项目来源于广东省省级科技计划项目，技术交易体系与科技服务网络建设领域，项目编号2015A030401072。随着工业产品的综合、集成化的发展，其产品普通存在可靠性差、性能不稳定等突出问题，其核心就是多物理场耦合问题。以往单一物理场研究与分析己不能满足工业产品技术上的要求，基于高性能计算的多物理场耦合数值模拟技术在工程研究中扮演重要角色，是解决工业产品可靠性技术问题最有效的方法之一。通过开展实际工业产品多物理场耦合问题关键技术研究，为广东省工业产品自主创新能力提供强有力的技术支撑。
    项目围绕工业产品多物理场耦合计算问题，开展了有限元模型建立、高性能计算、仿工况模拟的仿真可视化及测试等关键技术研究，并在大功率高速电主轴、电厂循环流化床锅炉等产品性能分析中实现应用示范，促进了相关工业产品高端化发展。技术原理及性能指标如下：
1）建立计算区域三维模型：固体区域、流体区域等；
2）搭建多物理场耦合有限元模型：如结果部件特性参数（如预紧力、阻尼、摩擦系数、碰撞、螺栓等），材料本构模型（如密度、粘度、浓度、比热、多相耦合等），求解条件（实际工况、极端工况、耦合工况等）等；
3）选择合理的数值计算算法：如有限差分法、有限体积法、有限元法等，正确处理耦合计算方式；
4）高性能计算应用：对所建立的有限元模型采用高性能计算，加快数值计算速度，节省时间；

5）计算结果的验证及测试：判断数值计算的收敛性，对计算结果进行验证、测试；
6）多物理场耦合计算结果分析及可视化：分析计算结果，如流场、温度场、位移、刚度等，并对计算结果进行后处理，截取图片、制作动画、绘制表格等。
    项目的创造性与先进性：
1）开展工程项目多相物理场耦合计算关键技术研究。在重点研究多相物理场耦合关键技术的基础上，分别建立大功率高速电主轴、电厂循环流化床锅炉两个工业产品的多物理场耦合数值模拟仿真模型。
2）建立工程领域多物理耦合分析流程方法。项目通过对实际项目工程的研究，预期提出一套适用于实际工程的设计开发的多相物理耦合仿真现代设计方法、建立多相物理场耦合数值模型、参数数据库，编写多物理场耦合模拟流程操作指南
3）多相物理场耦合计算技术推广应用。建立一个“多相物理场耦合计算”的研究与开发兼具的高技术服务平台，开展多相物理场数值模拟与分析等技术研究，为工业产品提供相关技术服务。
    通过本项目的深入开展，已梳理一种解决多物理场耦合问题的流程，现已建立了一个与“多相物理场耦合计算”相关的研究与开发高技术服务平台：广东省数字化制造公共技术创新与服务平台。该平台基于多相物理场耦合计算技术的CAE 前沿工程技术研究，包括：装备整机电-磁-热-固体结构、流-热-固体结构、材料实用本构模型建立技术、耦合问题的高效求解技术、仿工况动态过程的模拟与仿真可视化以及大型耦合问题的有限元高性能计算方法等。通过本平台的技术推广及服务，可帮助企业，提高工业产品工作效率、降低能耗，提升自主工业品牌的研发能力，产品性能和市场竞争力。项目研发技术成熟，适用范围广，安全可靠性高。
    项目申请发明专利1件，申请并获得授权实用新型专利2件，发表论文4篇，培养人才4人，提供技术服务3项，服务企业2家，累计新增销售收入215.00万元。已经完成了项目合同规定内容及项目考核指标，达到预期效果。