力學(xué)協(xié)會(huì)；固體力學(xué)；流體力學(xué)；與計(jì)算機(jī)仿真的案例
生物固體力學(xué)，流體力學(xué)相關(guān)應(yīng)用
醫(yī)學(xué)三維圖像(Mimics)及生物力學(xué)(ANSYS)建模仿真技術(shù)
正規(guī)國(guó)家事業(yè)單位下屬培訓(xùn)中心主辦
由南方醫(yī)科大學(xué)（第一軍醫(yī)大學(xué)）副教授張美超老師主講
一、時(shí)間地點(diǎn):
2020年11月26日— 2020年11月29日 遠(yuǎn)程在線直播課程
2020年11月26日— 2020年11月29日 北京.機(jī)房上機(jī)實(shí)踐
培訓(xùn)內(nèi)容（通過(guò)網(wǎng)上直播平臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)授課）
一：有限元法概述及分析（生物力學(xué)基礎(chǔ)）有限元建模基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)
二：mimics軟件(上機(jī)操作案例分析)：醫(yī)學(xué)有限元模型的特點(diǎn)及建模方法
三：ANSYS有限元分析操作 ANSYS軟件界面及功能模塊介紹
四：醫(yī)學(xué)臨床中的有限元（生物力學(xué)具體案例分析）
輔助課程
1）其它相關(guān)軟件介紹 Geomagic，F(xiàn)reeform， hypermesh等
2）結(jié)合臨床的課題分析與設(shè)計(jì)思路
3）自由問(wèn)答
4）建立QQ群長(zhǎng)期學(xué)習(xí)平臺(tái)
五、生物力學(xué)具體案例分析
1、頸椎前路蝶型鋼板力學(xué)分析
2、人工椎間盤置換術(shù)后力學(xué)分析
3、樞椎前后方不同角度載荷時(shí)應(yīng)力分析
4、股骨-脛骨復(fù)合體在人體體重沖擊下的運(yùn)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)研究
5、帶鎖髓內(nèi)針、DHS鋼板及近端鎖定鋼板生物力學(xué)性能比較
6、人體胸廓急救按壓力學(xué)仿真
7、微種植支抗改善露齦笑的有限元分析研究
8、下頜骨體部缺損鈦板重建有限元分析研究
六、聯(lián)系方式：
聯(lián)系人: 李連杰老師：13311241619
QQ：1503177939
醫(yī)學(xué)有限元學(xué)習(xí)群群號(hào)： 858387385（加群備注：李連杰老師邀請(qǐng)）
另有《生物流體力學(xué)建模仿真技術(shù)培訓(xùn)班》
2020年12月10日— 2020年12月13日
生物流體力學(xué)培訓(xùn)班QQ群號(hào)：946428130（加群備注：李連杰老師邀請(qǐng)）
展開(kāi) 力學(xué)筆記#1：什么是體積模量？流體和固體的體積模量公式有什么區(qū)別？
引言：本文探討了一下固體力學(xué)和流體力學(xué)中體積模量公式的區(qū)別。
體積模量用來(lái)表征可壓縮性，表示系統(tǒng)在一定壓強(qiáng)下，體積變化的難易程度，是固體微觀熱振動(dòng)、非簡(jiǎn)諧振動(dòng)的宏觀表現(xiàn)。在有限元仿真中，材料的可壓縮性是一個(gè)很重要的指標(biāo)，例如金屬和超彈性材料接近不可壓，在仿真時(shí)要注意選取特定的單元類型。另外，對(duì)固體來(lái)說(shuō)，體積模量也可用用來(lái)估計(jì)聲速，而聲速?zèng)Q定了顯式動(dòng)力學(xué)計(jì)算中的穩(wěn)定時(shí)間步長(zhǎng)極限。
體積模量的最原始定義在熱力學(xué)中，定義為一個(gè)系統(tǒng)的壓強(qiáng)變化量dp與其所引起的體積變化程度（或者體積應(yīng)變）之間的比值：-△p/(△V/V)。
按照兩個(gè)理想的熱力學(xué)過(guò)程來(lái)劃分，體積模量分為等溫體積模量和絕熱體積模量。我的理解是這是從理想化的角度出發(fā)定義體積模量，在大部分工程應(yīng)用中也夠用了，所以可以發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是對(duì)體積模量定義還是測(cè)量，相關(guān)討論也主要限定在等溫和絕熱這兩個(gè)范疇內(nèi)。
理想氣體等溫體積模量：首先對(duì)理想氣體的物態(tài)方程取全微分，pV=nRT→Vdp+pdV=0（等溫過(guò)程T=constant），變換即可得體積模量就是體積p。理想氣體絕熱體積模量（汪志誠(chéng)P24）為：γp，其中γ為絕熱系數(shù)。
作為力學(xué)筆記，本文只關(guān)注絕熱體積模量，因?yàn)闊o(wú)論固體力學(xué)還是流體力學(xué)，大部分情況對(duì)體積模量的運(yùn)用都是從絕熱（等熵）過(guò)程出發(fā)定義的。
流體力學(xué)中的一般氣體動(dòng)力學(xué)便是一種理想絕熱模型（鑒于這里的理想和上面理想氣體的理想不是一個(gè)意思，所以后面敘述改為無(wú)粘流體）。當(dāng)然，氣體動(dòng)力學(xué)既研究無(wú)粘氣體的運(yùn)動(dòng)也研究粘性氣體的運(yùn)動(dòng)，但一般的氣體動(dòng)力學(xué)課程或者大部分的工程運(yùn)用，習(xí)慣于只考慮無(wú)粘氣體的動(dòng)力學(xué)，粘性氣體動(dòng)力學(xué)是高速邊界層理論研究的內(nèi)容。一般的氣體動(dòng)力學(xué)還忽略氣體之間的熱傳導(dǎo)作用，將流動(dòng)過(guò)程看成是絕熱的。
展開(kāi) 力學(xué)筆記#2：什么是聲速？固體波動(dòng)方程和流體波動(dòng)方程推導(dǎo)的區(qū)別，聲速和體積模量的關(guān)系。
在固體中，就是定義在物質(zhì)點(diǎn)上位移場(chǎng)、應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)、及它們的梯度、旋度等衍生量發(fā)生擾動(dòng)時(shí)候擾動(dòng)的傳播速度；在流體中就是所觀察的空間中的物質(zhì)點(diǎn)上定義的速度、密度、壓強(qiáng)等場(chǎng)量發(fā)生擾動(dòng)時(shí)候的傳播速度。其實(shí)沒(méi)法定義到底是哪一類量會(huì)按照聲速傳播，比如說(shuō)按照熱力學(xué)中的廣延量和強(qiáng)度量來(lái)劃分吧，那強(qiáng)度量中壓強(qiáng)擾動(dòng)會(huì)按聲速傳播，溫度這種強(qiáng)度量發(fā)生擾動(dòng)就不會(huì)按照聲速傳播，它有自己的熱傳導(dǎo)方程；按照力學(xué)參量/幾何參量等來(lái)劃分吧，那力學(xué)參量中的部分量也不會(huì)這樣。當(dāng)然這是題外話了，也可能我還沒(méi)學(xué)到。
關(guān)于絕熱等熵，就是說(shuō)擾動(dòng)前后熵不變，比如聲音傳播經(jīng)過(guò)空中某個(gè)點(diǎn)前后，該點(diǎn)的熵不變。激波的傳播就會(huì)造成壓強(qiáng)、速度等間斷面，也不會(huì)是等熵的了。固體中絕熱等熵過(guò)程典型的就是彈性小變形，彈性動(dòng)力學(xué)就是研究聲波在固體中的傳播；聲波在流體中的傳播的研究是建立在無(wú)黏可壓流模型基礎(chǔ)上的，必須要考慮流體的可壓縮性，因?yàn)槿绻麑?em>流體當(dāng)成不可壓縮物質(zhì)，波速將無(wú)限大。另外，吳望一P527也說(shuō)明了高速空氣邊界層外中的小擾動(dòng)仍然可以采用無(wú)黏等熵假設(shè)。
聲音的傳播遵循波動(dòng)方程，但是固體力學(xué)的波動(dòng)方程和流體力學(xué)的波動(dòng)方程只是在形式上相同，它們分別基于不同的控制方程（分別是拉梅方程和NS方程）建立的，且分別是拉格朗日描述和歐拉描述，當(dāng)然這也分別是固體力學(xué)和流體力學(xué)慣用的描述方式。
二、 固體波動(dòng)方程
固體波動(dòng)方程的推導(dǎo)可以見(jiàn)吳家龍P233，我們?cè)谶@里對(duì)關(guān)鍵推導(dǎo) 如果彈性介質(zhì)的位移場(chǎng)是無(wú)旋的（▽×U=0），則：
圖中的式（12-1）就是拉梅方程?？梢钥匆?jiàn)，固體中的彈性波有兩種，膨脹波的波速與兩個(gè)拉梅常數(shù)都有關(guān)，而畸變波的波速只和拉梅常數(shù)中的剪切模量G有關(guān)。
三、流體的波動(dòng)方程
流體的波動(dòng)方程在好幾個(gè)著作中都有提到。
展開(kāi) 基于COMSOL的固體力學(xué)或壓力聲學(xué)模塊仿真聲子晶體
在COMSOL中，可以用固體力學(xué)或壓力聲學(xué)模塊仿真聲子晶體。
首先以一維聲子晶體為例：
如上圖，模型左右兩部分是不同的材料，并且在左右方向具有周期排列特征。
在物理場(chǎng)中設(shè)置周期性邊界條件：
在周期邊界上設(shè)置一致的網(wǎng)格點(diǎn)，以提高數(shù)值穩(wěn)定性：
仿真得到的一維聲子晶體能帶圖：
對(duì)于實(shí)際的準(zhǔn)周期性模型，可以計(jì)算透射譜，以驗(yàn)證聲子晶體能帶中存在的禁帶現(xiàn)象：
上圖可以明顯看到頻率對(duì)透射率的影響。特定的頻率下，聲波很難從一端傳播到另一端，就是對(duì)應(yīng)的能帶圖中所謂的禁帶。
對(duì)于二維、三維模型，需要根據(jù)對(duì)稱性，建立合適的周期性模型及添加合適的周期性邊界條件。一些二維、三維結(jié)構(gòu)的布里淵區(qū)：
二維聲子晶體能帶：
三維FCC聲子晶體能帶，以及這里選取的周期性結(jié)構(gòu)：
得到的聲子能帶圖：
也可以按實(shí)際路徑長(zhǎng)度，設(shè)定高對(duì)稱點(diǎn)分割，以便后續(xù)添加高對(duì)稱點(diǎn)標(biāo)記：
最后,有相關(guān)需求,歡迎通過(guò)公眾號(hào)聯(lián)系我們.
公眾號(hào):320科技工作室.
展開(kāi) 
計(jì)算流體力學(xué)CFD 建模與仿真
什么是 CFD 建模與仿真
計(jì)算流體力學(xué)（CFD）使用納維-斯托克斯方程（包括五個(gè)偏微分方程）來(lái)模擬流體的流動(dòng)。這些方程利用計(jì)算機(jī)資源在虛擬環(huán)境中對(duì)流體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行近似計(jì)算。CFD 仿真能夠使用特定的模型來(lái)補(bǔ)充應(yīng)用的物理屬性，進(jìn)而預(yù)測(cè)現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景。CFD 建模和仿真結(jié)果通常使用實(shí)驗(yàn)或文獻(xiàn)值進(jìn)行驗(yàn)證。
CFD 建模和仿真適用于汽車、航空航天、制造業(yè)、電子、醫(yī)療保健和環(huán)境工程等領(lǐng)域。簡(jiǎn)而言之，所有涉及流體的應(yīng)用都可以使用 CFD 工具進(jìn)行建模和仿真。CFD 建模和仿真廣泛使用的部分原因是出現(xiàn)了多學(xué)科的建模、分析和優(yōu)化要求。
為什么 CFD 建模和仿真很重要
CFD 建模和仿真從根本上改變了設(shè)計(jì)和制造過(guò)程。CFD 仿真有以下優(yōu)點(diǎn)：
1.降低制造成本
CFD 仿真的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域是制造業(yè)。CFD 建模和仿真可以讓您在實(shí)際制造之前全面了解設(shè)計(jì)模型在極端工作條件下的表現(xiàn)。
2.避免昂貴的測(cè)試
在航空航天和許多其他領(lǐng)域，要通過(guò)風(fēng)洞測(cè)試或試驗(yàn)來(lái)確定部件的性能。CFD 建模和仿真工具通過(guò)模擬計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)，極大地簡(jiǎn)化了這一過(guò)程。
展開(kāi) 計(jì)算流體力學(xué)--多相流仿真專題
多相流仿真中應(yīng)用頻率最高的是自由表面流的仿真。它適用于諸如氣液二相流，液液二相流，氣液固三相流等各種各樣需要模擬的流動(dòng)。由仿真得到的界面運(yùn)動(dòng)，也可以與可視化實(shí)驗(yàn)結(jié)果加以比較而得到驗(yàn)證。
自由表面流的仿真可以分為界面捕捉法（Interface capturing Method）和界面追蹤法（Interface Tracking Method）兩大類。如圖2.1所示那樣，所謂界面捕捉法，就是把表示界面的函數(shù)，讓其隨流體遷移流動(dòng)，從而來(lái)模擬界面運(yùn)動(dòng)。界面捕捉法含有MAC法（Marker and Cell），LS法（Level Set）和VOF法（Volume of Fluid）等多種方法。
另一方面，界面追蹤法是根據(jù)界面元素的變形，來(lái)分析模擬界面的運(yùn)動(dòng)，如圖2.2所示。界面追蹤法有ALE法（Arbitrary Lagrangian and Eulerian）等等。此外，粒子法（Particle Method）也可認(rèn)為是一種界面追蹤法。
圖2.1 界面捕捉法
圖2.2 界面追蹤法
兩者比較而言，界面追蹤法能夠高精度地模擬界面的運(yùn)動(dòng)。然而，在使用界面追蹤法時(shí)，隨著界面的變動(dòng)，必須重新生成元素。如果界面的變動(dòng)過(guò)大，就可能生成扭曲的元素，使計(jì)算變得不穩(wěn)定。當(dāng)然這也可以通過(guò)增加元素分割的數(shù)目來(lái)避免，這樣一來(lái)，就會(huì)進(jìn)一步增加計(jì)算的工作量。
現(xiàn)在，大多數(shù)流體的仿真軟件都采用VOF法來(lái)模擬自由表面流。其理由列舉如下：首先，在1970年代，由著名的美國(guó)洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（即Los Alamos National Laboratory，該所于2013年迎來(lái)了成立七十周年的慶典）開(kāi)發(fā)了一個(gè)程序代碼為SOLA-VOF的軟件，并把它公開(kāi)了，從而使VOF法得到了廣泛的應(yīng)用和普及。
展開(kāi) 波浪發(fā)電2 流體力學(xué)及仿真
波浪發(fā)電2
近年來(lái)，全球能源短缺，人們?cè)桨l(fā)渴望從大海中汲取能量，波浪能就是其中一種。據(jù)科學(xué)家推算，地球上波浪蘊(yùn)藏的電能高達(dá)90萬(wàn)億千瓦時(shí)。目前，海上導(dǎo)航浮標(biāo)和燈塔已經(jīng)用上了波浪發(fā)電機(jī)發(fā)出的電來(lái)照明。小編在這里給大家分享下澳大利亞波浪能的技術(shù)設(shè)備和項(xiàng)目。
經(jīng)過(guò)十多年的試驗(yàn)與示范，澳大利亞的卡內(nèi)基海浪能源公司(Carnegie Wave Energy)目前正在小范圍內(nèi)試行一個(gè)供電項(xiàng)目，即將波浪能轉(zhuǎn)化的電力輸送給西澳洲地區(qū)的電網(wǎng)使用。
“這是將波浪能發(fā)電機(jī)并網(wǎng)連接到澳大利亞甚至全世界電網(wǎng)的第一步”，澳大利亞可再生能源機(jī)構(gòu)首席執(zhí)行官 Ivor Frischknecht 在一份聲明中如此說(shuō)。該機(jī)構(gòu)為這項(xiàng)總耗資 3200 萬(wàn)美元的項(xiàng)目提供了 1300 萬(wàn)美元資金。
這種波浪能技術(shù)能夠把海洋涌動(dòng)的海浪轉(zhuǎn)換為零污染的可再生能源和零污染的淡化水，卡內(nèi)基海浪能源公司以希臘海洋女神的名字將之命名為 CETO。公司表示，這套系統(tǒng)不同于其他波浪能裝置，因?yàn)榘惭b在海底，這樣可以遠(yuǎn)離暴風(fēng)雨帶來(lái)的損害，與此同時(shí)從岸上也是看不到的，減少了陸地景觀的破壞，也更加安全。
CETO技術(shù)原理
圓形的浮力促動(dòng)器被安裝在海下 25 至 50 米的深度，同時(shí)被連接到海床上的渦輪泵組。當(dāng)海浪拍擊到浮力促動(dòng)器上時(shí)便啟動(dòng)泵組，泵組將海水增壓并通過(guò)管線送到岸上的水力發(fā)電廠，這些被強(qiáng)力增壓的海水再驅(qū)動(dòng)水輪機(jī)發(fā)電。
高壓水還可以用來(lái)支撐岸上逆滲透海水淡化廠的運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)一系列滲透膜裝置逆滲透技術(shù)從海水中提取出純凈的飲用水。而以往傳統(tǒng)的海水淡化是使用電動(dòng)泵，會(huì)產(chǎn)生溫室氣體。與傳統(tǒng)的海水淡化工廠相比較，該項(xiàng)目有望減少電力消耗高達(dá)90%。
CETO技術(shù)優(yōu)勢(shì)
卡內(nèi)基波浪能源公司稱，CETO技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)。
簡(jiǎn)易性，僅需一個(gè)泵送系統(tǒng)，尺寸大小可控。
技術(shù)成熟且經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)
展開(kāi) 電廠閥門泄漏的計(jì)算流體力學(xué)仿真研究
摘 要：目前對(duì)電廠疏水管道閥門泄漏多采用基于傳熱原理的內(nèi)漏自動(dòng)檢測(cè)計(jì)算方法，但是已有研究尚未對(duì)閥門泄漏時(shí)管道內(nèi)流體的流動(dòng)和傳熱進(jìn)行分析，且對(duì)溫度測(cè)點(diǎn)如何布置以及溫度測(cè)量的精度要求也缺乏研究。針對(duì)以上問(wèn)題，采用計(jì)算流體力學(xué)仿真的方法，研究了閥門泄漏時(shí)管道內(nèi)傳熱和流動(dòng)情況，分析了不同的管道直徑和保溫材料對(duì)所測(cè)溫差和泄漏量的影響。研究結(jié)果為實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)閥門附近流量的動(dòng)態(tài)變化，進(jìn)行工程現(xiàn)場(chǎng)診斷疏水閥門的泄漏故障提供了模型方法和參考。
關(guān)鍵詞：疏水;閥門;計(jì)算流體力學(xué);Fluent軟件;
熱力系統(tǒng)閥門內(nèi)漏是目前我國(guó)火力發(fā)電廠普遍存在的重大節(jié)能問(wèn)題，通常由于運(yùn)動(dòng)部件卡死、閥片變質(zhì)、彈簧應(yīng)力松弛等原因造成閥門損壞[1],防止閥門內(nèi)漏是火力發(fā)電廠節(jié)能減排的重要舉措。閥門主要用于控制電廠鍋爐和電氣設(shè)備的流體介質(zhì)的通路和斷路調(diào)節(jié)，是電廠廣泛使用的熱力設(shè)備。閥門的基本功能是接通或者切斷管路介質(zhì)的流通，改變介質(zhì)流動(dòng)方向，調(diào)節(jié)介質(zhì)的壓力和流量，保護(hù)管路和設(shè)備正常運(yùn)行[2]。但是由于各種原因，閥門泄漏經(jīng)常發(fā)生在火力發(fā)電廠當(dāng)中，無(wú)論哪一個(gè)疏水閥門發(fā)生內(nèi)漏，都會(huì)為電廠帶來(lái)超出想象的損害[3]。目前，電力、石化、制冷等企業(yè)檢測(cè)閥門內(nèi)漏的方法主要依靠定期維修，對(duì)閥門進(jìn)行拆卸、檢修和更換。經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，超過(guò)50%的閥門并不需要進(jìn)行拆卸修理，過(guò)度拆卸會(huì)浪費(fèi)大量人力、物力和財(cái)力，閥門維修更換費(fèi)用約占了電力企業(yè)、石油化工企業(yè)維修更換費(fèi)用的15%[4]。當(dāng)旁路閥門的泄漏量達(dá)到主蒸汽流量的2%時(shí)，將使供電煤耗上升4 g/(kW·h)[5]。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用的閥門監(jiān)測(cè)及檢修等易耗品不易購(gòu)買的問(wèn)題，陶長(zhǎng)興等[6]提出基于CRIO的嵌入式閥門診斷系統(tǒng)。常毅君等[7]總結(jié)了閥門溫度變化智能監(jiān)測(cè)的判斷依據(jù)，為電廠疏水管道的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)提供了新的方法。
展開(kāi) ANSYS Fluent流體力學(xué)仿真教程2026
ANSYS Fluent流體力學(xué)仿真教程2026 發(fā)布日期1/2026 MP4|視頻：h264,1920×1080|音頻：AAC,44.1 KHz,2 Ch 語(yǔ)言：英語(yǔ)|持續(xù)時(shí)間：1小時(shí)52分鐘|大?。?.06 GB 通過(guò)實(shí)際CFD模擬了解流體流動(dòng)物理 你將學(xué)到什么 應(yīng)用Bl
波浪發(fā)電 流體力學(xué)及仿真
波浪發(fā)電
BioPower Systems是一家總部設(shè)在澳大利亞悉尼的可再生能源技術(shù)公司。旗下產(chǎn)品bioWAVE是為了利用海浪發(fā)電而設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的。其生物仿生學(xué)的表面設(shè)計(jì)結(jié)合了高轉(zhuǎn)換效率和避免過(guò)度波的能力，使其以有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格發(fā)電供應(yīng)。
bioWAVE設(shè)計(jì)在海洋波內(nèi)進(jìn)行運(yùn)作，吸收波浪表面及以下的能量。它是一個(gè)橫跨整個(gè)深度的海底俯仰裝置?，F(xiàn)在bioWAVE模型開(kāi)發(fā)將在30米的深度進(jìn)行，然而1兆瓦的商業(yè)模式計(jì)劃將在40-45米的深度運(yùn)行。
bioWAVE的能量獲取和轉(zhuǎn)換過(guò)程已經(jīng)通過(guò)科學(xué)研究的論證，在模型比例上進(jìn)行設(shè)備測(cè)試，測(cè)量結(jié)果出自發(fā)電設(shè)備O-Drive測(cè)試模塊。一個(gè)依附于海洋的250千瓦bioWAVE示范項(xiàng)目目前進(jìn)一步發(fā)展成與電站連接的1兆瓦的示范項(xiàng)目。
bioWAVE技術(shù)原理
bioWAVETM是安裝在海底,樞軸在底部附近。依靠浮體矩陣排列與海面上升和下降(勢(shì)能)和海平面下水的前后運(yùn)動(dòng)(動(dòng)能)擺動(dòng)。樞軸結(jié)構(gòu)隨著海浪來(lái)回?fù)u擺，這種運(yùn)動(dòng)通過(guò)機(jī)載獨(dú)立的能量轉(zhuǎn)換模塊O-Drive將能量轉(zhuǎn)化為電能。O-Drive包含一個(gè)液壓系統(tǒng)，這個(gè)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力，用于發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)。然后能量由水下電纜送到岸上。從而海洋帶來(lái)了高效的清潔能源。
bioWAVE技術(shù)優(yōu)勢(shì)
括大效率：專利設(shè)計(jì)特點(diǎn)使其實(shí)現(xiàn)最優(yōu)性能
低成本的安裝：模塊部署和回收使用標(biāo)準(zhǔn)的容器
獨(dú)特的生存能力：為了避免暴露于極端波條件而設(shè)計(jì)
方便的服務(wù)：可拆式動(dòng)力輸出裝置，模塊簡(jiǎn)化運(yùn)營(yíng)管
減小影響：維持海洋環(huán)境的和諧
bioWAVE項(xiàng)目
仙女港,維多利亞,澳大利亞
bioWAVE試點(diǎn)示范項(xiàng)目在發(fā)展沿澳大利亞仙女港口附近。
國(guó)王島,澳大利亞塔斯馬尼亞島
BioPower
展開(kāi) 流體力學(xué)仿真揭秘“任意球”的奧妙
現(xiàn)在我們就利用流體力學(xué)知識(shí)和仿真軟件Simdroid，一起來(lái)探索足球“拐彎”的奧秘。</p><p>我們使用仿真軟件Simdroid的二維流體分析模塊來(lái)計(jì)算足球與空氣的相互作用。模型如下圖（左）所示，圓形代表球截面，矩形區(qū)域?yàn)榭諝?。給球一個(gè)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的角速度，并給定一個(gè)穩(wěn)定的入口速度來(lái)模擬空氣與球的相對(duì)速度，即球的飛行速度，出口則為壓力出口，上下為壁面。網(wǎng)格剖分如下圖（右）所示。</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202408/attachment/5ae80ee8c918484fbaac0f5f414b120b.png" style="text-align: center">
<img src="https://img.jishulink.com/202408/attachment/5ae80ee8c918484fbaac0f5f414b120b.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202408/attachment/5ae80ee8c918484fbaac0f5f414b120b.png?image_process=/format,webp" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202408/attachment/5ae80ee8c918484fbaac0f5f414b120b.png?
展開(kāi) 
計(jì)算流體力學(xué)--多相流仿真專題
這一次，作為有關(guān)凝固、熔化（融化）仿真的最后一講，打算探討一下包括氣相在內(nèi)的氣液固三相流的問(wèn)題，譬如空氣中的冰融化成水這樣的案例。
固體熔化而變成液體時(shí)，固體的體積率（也就是固相率）轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w的體積率（稱作液相率）。眾所周知，水凍結(jié)成冰時(shí)，其體積大小會(huì)發(fā)生變化。與此類似，絕大多數(shù)的情況下，同一種物質(zhì)的液態(tài)和固態(tài)時(shí)的體積是不一樣的。在流體的模擬解析中，還要考慮這樣的體積變化實(shí)在有點(diǎn)勉為其難。因此，一般在模擬時(shí)，如圖19.1 所示那樣，認(rèn)為液體和固體的體積在相變時(shí)不發(fā)生變化。
圖19.1 固相率和液相率之間的關(guān)系
對(duì)于液體和固體共存的單元，我們僅考慮固相率的值小于流動(dòng)極限固相率的單元，求解這些單元中液體的流動(dòng)，至于其余的單元?jiǎng)t認(rèn)為是靜止的。這樣建立的模型與以前講座里介紹的是一致的。而且，因熔化（融化）生成的液相的流動(dòng)，則用自由表面流仿真法來(lái)加以模擬。在這一講的仿真實(shí)例中，應(yīng)用的就是這個(gè)講座里以前介紹過(guò)的MARS法（即Multi-interface Advection and Reconstruction Solver）
接下來(lái)想介紹這一講的仿真實(shí)例。很快就要到品嘗刨冰的季節(jié)了，大家可能都有這樣的體驗(yàn)，如果邊扇著風(fēng)扇邊吃刨冰，刨冰很快就融化掉了。在此，我們打算把冰放置在室內(nèi)，讓它分別處于無(wú)風(fēng)和有風(fēng)吹拂的情形下，以此來(lái)比較一下，看看兩者的融化方式有何差異。
模擬用的模型展示于圖19.2中。冰的潛熱為333,623（J/kg），流動(dòng)極限固相率設(shè)定為0.7，在300秒期間內(nèi)作非定常模擬。
圖19.2 模擬用的模型示意圖
模擬結(jié)果呈現(xiàn)在圖19.3中。在視頻中表示的是固相率和液相率均為0.5的等值面。從圖中可以清楚地看到，與無(wú)風(fēng)的場(chǎng)合（圖19.3 a）相比，有風(fēng)吹拂的情況下（圖19.3 b），冰塊很快就融化了。
展開(kāi) 醫(yī)學(xué)流體力學(xué)血流動(dòng)力學(xué)仿真模擬培訓(xùn)班
[圖片]
汽車開(kāi)發(fā)中的空氣動(dòng)力學(xué)及流體力學(xué)仿真
在產(chǎn)品許可方面，考慮到一些用戶并不是一直有仿真的需求，CD-adapco 推出了Power-On-Demand 許可方式，每個(gè)案例并不限制軟件內(nèi)核的使用次數(shù)。而對(duì)優(yōu)化研究來(lái)說(shuō)，客戶通常同時(shí)運(yùn)行多個(gè)仿真任務(wù)。針對(duì)這種需求，CD-adapco 公司的Power Tokens 產(chǎn)品可以讓用戶運(yùn)行一個(gè)大型仿真任務(wù)，也可以運(yùn)行多個(gè)小的任務(wù)。
復(fù)雜性的處理
ESI 北美公司工程總監(jiān)Mark Doroudian 認(rèn)為計(jì)算能力的提升使高保真CFD 的應(yīng)用成為可能?！皩?duì)車輛周圍噪音仿真來(lái)說(shuō)，我們?cè)谂d趣區(qū)附近采用1-2mm 的網(wǎng)格單元尺寸，為了縮短周期時(shí)間，可以通過(guò)Linux 集群系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算，”他表示。而對(duì)車輛周圍的流體結(jié)構(gòu)仿真來(lái)說(shuō)，網(wǎng)格劃分可以精確到5-10mm，最終模型可以包含8000 萬(wàn)個(gè)單元，甚至更多，而這對(duì)今天的計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)也輕而易舉。
針對(duì)大多數(shù)車輛尺寸問(wèn)題，包括造型及引擎蓋內(nèi)流體力學(xué)仿真，ESI 通過(guò)OpenFOAM 軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。這是一款開(kāi)源CFD 求解器，由OpenCFD 公司創(chuàng)建，由OpenFOAM 基金會(huì)發(fā)布。OpenFOAM 采用有限體積法， 主要用于求解控制自然流動(dòng)的偏微分方程，如納維- 斯托克斯方程（Navier-Stokes equation）。Doroudian 指出汽車工程師采用OpenFOAM軟件用于多個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)， 包括溫度控制、造型空氣動(dòng)力學(xué)、飛行引發(fā)震動(dòng)聲學(xué)， 以及發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，比如進(jìn)氣和排氣歧管設(shè)計(jì)及燃燒仿真。
高保真CFD 仿真之所以得到廣泛應(yīng)用，主要得益于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域多核處理器計(jì)算能力的提高。用戶甚至開(kāi)始運(yùn)行那些涉及大量運(yùn)算、不穩(wěn)定且隨時(shí)間變化的流體力學(xué)設(shè)計(jì)方案。據(jù)Doroudian 表示，因?yàn)榇蠖鄶?shù)許可模型涉及的費(fèi)用與處理器的數(shù)量是成正比的，一些較大的問(wèn)題需要幾百個(gè)同步運(yùn)行的處理器，費(fèi)用往往非常昂貴。
展開(kāi) 汽車開(kāi)發(fā)中的空氣動(dòng)力學(xué)及流體力學(xué)仿真
在產(chǎn)品許可方面，考慮到一些用戶并不是一直有仿真的需求，CD-adapco 推出了Power-On-Demand 許可方式，每個(gè)案例并不限制軟件內(nèi)核的使用次數(shù)。而對(duì)優(yōu)化研究來(lái)說(shuō)，客戶通常同時(shí)運(yùn)行多個(gè)仿真任務(wù)。針對(duì)這種需求，CD-adapco 公司的Power Tokens 產(chǎn)品可以讓用戶運(yùn)行一個(gè)大型仿真任務(wù)，也可以運(yùn)行多個(gè)小的任務(wù)。
復(fù)雜性的處理
ESI 北美公司工程總監(jiān)Mark Doroudian 認(rèn)為計(jì)算能力的提升使高保真CFD 的應(yīng)用成為可能?！皩?duì)車輛周圍噪音仿真來(lái)說(shuō)，我們?cè)谂d趣區(qū)附近采用1-2mm 的網(wǎng)格單元尺寸，為了縮短周期時(shí)間，可以通過(guò)Linux 集群系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算，”他表示。而對(duì)車輛周圍的流體結(jié)構(gòu)仿真來(lái)說(shuō)，網(wǎng)格劃分可以精確到5-10mm，最終模型可以包含8000 萬(wàn)個(gè)單元，甚至更多，而這對(duì)今天的計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)也輕而易舉。
針對(duì)大多數(shù)車輛尺寸問(wèn)題，包括造型及引擎蓋內(nèi)流體力學(xué)仿真，ESI 通過(guò)OpenFOAM 軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。這是一款開(kāi)源CFD 求解器，由OpenCFD 公司創(chuàng)建，由OpenFOAM 基金會(huì)發(fā)布。OpenFOAM 采用有限體積法， 主要用于求解控制自然流動(dòng)的偏微分方程，如納維- 斯托克斯方程（Navier-Stokes equation）。Doroudian 指出汽車工程師采用OpenFOAM軟件用于多個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)， 包括溫度控制、造型空氣動(dòng)力學(xué)、飛行引發(fā)震動(dòng)聲學(xué)， 以及發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，比如進(jìn)氣和排氣歧管設(shè)計(jì)及燃燒仿真。
高保真CFD 仿真之所以得到廣泛應(yīng)用，主要得益于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域多核處理器計(jì)算能力的提高。用戶甚至開(kāi)始運(yùn)行那些涉及大量運(yùn)算、不穩(wěn)定且隨時(shí)間變化的流體力學(xué)設(shè)計(jì)方案。
展開(kāi) 力學(xué)協(xié)會(huì)；固體力學(xué)；流體力學(xué)；與計(jì)算機(jī)仿真的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
力學(xué)協(xié)會(huì)；固體力學(xué)；流體力學(xué)；與計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算流體力學(xué)工程流體力學(xué)流體力學(xué)方程仿生流體力學(xué)靜力學(xué)、流體力學(xué) 有限元與力學(xué)計(jì)算機(jī)綜合流體仿真高性能計(jì)算測(cè)控與儀器仿真優(yōu)化 有限元與力學(xué)流體仿真有限元與力學(xué)流體仿真固體力學(xué)仿真固體力學(xué)仿真工程師comsol固體力學(xué)仿真固體力學(xué)仿真模型具備扎實(shí)的力學(xué)理論基礎(chǔ)，熟悉固體力學(xué)相關(guān)仿真技術(shù)
