FPM
无网格计算流体力学软件
FPM是Fast Page Mode(快页模式)的简称,是486和早期Pentium时代普遍使用的内存,它每隔3个时钟脉冲周期传送一次数据。.FpM也是氟橡胶的缩写。
流体软件
FPM(Finite Pointset Method)是新一代无网格计算流体力学软件,它是一类无网格粒子法CFD数值方法,代表了流体数值仿真的最新发展方向。
FPM(有限点集法)与传统的数值方法(如有限元法、有限体积法有限差分法等)最大的区别是无需进行微分方程离散所必需的网格划分。FPM的点集(也叫点云)依据指定条件自动产生、移动、重新填充或是销毁,点集的分布可以是任意的,如在整个求解域上均布,或是随时间/几何位置等而变化。
技术背景
传统有限元/有限体积法随着应用范围的扩展,其固有的一些缺陷也日益突出:在材料成形、高速碰撞、流固耦合等涉及特大变形的领域中,基于拉格朗日法的有限元网格可能产生严重的扭曲,甚至使得单元的雅可比行列式为负值,不仅在计算中需要网格重构,而且严重影响解的精度;对高速冲击等动态问题,显式时间积分的步长取决于有限元网格的最小尺寸,因而网格的扭曲将使得时间积分步长过小,大幅度增加了计算工作量。由于有限元近似基于网格,因此必然难于处理与原始网格线不一致的不连续性和大变形。网格重构不仅计算费用昂贵,而且损害计算精度。
无网格方法采用基于点的近似,可以彻底或部分地消除网格,不需要网格的初始划分和重构,不仅可以保证计算的精度,而且可以大大减小计算的难度。传统的流体分析软件在解决自由液面、高速碰撞、移动边界或是移动物体等工程问题时,需要一套独特的网格重划分或是网格自适应算法,由于在网格质量、算法求解、收敛性等方面存在一系列问题,使得传统方法受到了很大的限制。FPM凭借其先进的无网格技术和特有的算法,在自由液面、多相流、流固耦合等方面取得了极大的成功。
软件构成
FPM软件由核心解算器、图形用户界面、CAD接口以及第三方软件接口等模块组成。FPM除了可以直接建立流体计算域的集合模型外,还包含了与主流CAD软件的直接接口。
FPM软件的不仅提供优秀的图形用户界面,用户还可以基于ASCII文本方式编辑计算模型,所有的操作均提供了对应的关键字,用户可以通过自定义程序完全控制软件的运行,并易于实现与其他软件之间的集成。
计算模型
根据流动的特性可对描述流体的偏微分方程进行分类,如抛物线型、双曲线型和椭圆型。FPM软件的核心解算器可以有效地处理所有类型的流体。FPM软件包含了丰富的计算模型,如化学反应及燃烧模型、材料特性及流变模型、广义牛顿流、粘弹性流体、热粘弹性模型等。
软件优势
1.对于所有具有自由液面的流体问题建模容易。
2.流体域存在移动物体或是移动的边界。
3.流固耦合问题(FSI)。
4.与传统的仿真手段相比需要较少的计算时间。
5.直接从CAD软件中导入几何体而无需进行网格的划分。
应用领域
1.溃坝、海洋工程、高速舰船模拟问题。
2.液滴的碰撞融合问题,例如通常发生在大气中的雨滴的形成过程,工业上许多利用雾化的燃烧系统,如汽车发动机、涡轮喷射引擎、液体燃料火箭及工业锅炉等。微液滴的表面张力问题。
3.工业过程问题,例如工业过程中的搅拌器、挤压输送及螺旋泵等涉及非常复杂的流固耦合运动。
4.流变材料成型,例如玻璃、钢铁、树脂、聚合物等是一类特殊的流变材料,在成型过程中伴随着温度变化材料由液态向半固态转变问题。
5.轮胎滑水,例如解决高速汽车或飞机的轮胎在积水跑道行驶时会发生滑水现象。
6.液体晃动,例如解决汽车油箱、动车组的水箱、卫星的燃料贮箱的液体晃动问题,微重力环境下的液体晃动问题。
7.切削,例如应用Johnson-Cook 模型和 Zerilli-Armstrong 模型可以快速地对金属切削过程进行仿真。
8.燃料加注问题。
9.加油管设计问题。
10.其他特殊问题,例如可以自定义曲线/方程来解决特定问题。
快页模式简介
FPM是FastPage Mode(快页模式)的简称,已被淘汰掉了。
氟橡胶
FPM是氟橡胶的缩写。氟橡胶可以分为三种基本类型:即氟碳橡胶、氟硅橡胶、氟化磷腈橡胶。氟橡胶是特种合成弹性体,其主链或侧链上的碳原子上接有电负性极强的氟原子,由于C-F键能大(485KJ/mol),且氟原子共价半径为0.64A,相当于C-C键长的一半,因此氟原子可以把C-C主链很好地屏蔽起来,保证了C-C链的稳定性,使其具有其它橡胶不可比拟的优异性能,如耐油、耐化学药品性能,良好的物理机械性能和耐候性、电绝缘性和抗辐射性等,在所有合成橡胶中其综合性能最佳,俗称“橡胶王”。氟橡胶FKM混炼胶FPM 70 TER。
调控技术
FPM是大功率IGBT驱动调控技术。它由脉波控制和优化的门极电路组成;内置过流过压保护电路,并可将检测信号输出至CPU.FPM调控技术在臭氧电源及一些特殊电源中用应。采用FPM制造的臭氧电源可实现功率调节、频率调节、脉宽调节、功率限制、过流保护、负载故障关闭等功能,确保臭氧电源与负载最佳匹配,长期稳定工作。
匹配工具
FPM是一种下一代的访问控制匹配工具,这个技术提供了更多的详细的和自定义的包过滤功能。FPM允许用户去匹配一个包内的任意bit以及可以匹配包内包头或者负载内的任意深度的内容。
FPM允许用户去创建属于自己的无状态的包分类的标准,并且可以为策略定义多种的行为(比如drop,log或者发送ICMP不可达消息)来立刻过滤新病毒,蠕虫以及网络攻击。需要注意的是该特性不是所有的IOS都支持。
局限性
FPM不能缓解网络攻击,因为缓解攻击是需要有状态的数据包分类。
因为FPM是无状态的,所以它不能跟踪由协议控制的自协商的端口号,换句话说,如果需要使用FPM技术,那么必须手工的定义端口号。
FPM不能执行IP包的分片或者TCP流的重组。
FPM检测只对IPv4的单播数据包有效。
FPM不能使用IP选项来对数据包进行分类。
FPM不支持组播数据包的检测。
FPM不支持隧道接口和MPLS接口。
FPM不能配置在FlexWAN接口卡上。
FPM的策略不支持对控制层面的映射。
过滤步骤
对于用户来说,FPM技术可以创建一系列的过滤策略,用来及时的检测和过滤新的病毒和网络攻击。过滤策略需要通过如下的步骤进行定义:
1.加载PHDF文件(用来使流量匹配预先定义的协议,如IP,TCP,UDP等)
2.定义类型图和协议栈(用来分类需要进行检查的流)
3.定义策略(用来针对流做出行为)
4.在接口上运用该策略。
PHDF文件
协议头被定义在一个单独的文件内,这个文件我们称为PHDF文件。我们使用PHDF文件来对数据包的协议进行匹配,PHDF文件通过使用XML语言来定义整个协议的内容,用户也可以通过编写XML语言来定义自己的PHDF文件。
我们在路由器来调用这些文件来跟踪整个数据包。PHDF文件可以在CISCO网站上找到。
调用方法
调用PHDF文件的方法
load protocol location:filename
例如:
Load Protocol flash:/ip.phdf
LoadProtocol flash:/tcp.phdf
需要注意的是,如果没有定义PHDF文件的使用,那么在下一步匹配协议头的时候我们只能使用match start命令,而不能使用matc定义Class Map:
在FPM技术中依然使用CISCO的MQC语句来对流量进行匹配和过滤。
首先我们需要定义对什么样的协议进行跟踪:
class-map type stack match-all map-name
matchfield IP protocol eq 0x6 next TCP
在这个语句中我们定义了我们需要跟踪IP协议号为6的TCP协议,当对数据包检测发现匹配该类型图的时候,将会进行下一步的检查。
在定义完对协议的跟踪后我们定义需要匹配的数据包的内容:
class-map type access-control match-all map-name
matchfield protocol protocol-field {eq [mask] | neq [mask] | gt | lt | range range |regex string} value
在这语句内我们可以定义所需要匹配的协议内的协议字段名,例如:
match field TCP dest-port eq 8000
在这个语句中我们匹配TCP协议域内的dest-port字段为8000的数据包。我们需要注意的是,由于特定流量可能使用别的服务所使用的端口,在不影响正常流量的前提下我们需要定义更为深层次的检测。我们可以针对数据包的2层负载和3层负载的特定字段来进行检测:
match start {l2-start | l3-start} offset numbersize number {eq | neq | gt | lt | range range | regex string} value [value2]
例如:
match start l3-start offset 28 size 4 eq 0xE9030201
在IP协议数据包的第28位起,包含4个byte的特征字段:E9030201
需要注意的是:上面offset的数值要注意,如果是ip包中的第一个byte位,则offset为0,第二个byte位,则offset为1,offset是从0开始计数而不是1。
对于数据包的特征值,我们可以通过sniffer软件反复抓包,收集信息来进行定义。
定义Policy Map:
我们需要定义一个策略图来调用类型图:
policy-map type access-control policy-name
class class-map
在调用了类以后,我们需要定义一个匹配该类的丢弃行为:
drop
在接口下调用策略图:
在定义了策略以后,我们需要在接口下调用该策略,并定义生效的方向(input或output):
Interface fa0/0
service-policy typeaccess-control [input | output] policy-name
至此,我们的FPM就配置完毕了,我们可以通过如下的命令来检查配置和数据包的匹配状况:
show policy-map type access-control interface
show protocol phdf ip
h field
故障传播
FPM:fault propagation model故障传播模型
FPM:Foot Print Maker( Cadenceallegro封装库生成器) Cadence allegro封装库生成器footprint maker,allegro出名是功能强大,但是设置也非常麻烦。元件封装制作也不例外,但是footprint maker却非常方便地帮助你生成封装
快页模式
FPM是Foot per minute(英尺/分钟)的简称,英制风速单位,一般用于计量通风的效果。
参考资料
Software FPM.北京飞思博科技有限公司官网.
最新修订时间:2024-02-23 00:48
目录
概述
流体软件
参考资料