ABAQUS CFD的案例
Abaqus/CFD——流體動力學分析模塊介紹
Abaqus6.10及以后版本引入流體動力學CFD求解模塊，增強了Abaqus流固耦合方面的功能。使用Abaqus/CFD和Abaqus/Standard及Abaqus/Explicit進行多物理場耦合仿真，如動脈瘤分析、電子元件冷卻分析、輪胎滑水分析及油箱中液體晃動等等。
流固耦合及熱傳導在Abaqus/CFD與Abaqus/Standard都可以實現。流固耦合在Abaqus/CFD與Abaqus/Explicit可以實現，但熱傳導不可以。
Abaqus/CAE支持創建CFD模型。
流固耦合分析時，需要分別定義流體與固體的接觸面。
Abaqus/CFD jobs提交執行與普通Abaqus的jobs文件一樣。流固耦合分析的jobs文件提交通過Co-excution提交。
以上簡單介紹了Abaqus/CFD 流體動力學模塊的應用、建模及分析提交的知識，后續將為大家分享更多內容。
Abaqus CFD——流體動力學分析模塊介紹.pdf
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展開 【經典案例】Abaqus/CFD流固耦合視頻教程
01
FSI經典案例
風吹平板是一個經典的流固耦合（FSI）案例，在之前的文章【基于Abaqus的流固耦合方法匯總】中已有介紹，我們是通過SIMULIA CSE（Co-simulation Engine）同時調用Abaqus/CFD和Abaqus/Explicit來完成的。
雖然Abaqus 2017開始，已經不再支持CFD，但依然會有不少人問到個模型是如何創建的，可見對于已經習慣Abaqus界面的用戶，還是不太會輕易放棄這個流體求解器的。
沒關系，因為多個版本可以共存，想要繼續使用CFD的話，你可以在電腦上再裝一個Abaqus 2016（Abaqus/CFD功能最完善的版本），或者追粉至達索3DExperience平臺，在這個平臺里面，昔日的Abaqus/CFD已經升級為FMK（Fluid Dynamics Engineer），功能不可同日而語，具有非常強大的流體域網格自動劃分能力，并且已經支持可壓縮流體。
風吹平板案例
02
視頻教程
這個案例的視頻教學是以手把手、從頭開始跟著做的形式進行的，非常適合想要入坑流固耦合的選手。
視頻一共四個章節，詳述基于Abaqus/CFD進行流固耦合分析的建模過程和后處理技巧，課程總時間為64分鐘，附件區可以直接下載CAE文件。
展開 基于abaqus/CFD&Standard管道流固耦合變形分析
鑒于abaqus/CFD&Standard/Explicit流固耦合分析的例子少之甚少，我所看到的手冊中唯一一個有關abaqus流固耦合結構應力變形分析的
例子是基于abaqus+fluent+mpcci聯合實現的，故曾經懷疑基于abaqus/cfd&standard/explicit流固耦合涉及結構變形分析目前是否能夠實
現，最近偶爾做了個基于abaqus/cfd&standard管道流固耦合變形的例子，發現其實是可以做的，拿出來與大家分享一下，當然，還有一
些細節問題有待進一步探索，希望有對此感興趣的同仁一起研究探討，比如結構采用殼單元后，收斂性會相當差，這在基于其它軟件的流固
耦合分析中其實很少出現問題，還有比如流場會受ALE的影響出現整體網格抖動（這個問題是我在做另一個FSI涉及結構變形的算例中出現的
怪異現象）。
模型采用abaqus/cfd模塊與abaqus/standard模塊進行co-simulation，模型見下圖：
相關計算結果：
放大后的結構變形：
結構壓力分布：
流體瞬時速度矢量分布：
Co-execution-guan_solid_fluid_2-guan_solid.rar
Co-execution-guan_solid_fluid_2-guan_fluid.rar
展開 abaqus-CFD培訓教材(英文)
abaqus-CFD培訓教材(英文)
abaqus-CFD培訓教材(英文).part1.rar
abaqus-CFD培訓教材(英文).part2.rar
基于Abaqus/CFD與Abaqus/Explicit的流固耦合
案例簡述：彈性板狀結構在持續強風（8級）載荷作用下的動力學響應，彈性板因界面風壓產生結構變形，結構變形引起流場變化即風壓改變，界面風壓的改變導致結構產生新的變形，是一個典型的流固耦合作用過程，可以通過Simulia Co-simulation Engine耦合Abaqus/CFD與Abaqus/Explicit兩個求解器來求解流場與結構響應，由于Abaqus/CFD只支持3D流場分析，這里用具有一定厚度、近似2D的的流場進行分析，以減小計算量。
Abaqus+Fluent簡單CFD實例詳解
1、實例簡介
2、仿真結果
3、詳細步驟
Abaqus+Fluent簡單CFD實例詳解1.rar
Abaqus+Fluent簡單CFD實例詳解2.rar
abaqus/cfd練習題教程--卡門渦階
abaquscfd練習題教程--卡門渦階.rar
修改為pdf格式
ABAQUS CFD模擬卡門渦階.rar
【共軛傳熱】Abaqus/Standard與Abaqus/CFD聯合仿真-絕緣子與空氣共軛傳熱 ￥189
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</div><p>在Abaqus中，可以將Abaqus/Standard或Abaqus/Explicit求解器與Abaqus/CFD求解器聯合使用，進行共軛熱傳導的計算。</p><p>高壓線絕緣子發熱的精確計算需要使用<strong>共軛傳熱</strong>，我們需要創建兩個Model，其中一個是Abaqus/Standard模型，用于求解固體傳熱；另一個是Abaqus/CFD，用于計算流體傳熱，通過耦合界面傳遞變量進行耦合。</p><div contenteditable="false" width="100%"><img src="https://img.jishulink.com/upload/202007/3ea03709d3b54f08a6e98a867cbd37cf.png" title="微信截圖_20200725085324.png" alt="微信截圖_20200725085324.png" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/202007/3ea03709d3b54f08a6e98a867cbd37cf.png?
展開 ABAQUS/CFD圓柱繞流實現卡門渦街
圖1 圓柱繞流實驗中觀察到的卡門渦街現象
二、ABAQUS中實現卡門渦街現象
ABAQUS作為一款功能強大的工程模擬有限元軟件，自帶“大型動畫制作”功能。本部分內容將簡單介紹如何在ABAQUS中實現簡單的卡門渦街現象。
本部分內容需要用到ABAQUS/CFD模塊，最終實現的效果如圖2所示。借助該案例也簡單介紹一下CFD模塊的具體建模過程。
圖2 ABAQUS中圓柱繞流產生卡門渦街
建模步驟
1、打開ABAQUS6.14，選擇With CFD Model；
2、創建Part-KarmanVortex，Part設置如圖3所示，建立草圖如圖4所示，拉伸厚度0.01m，如圖5所示。
圖3 Part設置
圖4 Part草圖參數設置
圖5 拉伸厚度
3、對部件進行分區，各部分參數如圖6所示。
展開 ABAQUS教你地鐵上站在哪里最舒服
那么問題就來了，站在地鐵的哪個位置最舒服，今天我們就一起用ABAQUS軟件的流體計算來分析在地鐵里的最佳位置。
ABAQUS/CFD是集成在ABAQUS軟件包中，用以求解流體力學問題的模塊。ABAQUS/CFD采用混合有限體積法和有限元法的求解方法來計算不可壓縮的層流和湍流問題，具有較高的求解精度。
1.模型介紹
首先打開ABAQUS軟件，選擇CFD，如圖1所示
圖1 軟件準備
以容器內的流體運動來模擬車廂與人流攢動，假設車廂長6m，寬2m，高2m，人流高2m，寬1m，長1m，建立幾何模型如圖2所示，人流涌進的面為流入面，車廂兩端的2個面為流出面，其他的10個面均為壁面。
圖2 幾何模型
對所有模型賦予流體的材料屬性，比如水，需要的材料參數為密度，聲速與粘度。
用ABAQUS作流體計算時，分析類型有且僅有一種—FLOW，設置求解總時間為5s，其余保持默認設置。在LOAD模塊，對模型的流入面與流出面施加Fluid inlet/outlet邊界條件，如圖3所示，流入面施加壓強1000Pa，流出面施加0Pa的壓強。
圖3 施加Fluid inlet/outlet邊界條件
對除了流入面流出面以外的面施加Fluid wall condition邊界條件，如圖4所示。
圖4 施加Fluid wall condition邊界條件
在mesh模塊，選擇單元類型為FC3D8。如圖5所示。
圖5 單元類型
完成以上前處理設置便可以提交計算了。
2.結果分析
通過ABAQUS的分析，我們得到了運算結果，在后處理模塊visualization的處理，我們得到圖6所示的流體速度分布矢量圖以及圖7所示的壓力云圖。
展開 Abaqus 間接耦合(Co-simulation)
Abaqus間接耦合技術是指耦合多物理場時，協同多個求解程序同步求解，比如常提到的流固耦合FSI(Fluid-structure Interaction)就主要用于求解氣流-結構的熱交互、水流-結構的力交互。
實現Abaqus間接耦合多物理場，是同時調用多個Abaqus求解程序，以及第三方程序，比如流-固耦合，即同時調用Abaqus/Standard或Abaqus/Explicit和Abaqus/CFD或Fluent等，所以求解可以是線性或非線性、穩態或瞬態。
注意
相同物理場，也可使用間接耦合，即多區域協同求解方法，比如：Abaqus/Standard和Abaqus/Explicit協同仿真求解大變形問題，使用Abaqus/Explicit求解變形大難收斂區域，而用Abaqus/Standard求解變形小易收斂區域，以加快求解速度。
展開 
CFD結果映射到ABAQUS模型上
我們在步驟一得到了CFD壁板坐標，這里進行坐標系融合的時候還需要CAE模型的坐標，該坐標可以從ABAQUS inp文件中之間拷貝得到。
*Part, name=PART-1
*Node
1, 54.4015923, -5.89080048, 30.
2, 53.8370857, -11.9988546, 30.
3, -48.6207314, -3.89129758, 84.
4, -49.0763855, -4.09715223, 94.4679184
5, -53.4180222, -3.19716525, 94.5191727
6, -52.7271576, -2.91121149, 84.
7, -44.4379768, -4.5009594, 84.
8, -44.6520882, -4.47322035, 94.4163437
步驟三，參數映射：
ABAQUS中自帶了場定義模塊，通過粘貼坐標和對應變量值，自動實現插值映射。
如果有一些特殊情況，比如我的ABAQUS模型是帶厚度的實體單元，我想讓那個面的溫度映射到整個厚度方向單元上。
這就需要我們自己做插值算法。可以采用如下思路：
(1) 對于每個CAE模型的節點，計算它與所有CFD節點之間的距離。
(2) 查找到每個CAE節點最鄰近的CFD節點，將這個最鄰近CFD數據點的溫度插值到CAE中，這樣便可得到CAE溫度的插值數據。
(3) 最后使用插值結果，對inp進行自動修改，將溫度結果施加到每個節點上。
展開 史上最全Abaqus模塊介紹！
Abaqus/Aqua還提供了錨鏈、各向異性海床摩擦、樁腳連接單元、筒體結構的滑動線、纜繩單元等附加特征。
Abaqus/CFD流體分析模塊：
純計算流體動力學求解器Abaqus/CFD基于混合間斷有限元法/有限體積法（FVM） 和有限單元法（FEM），可以解決與層流和湍流相關的流體力學問題，不用通過第三方軟件即可以在Abaqus/CAE里方便地實現Abaqus/Standard、Abaqus/Explicit與Abaqus/CFD的耦合，實現真正意義上的流固耦合或耦合傳熱。
Abaqus/ATOM優化分析模塊：
集成Topo和Shape優化分析模塊，提供Abaqus/cae界面下的優化分析能力。拓撲優化是通過不斷修改最初模型中指定優化區域的單元材料屬性， 然后從分析模型中刪除/增加單元而獲得滿足設計目標的最優結構輪廓。
形狀優化是在已有的結構基礎上對零件的局部特征進行修改，從而減小結構應力集中等。
與其它優化分析軟件相比，其便捷和人性化的操作界面使學習更加的快速，同時其繼承了Abaqus 的算法優點，考慮接觸，幾何非線性以及材料非線性以及加工制造的約束，最大程度滿足用戶的需求。
ABAQUS/CM是專業的復合材料建模工具，可在建模初始階段考慮鋪層的工藝性能，確保復合材料鋪層在工藝上的可行性。避免在后期的研發周期上因重新設計而增加的成本。
目前，由CMA得到的空間不斷變化的纖維方向和鋪層厚度可直接提供給非線性隱式算法和顯示求解器，實現真實地仿真計算。因而在每個單元產生鋪層角度，真實反映了仿真和實際纖維結構，確保計算中可達到前所未有的真實性。
另外，CMA使復合材料結構的分析、設計和制造完美的結合在一起。
展開 史上最全Abaqus模塊介紹！
另外，Abaqus/Aqua可記錄自由表面的高度，而且允許部分結構的浸沒，同時為部分或全部浸沒的結構提供特定的載荷庫。Abaqus/Aqua還提供了錨鏈、各向異性海床摩擦、樁腳連接單元、筒體結構的滑動線、纜繩單元等附加特征。
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純計算流體動力學求解器Abaqus/CFD基于混合間斷有限元法/有限體積法（FVM） 和有限單元法（FEM），可以解決與層流和湍流相關的流體力學問題，不用通過第三方軟件即可以在Abaqus/CAE里方便地實現Abaqus/Standard、Abaqus/Explicit與Abaqus/CFD的耦合，實現真正意義上的流固耦合或耦合傳熱。
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集成Topo和Shape優化分析模塊，提供Abaqus/cae界面下的優化分析能力。拓撲優化是通過不斷修改最初模型中指定優化區域的單元材料屬性， 然后從分析模型中刪除/增加單元而獲得滿足設計目標的最優結構輪廓。
形狀優化是在已有的結構基礎上對零件的局部特征進行修改，從而減小結構應力集中等。
與其它優化分析軟件相比，其便捷和人性化的操作界面使學習更加的快速，同時其繼承了Abaqus 的算法優點，考慮接觸，幾何非線性以及材料非線性以及加工制造的約束，最大程度滿足用戶的需求。
ABAQUS/CM是專業的復合材料建模工具，可在建模初始階段考慮鋪層的工藝性能，確保復合材料鋪層在工藝上的可行性。避免在后期的研發周期上因重新設計而增加的成本。
目前，由CMA得到的空間不斷變化的纖維方向和鋪層厚度可直接提供給非線性隱式算法和顯示求解器，實現真實地仿真計算。
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