一大类数值计算方法，包括有限单元法、有限体积法、有限差分法等）为基础的，因此其本质还是求解偏微分方程；这一类软件已经是目前人类科学与工程研究的核心工具，广泛应用在几乎一切科学及工程领域——

Polyflow发展历程

既然是“计算流体动力学”
，那么
，是否也包含非牛顿流体的计算呢
？

当然，虽然高分子领域的材料行为比较复杂
，但是既然有需求，就一定有聪明的头脑投入开发。

早期有一款著名的针对高分子加工的CFD软件——Polyflow。一听这个名字就知道它是专门研究高分子流变的
，在1982年由比利时大学开发，具有强大的解决非牛顿流体和非线性问题的能力。

1997年，Polyflow被美国的Fluent公司收购，成为通用流体动力学软件的一部分
，其优秀的前处理模块Gambit也融入Fluent，成为核心的竞争力之一
。

1999年，北京理工大学陈晋南老师率先引进了Polyflow软件，并建立了化工过程数值模拟实验室。

2006年

，有限元软件ANSYS收购了Fluent，所以
，我们今天看到的ANSYS，是包含了许多年、许多智慧头脑的结晶。

上面的历程其实反映出有限元软件的一个发展规律
，即
：专用领域CFD→通用CFD→通用有限元软件

{!– PGC_COLUMN –}

高分子领域CFD软件

除了上面讲过的Polyflow(Fluent, ANSYS)以外

，还有许多可以做高分子流变计算的软件
，比如PHOENICS（英）
、GAUSSIAN（美）
、MATERIALS STUDIO（美）、star-ccm （德）。

那么我们不禁要问了，怎么全是欧美的软件，中国人没有自己的商用高分子流变计算软件么？

没有
。至少没有可商用的。

原因很简单
，这种软件看起来好像不难，但是需要多年的人才和技术积累
，并且可能面临着多年的大量的研发投入

；也正因如此，才有了各种公司的并购
，目的就是吸纳别家公司积累多年的技术与人才。

有一个问题

做过有限元仿真的同学，尤其是研究过多物理场计算的同学，比如用过ANSYS
，很可能会有一种感觉——“为什么同一个软件内部，不同的模块之间差别那么大，数据的传递都非常困难呢

？”

通过上面关于软件并购历程的分析
，我们知道了，目前大型的商用有限元软件
，大都是收购产生的，这一定会导致整合的问题，毕竟不同公司的设计理念

、操作流程极有可能都是不同的。

那么，有没有什么软件，能够无缝地仿真多个物理场，而且界面统一，数据传输简洁呢
？

还真有一个，就是最近几年强势崛起的COMSOL，为多物理场仿真而生，所有的模块都无缝整合在一个界面中，使用起来完全没有区别，大大降低了对于多物理场仿真的学习时间。

COMSOL用好了，真的是无所不能，感兴趣的同学可参见专栏《解析前沿科技底层多物理场原理》，如
：

最后的话

10堂流变学的专栏至此就结束了
，其实流变学的内容比较庞杂，许多问题还有多种解释的理论，甚至没有比较好的理论；咱们用10课专栏

，全面地
、本质地理解了流变学中的最核心的概念
、原理和工具，相信对于大部分小伙伴来说，可以实现用最少的时间，掌握流变学的核心。

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