瞬態(tài)模擬
關(guān)注創(chuàng)建者：一條馬叉蟲 創(chuàng)建時(shí)間：2019-08-12
瞬態(tài)模擬的視頻教程
瞬態(tài)可壓縮流模擬
作為瞬態(tài)問題的初始條件，建立了一個(gè)穩(wěn)態(tài)解，給出了噴管出口質(zhì)量流量的初始值。本教程涉及的主要技術(shù)點(diǎn)如下: 計(jì)算一個(gè)穩(wěn)態(tài)解(使用密度基的隱式求解器)作為一個(gè)瞬態(tài)流動(dòng)預(yù)測(cè)的初始條件。 使用用戶自定義函數(shù)(UDF)定義瞬態(tài)邊界條件。 對(duì)穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)流動(dòng)使用動(dòng)態(tài)網(wǎng)格適應(yīng)。 利用二階隱式瞬態(tài)公式和基于密度的隱式求解器計(jì)算瞬態(tài)解。
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應(yīng)用ANSYS瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)法模擬嚙合齒輪的高速轉(zhuǎn)動(dòng)
本案例應(yīng)用ANSYS軟件創(chuàng)建嚙合大小齒輪的三維實(shí)體模型，并進(jìn)行網(wǎng)格劃分、接觸設(shè)定和加載函數(shù)的設(shè)置，整個(gè)過程均采用ANSYS的參數(shù)化語言(apdl)完成。
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理論+實(shí)例講解ANSYS熱力學(xué)分析基礎(chǔ)（二） ——以水壺和太陽能電池板為例講解熱傳導(dǎo)
使用瞬態(tài)分析模擬水降溫過程，得到溫度分布和熱流量，瞬態(tài)分析同樣使用兩種材料進(jìn)行對(duì)比分析。 例題二、本分析模擬了太陽能電池板在熱輻射作用下的吸熱過程，得到了太陽能電池板的溫度分布和熱流量。 本次分享是熱力學(xué)分析系列的第二次分享，歡迎大家關(guān)注我，我們一起繼續(xù)學(xué)習(xí)熱力學(xué)分析。系列分享最后將講述熱固耦合的進(jìn)階內(nèi)容。
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瞬態(tài)模擬的實(shí)例教程
二、模擬設(shè)置
1、模型選擇
在模型菜單中選擇“紊流”和“流線”模型
2、流體域選擇和邊界條件
點(diǎn)擊“創(chuàng)建流體域”旁邊的“選擇模擬域”命令。
選擇“添加流體域”，選擇CAD模型。
使用“添加邊界條件”命令，選擇入口和出口，添加如下邊界條件
入口：流量入口，值為0.1gpm
出口：壓力出口，值為0Pa
3、生成網(wǎng)格
點(diǎn)擊菜單中的“生成網(wǎng)格”命令，使用默認(rèn)設(shè)置，生成如下網(wǎng)格。
4、材料設(shè)置
點(diǎn)擊菜單欄的“材料”命令，將流體域的材料設(shè)為水。
5、模擬設(shè)置
點(diǎn)擊右側(cè)菜單欄中的"Common"，將模擬類型設(shè)為“瞬態(tài)”Transient，每個(gè)時(shí)間步的迭代次數(shù)為25，總時(shí)長(zhǎng)1秒，時(shí)間步100，結(jié)果儲(chǔ)存頻率為1，就是保存每個(gè)時(shí)間步的結(jié)果，總共會(huì)生成100個(gè)結(jié)果文件，用作后面生成動(dòng)畫用。
點(diǎn)擊"Flow“模塊，可以看到收斂精度被系統(tǒng)降低為0.1。這是為了加快求解的速度，因?yàn)?em>瞬態(tài)模擬就是穩(wěn)態(tài)模擬重復(fù)上時(shí)間步。
點(diǎn)擊流體域，可以看到系統(tǒng)模擬的紊流模型為標(biāo)準(zhǔn)K-e模擬。
6、后處理配置
點(diǎn)擊xy plot，選擇兩個(gè)壓力出口監(jiān)視輸出的流量。
點(diǎn)擊xsection，查看橫截面。
7、運(yùn)行模擬
點(diǎn)擊“運(yùn)行”-->瞬態(tài)-->從初始值開始模擬。
三、模擬結(jié)果
兩個(gè)出口的流量可以看到是在0-0.1gpm中變化，說明水流在兩個(gè)出口不停切換。
1秒時(shí)的速度云圖。
1秒時(shí)的流線圖：可以清楚地看到水流通過反饋回路影響到入口水流的角度。?
展開 該文章介紹了使用商用Simerics MP+軟件對(duì)離心泵進(jìn)行CFD分析的兩種不同方法：瞬態(tài)（即動(dòng)網(wǎng)格）方法和MRF方法。此外，還將使用車輛冷卻液液壓系統(tǒng)CFD模擬獲得的流量和壓降數(shù)據(jù)與臺(tái)架試驗(yàn)數(shù)據(jù)的結(jié)果進(jìn)行了比較。瞬態(tài)方法計(jì)算了泵葉片的真實(shí)運(yùn)動(dòng)，得到了葉片幾何瞬時(shí)位置下的瞬時(shí)流量解。在MRF方法中，靜止區(qū)的流量控制方程在絕對(duì)/慣性坐標(biāo)系中求解，而運(yùn)動(dòng)區(qū)的流量在相對(duì)/非慣性坐標(biāo)系中求解。該研究針對(duì)泵曲線上的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，對(duì)獨(dú)立離心泵的瞬態(tài)和MRF 模擬結(jié)果進(jìn)行了比較，并與獨(dú)立泵試驗(yàn)進(jìn)行了比較。
本文展示內(nèi)容源自Simerics公司與福特汽車公司在SAE International上發(fā)布的文章，主要介紹Simerics India基于專業(yè)的CFD軟件Simerics MP+針對(duì)控制車輛冷卻液液壓系統(tǒng)的離心泵的瞬態(tài)模擬方法與MRF模擬方法的準(zhǔn)確性比較。（CFD Analysis of a Centrifugal Pump Controlling a Vehicle Coolant Hydraulic System: a Comparison between MRF and Transient Approaches.）
展開 COMSOL Multiphysics? 軟件經(jīng)常被用來模擬固體的瞬態(tài)加熱。瞬態(tài)加熱模型很容易建立和求解，但它們?cè)谇蠼鈺r(shí)也不是沒有困難。例如，對(duì)瞬態(tài)加熱結(jié)果的插值甚至?xí)垢呒?jí) COMSOL? 用戶感到困惑。在這篇文章中，我們將探討一個(gè)簡(jiǎn)單的瞬態(tài)加熱問題的模型，并利用它來深入了解這些細(xì)微差別。
一個(gè)簡(jiǎn)單的瞬態(tài)加熱問題
圖1顯示了本文所討論主題的建模場(chǎng)景。在這個(gè)場(chǎng)景中，將一個(gè)空間上均勻分布的熱載荷施加在一個(gè)具有均勻初始溫度的圓柱體材料頂面的圓形區(qū)域內(nèi)。最開始載荷很高，但在一段時(shí)間后會(huì)逐漸下降。除了施加熱載荷外，還添加了一個(gè)邊界條件來模擬整個(gè)頂面的熱輻射，它使零件重新冷卻。假設(shè)材料屬性(熱導(dǎo)率、密度和比熱)和表面輻射率在預(yù)期溫度范圍內(nèi)保持不變，并且假設(shè)沒有其他作用的物理場(chǎng)。我們的建模目標(biāo)是用它來計(jì)算圓柱體材料內(nèi)隨時(shí)間變化的溫度分布。
在 COMSOL 案例庫中的
硅晶片激光加熱
教程模型中，有一個(gè)類似的建模場(chǎng)景，但請(qǐng)記住，本文討論的內(nèi)容適用于任何涉及瞬態(tài)加熱的情況。
圖1.頂面有一個(gè)熱源的圓柱體材料幾何模型。
盡管我們很想通過繪制圖1中所示的精確幾何結(jié)構(gòu)開始建立模型，但我們可以從一個(gè)更簡(jiǎn)單的模型開始。在圖1中，可以看到幾何體和載荷是圍繞中心線軸向?qū)ΨQ的，所以我們可以合理地推斷，解也將是軸向?qū)ΨQ的。因此，我們可以將模型簡(jiǎn)化為二維軸對(duì)稱建模平面。
在中間的圓形區(qū)域內(nèi)，熱通量是均勻的。最簡(jiǎn)單的建模方法是通過在二維域的邊界上引入一個(gè)點(diǎn)來修改幾何形狀。這個(gè)點(diǎn)將邊界劃分為受熱和未受熱的部分。在幾何形狀上增加這個(gè)點(diǎn)，可以確保所產(chǎn)生的網(wǎng)格與熱通量的變化完全一致。考慮到這些，我們可以創(chuàng)建一個(gè)等效于三維模型的二維軸對(duì)稱計(jì)算模型(圖2)。
圖2.相當(dāng)于三維模型的二維軸對(duì)稱模型。顯示的是默認(rèn)網(wǎng)格。
展開 ansys瞬態(tài)分析模擬共振
今天學(xué)習(xí)的案例是Workbench盤式制動(dòng)器系統(tǒng)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)評(píng)估。難點(diǎn)是能量的輸入和輸出決定的是什么和當(dāng)出現(xiàn)不合理的結(jié)果以后如何思考。
本案例還是遵循377原則，即三大步三小步。如圖所示。
1.前處理
1.1幾何模型系統(tǒng)的構(gòu)建
導(dǎo)入模型如圖所示。
1.2材料模型系統(tǒng)的構(gòu)建
密度：980
楊氏模量：110e9
泊松比：0.3
1.3有限元模型系統(tǒng)的構(gòu)建
1.3.1材料賦予
1.3.2連接關(guān)系：轉(zhuǎn)動(dòng)、固定和移動(dòng)
1.3.3網(wǎng)格劃分
2.求解
2.1載荷邊界條件
轉(zhuǎn)動(dòng)副
2.2位移邊界條件
2.3求解設(shè)定
時(shí)間0.1s，初始步數(shù)25，最小步數(shù)20，最大步數(shù)250，打開大變形。
下面是本案例的思維導(dǎo)圖。
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瞬態(tài)模擬的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
瞬態(tài)模擬的最新內(nèi)容
系統(tǒng)描述
本例展示了如何模擬瞬態(tài)拉曼效應(yīng)。當(dāng)高功率超短激光脈沖在大氣中傳播時(shí)，若脈沖寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于拉曼過程的時(shí)間常數(shù)，則該作用過程就可以通過求解描述瞬態(tài)拉曼過程的方程組進(jìn)行模擬。理論手冊(cè)第9章中包含對(duì)瞬態(tài)拉曼效應(yīng)方程的完整描述。
在瞬態(tài)拉曼效應(yīng)的模擬過程中有一個(gè)關(guān)鍵問題需要解決，那就是如何處理自發(fā)輻射的角度。更精細(xì)的空間采樣就可以考慮更大的立體角。
Johson-Cook本構(gòu)A、B和n等參數(shù)2個(gè)月前
通常用于絕熱瞬態(tài)動(dòng)態(tài)模擬;與Abaqus/Explicit中的Johnson-Cook動(dòng)態(tài)失效模型結(jié)合使用;Abaqus/Explicit中，可以結(jié)合拉伸破壞模型來模擬拉伸剝落或壓力斷口;可與漸進(jìn)損傷和失效模型(漸進(jìn)損傷和失效)結(jié)合使用，以指定不同的損傷起始準(zhǔn)則和損傷演化規(guī)律，同時(shí)允許材料剛度的漸進(jìn)退化和網(wǎng)格單元的移除;必須與線彈性材料模型(線性彈性行為)或狀態(tài)方程材料模型(狀態(tài)方程)結(jié)合使用。
4、求解器升級(jí)
旋轉(zhuǎn)機(jī)械滑移網(wǎng)格優(yōu)化：AICFD 2026R1優(yōu)化了高精度瞬態(tài)滑移網(wǎng)格算法，采用交界面布爾運(yùn)算與動(dòng)態(tài)守恒插值法，確保通過旋轉(zhuǎn)-靜止交界面的通量嚴(yán)格守恒，提升風(fēng)扇、渦輪、泵等旋轉(zhuǎn)機(jī)械瞬態(tài)模擬的精度與穩(wěn)定性。
材料模型及多組分輸運(yùn)增強(qiáng)：新增多種密度、比熱、動(dòng)力粘度及熱導(dǎo)率模型，覆蓋理想氣體、多項(xiàng)式、分段線性等工程常用形式。
采用LBM求解器（ultralight）進(jìn)行高精度瞬態(tài)LES大渦模擬，開啟GPU加速，設(shè)置虛擬風(fēng)洞參數(shù)（地面移動(dòng)系統(tǒng)、輪胎旋轉(zhuǎn)等），精準(zhǔn)模擬車身周圍流場(chǎng)分布。
3.
學(xué)習(xí)者將建立計(jì)算域，生成網(wǎng)格，指定邊界條件，選擇合適的求解器和湍流模型，并在OpenFOAM中運(yùn)行穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)RANS模擬。通過ParaView的系統(tǒng)后處理，學(xué)習(xí)者將分析速度場(chǎng)、壓力分布、湍流粘度、流動(dòng)分離和重連接長(zhǎng)度，并比較不同湍流模型的預(yù)測(cè)。課程還強(qiáng)調(diào)計(jì)算流體力學(xué)的最佳實(shí)踐，包括網(wǎng)格質(zhì)量考慮、近壁分辨率、收斂監(jiān)測(cè)以及基于參考數(shù)據(jù)的基本模型驗(yàn)證。
終極簡(jiǎn)單初學(xué)者OpenFOAM課程5個(gè)月前
1.研討會(huì)1在Windows和Ubuntu上安裝OpenFOAM并進(jìn)行第一次模擬
2.研討會(huì)2 OpenFOAM的工作原理及使用方法
3.研討會(huì)3了解如何在OpenFOAM中運(yùn)行不同的模擬
4.研討會(huì)4運(yùn)行您自己的穩(wěn)態(tài)RANS模擬
5.研討會(huì)5運(yùn)行您自己的瞬態(tài)URANS模擬
6.研討會(huì)6運(yùn)行您自己的DES DDES和IDDES模擬
7
學(xué)習(xí)者通過本案例可掌握多階段瞬態(tài)撞擊問題的模擬思路，深入理解分步驟分析中載荷銜接、時(shí)間周期匹配的核心要點(diǎn)，以及顯示動(dòng)力學(xué)在復(fù)雜多體交互問題中的應(yīng)用技巧。在實(shí)際應(yīng)用中，可通過調(diào)整兩步分析步的時(shí)間周期、球桿運(yùn)動(dòng)參數(shù)等拓展模擬場(chǎng)景，進(jìn)一步提升Abaqus軟件的綜合應(yīng)用能力。
沖擊試驗(yàn)機(jī)：模擬瞬態(tài)的“猛烈碰撞”
核心場(chǎng)景：模擬持續(xù)時(shí)間極短、加速度極高的沖擊脈沖。這種沖擊可能來源于爆炸、車輛碰撞、火炮發(fā)射，或運(yùn)輸過程中的粗暴裝卸。
物理本質(zhì)：關(guān)注的是產(chǎn)品在瞬間（通常為幾毫秒到幾十毫秒） 承受極高加速度（可達(dá)數(shù)百乃至上萬G值）的能力。
測(cè)試目的：
考核產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的抗沖擊強(qiáng)度，特別是焊接點(diǎn)和接插件的牢固性。
通過Ansys熱應(yīng)力分析三步法可徹底破解這一難題：第一步，瞬態(tài)熱應(yīng)力模擬。針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、加速、怠速等動(dòng)態(tài)工況，Ansys能精準(zhǔn)捕捉熱應(yīng)力隨時(shí)間的演化規(guī)律，定位應(yīng)力峰值區(qū)域。以某4缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)活塞為例，仿真結(jié)果顯示，活塞頂部邊緣在加速工況下最大熱應(yīng)力可達(dá)350MPa，遠(yuǎn)超材料許用應(yīng)力280MPa，為后續(xù)優(yōu)化指明方向；第二步，熱疲勞壽命預(yù)測(cè)。
與此同時(shí)，F(xiàn)luent 在 CFD 瞬態(tài)模擬計(jì)算效率高，更精準(zhǔn)地獲取舒張期的血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)，包括跨瓣壓差、流速分布等。兩者結(jié)合為手術(shù)策略優(yōu)化提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。
三尖瓣-右心流固耦合仿真模型，在前后葉、后隔葉間植入2個(gè)K-Clip
K-Clip 是我國自主研發(fā)的創(chuàng)新性經(jīng)導(dǎo)管三尖瓣瓣環(huán)成形術(shù)器械，可用于治療三尖瓣反流。
