本节介绍通用方法，并介绍在每个进程中可选用的仿真软件和软件简介。

流场仿真通用流程如图2-7所示，可以分为6 步，基本上包括所有流场仿真所涉及的各个方面。

图2-7　流场仿真通用流程

按照流程中间过程步骤所设计的仿真软件及介绍如下：

（1）几何构建：采用的建模软件与分析模型具有一定的相关性，如在三维仿真时多数采用通用的三维设计软件如Creo、UG、SolidWorks、CATIA、AutoCAD 等，一些较特殊的分析如叶轮机械分析等可能会采用BladeGen 等构建，也有可能通过流场仿真前处理软件进行简单的构建。流场仿真前处理软件在后面的步骤中详细介绍，此处着重介绍BladeGen 软件。

BladeGen：是CFX 下的一个叶轮机械设计模块，现已与CFX 整体被集成至ANSYS 中。BladeGen 是交互式涡轮机械叶片设计工具，集成了AEA Technology多年旋转机械设计和分析的专业经验，可以设计各种旋转和静止叶片元件，适用于广泛的轴向流和径向流叶型，如导流轮、泵、压缩机、涡轮机、扩压机、涡轮增压机、风扇、鼓风机等。

（2）几何清理及简化：通过专业的设计软件或采用前处理软件进行几何设计建模的，建立时已考虑后面分析求解过程，基本不需要进行几何清理和简化工作，而采用通用的三维设计工具建模，构建的模型一般较为详细，涉及模型的细节较多，因此需要进行清理，采用的软件一般亦是通用的三维设计软件，还有一些也可以在仿真分析前处理中进行削平、填坑等处理。

（3）网格划分及前处理：涉及软件较多，采用的求解模型、求解器和算法模型等包括Gambit、ANSYS ICEM CFD、ANSYS Mesh、HyperMesh、TGrid、PointWise、GridPro、ANSA、TurboGrid 等。

·Gambit(Fluent Inc):

面向CFD 分析的高质量的前处理器，其主要功能包括几何建模和网格生成。需要使用Exceed，功能强大，占用内存较多。可以导入Pro/E、UG、CATIA、SolidWorks、ANSYS、PATRAN 等大多数CAD/CAE 软件所建立的几何和网格。导入过程新增自动公差修补几何功能，以保证GAMBIT 与CAD 软件接口的稳定性和保真性，使得几何质量高，并大大减少工程师的工作量。

GAMBIT 软件基于ACIS 内核基础上的全面三维几何建模能力，通过多种方式直接建立点、线、面、体，而且具有强大的布尔运算能力，该功能大大领先于其他CAE 软件的前处理器；可对自动生成的Journal 文件进行编辑，以自动控制修改或生成新几何与网格；强大的几何修正功能，在导入几何时会自动合并重合的点、线、面；新增几何修正工具条，在消除短边、缝合缺口、修补尖角、去除小面、去除单独辅助线和修补倒角时更加快速、自动、灵活，而且准确保证几何体的精度；强大的网格划分能力，可以划分包括边界层等CFD特殊要求的高质量网格。GAMBIT 中专用的网格划分算法可以保证在复杂的几何区域内直接划分出高质量的四面体、六面体网格或混合网格；先进的六面体核心（HEXCORE）技术是GAMBIT 所独有的，集成了笛卡儿网格和非结构网格的优点，使用该技术划分网格时更加容易，而且大大节省网格数量、提高网格质量；GAMBIT 可高度智能化地选择网格划分方法，可对极其复杂的几何区域划分出与相邻区域网格连续的完全非结构化的混合网格。

·ANSYS ICEM CFD:

ICEM CFD 如今是ANSYS 软件中的一个前处理模块，自从被ANSYS 收归旗下之后，ANSYS 就将其作为主打前处理软件，后来收购了CFX 软件，ANSYS 果断放弃了CFX 原有的前处理模块（CFX-Build，一款以Patran 为基础开发的CFD 前处理模块），从CFX 被收购后的第一个版本（CFX5.7）起，ICEM CFD 就被作为CFX 的御用前处理器。而在2005年ANSYS 收购FLUENT 后，ANSYS 更是逐渐淡化GAMBIT 作为FLUENT 的前处理器作用，转而将ICEM CFD 作为FLUENT 的前处理器，同时在ANSYS14.5 版本之后，将ICEM CFD 作为Workbench 中的模块（之前一直作为独立软件包）。如今ICEM CFD 已经作为ANSYS CFD 软件的前处理器。ICEM CFD 是一款功能全面的CFD 网格生成工具，其不仅支持block 形式的六面体网格，还支持生成四面体、五面体（金字搭）、三棱柱、笛卡儿网格等形式的网格，足以应对任何复杂程度几何模型的网格生成工作。ICEM CFD 作为专业的前处理软件，为所有世界流行的CAE软件提供高效可靠的分析模型。它拥有强大的CAD 模型修复能力、自动中面抽取、独特的网格“雕塑”技术、网格编辑技术以及广泛的求解器支持能力。同时作为ANSYS 家族的一款专业分析环境，还可以集成于ANSYS Workbench平台，获得Workbench 的所有优势。ICEM CFD 软件具有直接几何接口（CATIA，CADDS5，ICEM Surf/DDN，I- DEAS，SolidWorks，Solid Edge，Pro/E 和Unigraphics），可以忽略细节特征设置，自动跨越几何缺陷及多余的细小特征，软件对CAD 模型的完整性要求很低，它提供完备的模型修复工具，方便处理“烂模型”；软件的网格雕塑技术可实现任意复杂的几何体纯六面体网格划分，软件可自动检查网格质量，自动进行整体平滑处理，坏单元自动重划，可视化修改网格质量，软件具备超过100 种求解器接口，如FLUENT、Ansys、CFX、Nastran、Abaqus、LS-DYNA ICEM CFD 的网格划分模型。软件采用了先进的O-Grid 等技术，用户可以方便地在ICEM CFD 中对非规则几何形状划出高质量的“O”形、“C”形、“L”形六面体网格。

·ANSYS Mesh:

ANSYS Mesh 其实是ANSYS Workbench 的网格模块，为ANSYS Worbench 中的求解器（结构、电磁、流体等）提供网格。随着ANSYS 版本的更新，该模块的网格生成功能也日益强大。据说该模块在不断地吸收GAMBIT、ICEM CFD及TGrid（都是ANSYS 收购的软件）的网格生成算法，按照ANSYS 的发展策略，可以预测将来ANSYS 将会以此模块作为主打网格生成器。

·HyperMesh:

HyperMesh 软件是美国Altair 公司的产品，是世界领先的、功能强大的CAE 应用软件包，也是一个创新、开放的企业级CAE 平台，它集成了设计与分析所需的各种工具，具有无与伦比的性能以及高度的开放性、灵活性和友好的用户界面。

在CAE 工程技术领域，HyperMesh 最著名的特点是它所具有的强大的有限元网格划分前处理功能。一般来说，CAE 分析工程师80%的时间都花费在了有限元模型的建立、修改和网格划分上，而真正的分析求解时间消耗在计算机工作站上，所以采用一个功能强大、使用方便灵活，并能够与众多CAD 系统和有限元求解器方便地进行数据交换的有限元前后处理工具，对于提高有限元分析工作的质量和效率具有十分重要的意义。HyperMesh&reg 是一个高性能的有限元前后处理器，它能让CAE 分析工程师在高度交互及可视化的环境下进行仿真分析工作。与其他的有限元前后处理器相比，HyperMesh 的图形用户界面易于学习，特别是它支持直接输入已有的三维CAD 几何模型（UG，Pro/E，CATIA 等）、有限元模型，并且导入的效率和模型质量都很高，可以大大减少很多重复性的工作，使得CAE 分析工程师能够将更多的精力和时间投入分析计算工作中。同样，HyperMesh 也具有先进的后处理功能，可以保证形象地表现各种各样的复杂的仿真结果，如云图、曲线标和动画等。

在处理几何模型和有限元网格的效率和质量方面，HyperMesh 具有很好的速度、适应性和可定制性，并且模型规模没有软件限制。其他很多有限元前处理软件对于一些复杂的、大规模的模型在读取数据时，需要很长时间，而且很多情况下并不能够成功导入模型，这样后续的CAE 分析工作就无法进行；而如果采用HyperMesh，其强大的几何处理能力使得HyperMesh 可以很快地读取那些结构非常复杂、规模非常大的模型数据，从而大大提高了CAE 分析工程师的工作效率，也使很多应用其他前后处理软件很难或者不能解决的问题迎刃而解。

·TGrid:

这是一个非结构网格生成器，原本属于FLUENT，在ANSYS 收购FLUENT时被一起打包收购。据说该软件生成非结构网格能力超强，可以毫不费劲地生成千万级别的网格。目前该软件已经被集成进FLUENT 软件，作为FLUENT Meshing 模式。

·PointWise:

PointWise 源于Gridgen，是Gridgen 换了副面孔后的结构。Gridgen 来源于通用动力公司开发F16 战斗机时的遗留品，目前在CFD 网格领域占有很大的比重。该软件提供了众多的网格操纵功能，在结构网格与非结构网格划分方面均提供了良好的性能，输入/输出接口也相当丰富，能够支持绝大多数CAD 文件格式，也支持绝大多数CFD 求解器。对于打算长期从事CFD 行业的人们来讲，PointWise 是不错的选择。

·GridPro:

GridPro 是一款CFD 专用网格生成软件。该软件早期版本仅能生成六面体网格，不过该软件新版本可以生成四面体网格，同时实用性也得到提高。该软件采用类似ICEM CFD 的block 网格生成思路，先创建块，再将块与几何进行关联，之后在块上生成网格，并将块上的网格映射到几何模型上，形成最终的网格。

·ANSA:

ANSA 是一款希腊人开发的软件，号称是操作最快的软件。打开软件就明白这款软件快的理由：所有的功能按钮都是单级，省去了其他软件多级菜单的寻找时间。单级按钮虽然操作方便，但有密集恐惧症的使用者肯定不会这么想。ANSA 的优势在于其面网格生成功能，因此尤其适合于汽车工业的有限元计算网格。对于CFD 计算所需的体网格，虽然也可以生成，但更多的是利用ANSA 生成初始面网格，再利用其他的体网格生成软件导入面网格，并生成体网格。

·TurboGrid:

TurboGrid 是一款专业的涡轮叶栅通道网格划分软件，已被ANSYS 收购。ANSYS TurboGrid 强调了它在旋转机械领域的强大优势。它能在短时间内给形状复杂的叶片和叶栅通道划出高质量的结构化网格，整个流程用时一般小于10 分钟。

ANSYS TurboGrid 用户界面友好，整个过程自动化，系统会自动提示下一步信息。ANSYS TurboGrid 可以直接读入几何模型，还内置丰富的拓扑模板，可以根据叶片形状和使用要求生成不同的拓扑结构。系统自动生成高质量的结构化网格，并且有多种方式调节网格质量。

（4）模型特性设定及求解。由于模型特性设定一般在求解器中进行，因此，将模型特性设定和求解统一说明。此模块采用的软件与分析模型具有一定的相关性，如通用的流体或传热仿真多数采用通用的仿真软件如ANSYS CFX、ANSYS FLUENT、STAR-CCM +、STAR-CD 等，一些较特殊的分析如叶轮机械分析等可能会采用NUMECA，具体情况介绍如下。

·ANSYS CFX:

ANSYS CFX 软件是一款高性能的流体动力学多用途程序，20 多年来，此软件备受工程师青睐，常用于解决各种各样的流体流动问题。CFX 以先进的求解器技术为核心，可快速稳健地提供可靠、准确的解决方案。以此高度平行的先进求解器为基础，可提供丰富的物理模型选择，从而虚拟捕获流体流动相关的任何类型现象。求解器和模型采用先进、直观且灵活的GUI 及用户环境，同时配备各种自定义功能和自动化操作，支持各种会话文件、脚本和强大的表达语言。

ANSYS CFX 是全球第一个通过ISO 9001 质量体系认证的大型商业CFD 软件，是全球第一个在复杂几何、网格、求解这三个CFD 传统瓶颈问题上均获得重大突破的大型商业CFD 软件，是全球第一个发展和使用全隐式多网格耦合求解技术的大型商业CFD 软件。

ANSYS CFX 求解器采用了基于有限元的有限体积法，在保证了有限体积法的守恒特性的基础上，吸收了有限元法的数值精确性——精确的数值方法，全隐式多网格耦合求解技术加上自适应多网格技术，使CFX 的计算速度和稳定性较传统方法提高了1～2 个数量级，同时获得优异的并行效率——加速比随CPU 数几乎线性增长；ANSYS CFX 具有丰富的物理模型使CFX 拥有包括流体流动、传热、辐射、多相流、化学反应、燃烧等问题的通用物理模型；还拥有气蚀、凝固、沸腾、多孔介质、相间传质、喷雾干燥、真实气体等大量复杂现象的实用模型；包括业界领先的SST 湍流模型。

ANSYS CFX 后处理功能也较为强大，可为用户提供方便易用的二次开发语言——表达式语言（CEL）以及功能强大的用户子程序的用户接口程序，允许用户加入自己的特殊物理模型，进一步扩展了CFX 的应用范围，为客户解决了许多高难度技术问题；可以集成环境与优化技术；同时，通过ANSYS DesignXplorer 优化模块，可以方便地实现方案的优化设计。

·ANSYS FLUENT:

ANSYS FLUENT 是目前国际上比较流行的商用CFD 软件包，凡是和流体、热传递和化学反应等有关的工业均可使用。它具有丰富的物理模型、先进的数值方法和强大的前后处理功能，在航空航天、汽车设计、石油天然气和涡轮机设计等方面都有着广泛的应用。(www.daowen.com)

ANSYS FLUENT 软件包含基于压力的分离求解器、基于密度的隐式求解器、基于密度的显式求解器，多求解器技术使ANSYS FLUENT 软件可以用来模拟从不可压缩到高超声速范围内的各种复杂流场。ANSYS FLUENT 软件包含非常丰富、经过工程确认的物理模型，由于采用了多种求解方法和多重网格加速收敛技术，因而ANSYS FLUENT 能达到最佳的收敛速度和求解精度。灵活的非结构化网格和基于解的自适应网格技术及成熟的物理模型，可以模拟高超声速流场、传热与相变、化学反应与燃烧、多相流、旋转机械、动/变形网格、噪声、材料加工等复杂机理的流动问题。ANSYS FLUENT 的软件设计基于“CFD 计算机软件群的概念”，针对每一种流动的物理问题的特点，采用适合于它的数值解法在计算速度、稳定性和精度等各方面达到最佳。由于囊括了比利时PolyFlow 和Fluent Dynamical International（FDI）的全部技术力量（前者是公认的在黏弹性和聚合物流动模拟方面占领先地位的公司，后者是基于有限元方法CFD 软件方面领先的公司），因此FLUENT 具有以上软件的许多优点。

ANSYS FLUENT 软件采用基于完全非结构化网格的有限体积法，而且具有基于网格节点和网格单元的梯度算法；可以进行定常/非定常流动模拟；包含三种算法：非耦合隐式算法、耦合显式算法、耦合隐式算法，是商用软件中算法最多的；还包含丰富而先进的湍流模型，使得用户能够精确地模拟无黏流、层流、湍流。湍流模型包含Spalart- Allmaras 模型、k- ω 模型组、k- ε 模型组、雷诺应力模型（RSM）组、大涡模拟模型（LES）组以及最新的分离涡模拟（DES）和V2F 模型等。另外用户还可以定制或添加自己的湍流模型。

ANSYS FLUENT 具有高效率的并行计算功能，提供多种自动/手动分区算法；内置MPI 并行机制大幅提高并行效率。另外，FLUENT 特有动态负载平衡功能，确保全局高效并行计算。

·STAR-CCM+:

STAR-CCM+ 是CD- adapco 公司采用最先进的连续介质力学数值技术（computational continum mechanics algorithms）开发的新一代CFD 求解器。

它搭载了CD-adapco 独创的最新网格生成技术，可以完成复杂形状数据输入、表面准备——如包面（保持形状、简化几何、自动补洞、防止部件接触、检查泄漏等功能）、表面网格重构、自动体网格生成（包括多面体网格、六面体核心网格、十二面体核心网格、四面体网格）等生成网格所需的一系列作业。

STAR-CCM+使用CD-adapco 倡导的多面体网格，相比于原来的四面体网格，在保持相同计算精度的情况下，可以实现计算性能3～10 倍的提高。

STAR-CCM+软件是由CD- adapco Group 公司开发的新一代通用计算流体力学（CFD）分析软件。

STAR-CCM+能很好地支持船的前期设计研究，在船类行业应用甚广。

·STAR-CD:

STAR- CD 是CD- adapco 公司开发出来的全球第一个采用完全非结构化网格生成技术和有限体积方法来研究工业领域中复杂流动的流体分析商用软件包。采用基于完全非结构化网格和有限体积方法的核心解算器，具有丰富的物理模型，内存占用最少，具有良好的稳定性、易用性、收敛性和众多的二次开发接口。CD- adapco 集团公司与全球许多著名的高等院校、科研机构、大型跨国公司合作，不断丰富和完善STAR- CD 的各种功能，例如先进的燃烧模型、湍流模型和气动声学等，其中自适应运动网格、流体/固体相互作用、HCCI 燃烧模型已经出现在STAR- CD 的最新版本中，提供给广大客户使用。

STAR-CD 独特的全自动六面体/四面体非结构化网格技术，满足了用户对复杂网格处理的需求，因此它首先在汽车/内燃机领域获得了成功，并迅速扩展到航空、航天、核工程、电力、电子、石油、化工、造船、家用电器、铁路、水利、建筑、环境等几乎所有重要的工业和研究领域，在全世界拥有众多用户。

STAR-CD 使用的前后处理软件包称为PROSTAR，核心解算器称为STAR。PROSTAR 集成了建模、求解与后处理所必需的各种工具。其面向过程的、易用的GUI 和计算导航器NAVCenter 对各种流动都是强大又方便的工具。它可以保证即使是新用户也能够很容易地解算复杂问题。

·FLOW-3D:

FLOW-3D 是高效能的计算仿真工具，工程师能够根据自行定义多种物理模型，应用于各种不同的工程领域。通过精确预测自由液面流动（free- surface flows），FLOW-3D 可以协助用户在工程领域中改进现有制程。

FLOW-3D 是一套全功能的软件，不需要额外加购网格生成模块或者事后处理模块。完全整合的图像式使用者界面，让使用者可以快速地完成仿真专案设定到结果输出。该软件具有网格与几何、流动定义选项、数值模型选项、流体模型选项、热模型选项、物理模型选项、特殊物理模型、金属铸造模型、紊流模型、多孔性材质模型、两相流体与两种以上材质物件组合模型、浅层流体模型及多处理器计算能力等，是国际知名流体力学大师Dr.C.W.Hirt 毕生之作，从1985年正式推出后，其CFD 解算技术True V.O.F.在实物问题的拟真与计算结果的准确度上皆受到使用者的赞誉与嘉许。其特别的FAVOR 技巧更是针对自由液面（Free surface）如常见的金属压铸（Metal Casting）与大地水利学等复杂问题提供了更高精度、更高效率的解答。

不仅如此，FLOW-3D 本身完整的理论基础与数值结构，也能满足各个不同领域中使用者的需要，如微小到柯达公司最高阶相片打印机的喷墨头计算，大到NASA 超声速喷嘴与美国海军舰载输油系统的设计，近来更针对生物医学科技中的电泳进行新模块的开发及验证。

·NUMECA:

NUMECA 软件公司于1992年，在国际著名叶轮机械气体动力学及CFD 专家、比利时王国科学院院士、布鲁塞尔自由大学流体力学系主任查尔斯- 赫思（Charles HIRSCH）教授的倡导下成立。其核心软件是在该系20世纪80—90年代为欧洲宇航局（ESA）编写的CFD 软件——欧洲空气动力数值求解器（EURANUS）的基础之上发展起来的。

分析软件包有FINE/Turbo、FINE/Marine 和FINE/Open 等，其中均包括前处理、求解器和后处理三个部分。FINE/Turbo 用于内部流动，FINE/Marine 用于跨介质流动，FINE/Open 可用内外部流动，但为非结构自适应网格。针对叶轮机械内部流动，在坦克装甲车辆中可用的是FINE/Turbo，下面主要介绍FINE/Turbo。

FINE/Turbo，可用于任何可压或不可压、定常或非定常、二维或三维的黏性或无黏内部（其中包括任何叶轮机械：轴流或离心风机、压缩机、泵、透平等。单级或多级，或整机，或任何其他内部流动：管流、涡壳、阀门等）流动的数值模拟。其中包括IGG：网格生成器。可生成任何几何形状的结构网格。采用准自动的块化技术和模板技术。生成网格的速度及质量均远高于其他软件。

IGG/AutoGRID：网格生成器。可自动生成任何叶轮机械（包括任何轴流、混流、离心机械，可带有顶部、根部间隙，可带有分流叶片等）的H 形、I 形和HOH 形网格。该软件已经被国际工业部门认为是用于叶轮机械最好、最方便及网格质量最好的网格生成软件。

EURANUS：求解器。求解三维雷诺平均的N-S 方程。采用多重网格加速技术，全二阶精度的差分格式及基于MPI 平台的并型处理；可求解任何二维、三维、定常/非定常、可压/不可压，单级或多级，或整个机器的黏性/无黏流动；可处理任何真实气体；有多种转/静子界面处理方法；有自动冷却孔计算模块；可多级通流计算、自动初场计算、湿蒸汽计算、共额传热计算、气固两相流计算，等等。其多级（10 级以上）求解性能良好。

CFVIEW：功能强大的流动显示器。可做任何定性或定量的矢量、标量的显示图。特别是可处理和制作适合于叶轮机械的任何S1 和S2 面，及周向平均图。该软件已经被国际工业部门认为是用于叶轮机械最好的后处理软件。

FINE/Open：非结构网格CFD 求解器。该模块的独特性在于：它所采用的网格全是六面体的非结构网格（这是目前最先进的方法之一）；采用自动自适应的多重网格求解器。

HEXPRESS：非结构网格生成器。可自动生成任意复杂三维几何体的全六面体非结构网格。可直接输入多种作图软件的数据，并对其有自动修补动能。

（5）后处理及结果输出。后处理一般可在求解器中进行，但除了利用求解器的后处理功能进行处理外，还可以使用如Tecplot、EnSight、Matlab、Origin 等软件，求解器在上一节中已经介绍得较为详细，此节着重介绍其他软件，情况如下：

·Tecplot:

Tecplot 系列软件是由美国Tecplot 公司推出的功能强大的数据分析和可视化处理软件。它包含数值模拟和CFD 结果可视化软件Tecplot 360、工程绘图软件Tecplot Focus，以及油藏数值模拟可视化分析软件Tecplot RS。

Tecplot 360 是一款将至关重要的工程绘图与先进的数据可视化功能结合为一体的数值模拟和CFD 可视化软件。它能按照用户的设想迅速地根据数据绘图及生成动画，对复杂数据进行分析，进行多种布局安排，并将用户的结果与专业的图像和动画联系起来。当然Tecplot 360 还能够帮助用户节省处理日常事务的时间和精力。

Tecplot 360 具备的功能包括：可直接读入常见的网格、CAD 图形及CFD软件（PHOENICS、FLUENT、STAR- CD）生成的文件。能直接导入CGNS、DXF、EXCEL、GRIDGEN、PLOT3D 格式的文件。能导出的文件格式包括了BMP、AVI、FLASH、JPEG、WINDOWS 等常用格式。能直接将结果在互联网上发布，利用FTP 或HTTP 对文件进行修改、编辑等操作。也可以直接打印图形，并在Microsoft Office 上复制和粘贴。可在Windows 9X \ Me \ NT \ 2000 \XP 和UNIX 操作系统上运行，文件能在不同的操作平台上相互交换。利用鼠标直接点击即可知道流场中任一点的数值，能随意增加和删除指定的等值线（面）。ADK 功能使用户可以利用FORTRAN、C、C++等语言开发特殊功能。

·EnSight:

EnSight 由美国CEI 公司研发，是一款尖端的科学工程可视化与后处理软件，基于图标的用户接口易于掌握，并且能够很方便地移动到新增功能层中。EnSight 能在所有主流计算机平台上运行，支持大多数主流CAE 程序接口和数据格式。

EnSight 具有广泛的CAE 支持特性、先进的数据处理能力，可同时查看多达16 个数据集（仅限于Standard、Gold 和DR 版本），轻松编写内部求解器接口，可在客户端-服务器运行（仅限于Standard、Gold 和DR 版本），具有高效的数据处理能力、尖端的可视化工具、出色的图像质量、完全可自定义的图形窗口、虚拟现实及支持Python 脚本等功能。

·Matlab:

Matlab 是功能十分强大的多元化软件，此处仅简单介绍。Matlab 是美国MathWorks 公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括Matlab 和Simulink两大部分。

Matlab 是matrix&laboratory 两个词的组合，意为矩阵工厂（矩阵实验室），是由美国MathWorks 公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际上科学计算软件的先进水平。

·Origin:

Origin 是由OriginLab 公司开发的一个科学绘图、数据分析软件，支持在Microsoft Windows 下运行。Origin 支持各种各样的2D/3D 图形。Origin 中的数据分析功能包括统计、信号处理、曲线拟合以及峰值分析。Origin 中的曲线拟合是采用基于Levernberg- Marquardt 算法（LMA）的非线性最小二乘法拟合。Origin 强大的数据导入功能，支持多种格式的数据，包括ASCII、Excel、NI TDM、DIADem、NetCDF、SPC 等。图形输出格式多样，例如JPEG、GIF、EPS、TIFF 等。内置的查询工具可通过ADO 访问数据库数据。