瞬態模擬的案例
CFA瞬態模擬實例 — 流體振蕩器
二、模擬設置
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
點擊“創建流體域”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、生成網格
點擊菜單中的“生成網格”命令，使用默認設置，生成如下網格。
4、材料設置
點擊菜單欄的“材料”命令，將流體域的材料設為水。
5、模擬設置
點擊右側菜單欄中的"Common"，將模擬類型設為“瞬態”Transient，每個時間步的迭代次數為25，總時長1秒，時間步100，結果儲存頻率為1，就是保存每個時間步的結果，總共會生成100個結果文件，用作后面生成動畫用。
點擊"Flow“模塊，可以看到收斂精度被系統降低為0.1。這是為了加快求解的速度，因為瞬態模擬就是穩態模擬重復上時間步。
點擊流體域，可以看到系統模擬的紊流模型為標準K-e模擬。
6、后處理配置
點擊xy plot，選擇兩個壓力出口監視輸出的流量。
點擊xsection，查看橫截面。
7、運行模擬
點擊“運行”-->瞬態-->從初始值開始模擬。
三、模擬結果
兩個出口的流量可以看到是在0-0.1gpm中變化，說明水流在兩個出口不停切換。
1秒時的速度云圖。
1秒時的流線圖：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 【CFD專欄】針對車輛液壓系統離心泵的MRF和瞬態計算方法比較
該文章介紹了使用商用Simerics MP+軟件對離心泵進行CFD分析的兩種不同方法：瞬態（即動網格）方法和MRF方法。此外，還將使用車輛冷卻液液壓系統CFD模擬獲得的流量和壓降數據與臺架試驗數據的結果進行了比較。瞬態方法計算了泵葉片的真實運動，得到了葉片幾何瞬時位置下的瞬時流量解。在MRF方法中，靜止區的流量控制方程在絕對/慣性坐標系中求解，而運動區的流量在相對/非慣性坐標系中求解。該研究針對泵曲線上的監測點，對獨立離心泵的瞬態和MRF 模擬結果進行了比較，并與獨立泵試驗進行了比較。
本文展示內容源自Simerics公司與福特汽車公司在SAE International上發布的文章，主要介紹Simerics India基于專業的CFD軟件Simerics MP+針對控制車輛冷卻液液壓系統的離心泵的瞬態模擬方法與MRF模擬方法的準確性比較。（CFD Analysis of a Centrifugal Pump Controlling a Vehicle Coolant Hydraulic System: a Comparison between MRF and Transient Approaches.）
展開 在 COMSOL 中模擬瞬態加熱的方法
COMSOL Multiphysics? 軟件經常被用來模擬固體的瞬態加熱。瞬態加熱模型很容易建立和求解，但它們在求解時也不是沒有困難。例如，對瞬態加熱結果的插值甚至會使高級 COMSOL? 用戶感到困惑。在這篇文章中，我們將探討一個簡單的瞬態加熱問題的模型，并利用它來深入了解這些細微差別。
一個簡單的瞬態加熱問題
圖1顯示了本文所討論主題的建模場景。在這個場景中，將一個空間上均勻分布的熱載荷施加在一個具有均勻初始溫度的圓柱體材料頂面的圓形區域內。最開始載荷很高，但在一段時間后會逐漸下降。除了施加熱載荷外，還添加了一個邊界條件來模擬整個頂面的熱輻射，它使零件重新冷卻。假設材料屬性(熱導率、密度和比熱)和表面輻射率在預期溫度范圍內保持不變，并且假設沒有其他作用的物理場。我們的建模目標是用它來計算圓柱體材料內隨時間變化的溫度分布。
在 COMSOL 案例庫中的
硅晶片激光加熱
教程模型中，有一個類似的建模場景，但請記住，本文討論的內容適用于任何涉及瞬態加熱的情況。
圖1.頂面有一個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構開始建立模型，但我們可以從一個更簡單的模型開始。在圖1中，可以看到幾何體和載荷是圍繞中心線軸向對稱的，所以我們可以合理地推斷，解也將是軸向對稱的。因此，我們可以將模型簡化為二維軸對稱建模平面。
在中間的圓形區域內，熱通量是均勻的。最簡單的建模方法是通過在二維域的邊界上引入一個點來修改幾何形狀。這個點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點，可以確保所產生的網格與熱通量的變化完全一致。考慮到這些，我們可以創建一個等效于三維模型的二維軸對稱計算模型(圖2)。
圖2.相當于三維模型的二維軸對稱模型。顯示的是默認網格。
展開 ansys瞬態分析模擬共振
ansys瞬態分析模擬共振
基于六面體網格和VOF的城市管道井噴瞬態模擬
圖5 模擬初始狀態
圖6 模擬過程狀態
最后，有相關需求歡迎通過公眾號“320科技工作室”與我們聯絡
學習記錄——Workbench盤式制動器系統瞬態動力
學評估
駛過程數值模擬
駛過程數值模擬
今天學習的案例是Workbench盤式制動器系統瞬態動力學評估。難點是能量的輸入和輸出決定的是什么和當出現不合理的結果以后如何思考。
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幾何模型系統的構建
導入模型如圖所示。
1.2材料模型系統的構建
密度：980
楊氏模量：110e9
泊松比：0.3
1.3有限元模型系統的構建
1.3.1材料賦予
1.3.2連接關系：轉動、固定和移動
1.3.3網格劃分
2.求解
2.1載荷邊界條件
轉動副
2.2位移邊界條件
2.3求解設定
時間0.1s，初始步數25，最小步數20，最大步數250，打開大變形。
下面是本案例的思維導圖。
展開 借助SOLIDWORKS瞬態熱力分析，模擬物體表面溫度變化 | 產品探索
今天探討一下瞬態熱力分析，瞬態熱力分析可以分析溫度隨時間的變化情況，也就是模型的熱力狀態與時間的函數關系。例如，熱水瓶設計師知道里面的流體溫度最終將與室溫相等（穩態），但設計師感興趣的是找出流體的溫度與時間的函數關系。
瞬態熱力分析和穩態熱力分析的分析條件指定基本相同，也就是需要指定材料屬性的熱導率、密度和比熱等。除此之外，瞬態熱力分析還需要切換分析類型、指定初始溫度、求解時間和時間增量等。
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半導體封裝整體解決方案
當前示例在不到兩分鐘的時間內生成了120萬個網格，花25分鐘獲得瞬態模擬的解決方案，遠遠超過了傳統方法。結果如下所示，包括材料溫度和設備上的氣流。
圖3:熱氣流模擬結果
結構模擬:
Simcenter FLOEFD可以創建有效的六邊形網格，直接使用現有模型進行線性應力分析，并計算諸如Von Mises應力或等效拉伸應力等場:
圖4:在Simcenter FLOEFD中生成的Von Mises應力結果
為了進行非線性分析，模型被轉移到Simcenter 3D，而不離開MCAD NX生態系統。網格、材料、膠接觸、約束和載荷(常數值或從另一個Simcenter FLOEFD計算中轉移)可以無縫地轉移到Simcenter 3D，您可以從各種有用的求解器中進行選擇，如熱循環的蠕變、位移和疲勞模擬。圖5顯示了我們的熱負荷示例案例的蠕變模擬結果。
圖5:熱負荷下的位移模擬結果
熱模型校準:
即使FloEFD仿真工具已經非常成熟，并得到市場的考驗及認可，但也建議您通過物理實驗測試組件的最終熱特性，如果模擬和測試結果不匹配，則應重新校準熱模型參數。西門子提供了一種獨特的測試方法，稱為Simcenter T3Ster(熱瞬態測試儀)，可以在半導體芯片上施加功率階躍，并測量其相應的熱響應。“單位功率階躍響應”是熱系統的特征，因此封裝的傳遞函數很容易計算。
圖6: T3Ster熱瞬態測試方法
因此，封裝可以用由數百個元件組成的等效熱R-C網絡來建模。對于一維散熱情況，這些R-C元件與封裝各結構層的真實熱特性密切相關。
展開 借助SOLIDWORKS瞬態熱力分析，模擬物體表面溫度變化 | 操作視頻
| 操作視頻，今天探討一下瞬態熱力分析，瞬態熱力分析可以分析溫度隨時間的變化情況，也就是模型的熱力狀態與時間的函數關系。例如，熱水瓶設計師知道里面的流體溫度最終將與室溫相等（穩態），但設計師感興趣的是找出流體的溫度與時間的函數關系。
瞬態熱力分析和穩態熱力分析的分析條件指定基本相同，也就是需要指定材料屬性的熱導率、密度和比熱等。除此之外，瞬態熱力分析還需要切換分析類型、指定初始溫度、求解時間和時間增量等。
分析完畢后，通過溫度結果可以查看各個梯段的溫度情況，并可以通過探測獲取溫度變化的曲線等。
其他關于“用SOLIDWORKS分析溫度變化情況”的詳細介紹詳見如下視頻：
詳細操作過程請查看以下視頻
用SOLIDWORKS分析溫度變化情況
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展開 CFD萌新入門｜何謂CFD？
這對于穩態模擬和瞬態模擬都是必要的。
在瞬態模擬中，我們必須在每個時間步長都取得收斂，這就好像它是一個穩態模擬。這是因為在瞬態模擬中，我們需要捕捉流體在不同時間點的變化，所以每個時間步長的收斂都是關鍵的。只有這樣，我們才能獲得準確的流體運動動態過程。
總的來說，無論是穩態模擬還是瞬態模擬，迭代求解的過程都需要不斷地進行，直到解場達到收斂，這樣才能獲得準確的模擬結果。
10 收斂標準
方程的殘差就像雕塑中剩余的石頭，在每次迭代過程中逐漸減少。當迭代達到設定的閾值時，收斂便得以實現，這個過程類似于藝術家從雕塑中移除最后一塊石頭。關于收斂，還有以下幾點需要注意：
可以通過調整初始條件、選擇合適的松弛因子和庫朗數等參數來加速收斂。
即使求解收斂了，結果也不一定完全正確。數學模型和網格質量不佳可能導致收斂但不正確的結果。
為使計算求解更穩定，可采取一些方法，如確保網格質量合理、進行網格細化、使用一階到二階的離散格式等。
如有需要，確保求解過程可重復，從而避免結果模糊不清。
原文地址：https://www.simscale.com/docs/simwiki/cfd-computational-fluid-dynamics/what-is-cfd-computational-fluid-dynamics/ 。本文采用 DeepL翻譯，智譜清言進行文本潤色。
”
文章來源：CFD之道
展開 Fluent 煤炭燃燒 ￥5
關于 Fluent 項目的煤炭燃燒
使用 ANSYS Fluent 對煤燃燒進行瞬態模擬（t = 1.5s）。燃燒建模使用渦流耗散模型，湍流建模使用 k-epsilon。Fluent 模擬文件也附在附件中。
高壓固體狀態方程
YTRAN狀態方程庫不是很全
只有多項式,TAIT,JWL和理想氣體.這些都是用于流體的.對于做固體材料在高壓下的瞬態模擬的兄弟們來說這些是遠遠不夠的.
好在DYTRAN提供了用戶子程序這條路徑.
兄弟作了一個Gruneison狀態方程子程序,供大家參考.
170318-.doc
170317-EOS_Gruneison.rar
基于Cradle SC/Tetra和Actran聯合仿真的氣動噪聲精確預測
在這個過程中SC/Tetra可以非常有效和準確地完成瞬態流場分析，然后使用SC/Tetra的結果導入Actran中求解氣動噪聲源和聲傳播。其可靠的結果可以讓工程師在設計階段更早地改進產品的設計。
風機氣動噪聲案例
SC/Tetra求解風機瞬態CFD結果在Actran中轉換為噪聲源如下。
由此可見，采用SC/Tetra+Actran聯合仿真模擬的混合方法可以精確的得到風機、管道等氣動噪聲。
[案例分析]STARCCM+入門系列之——VOF水池注水過程
1、問題描述本案例介紹如何模擬從水管向水池注水的過程。幾何體顯示如下：
2、軟件設置（1）本案例流體是湍流。使用默認的K-Epsilon 湍流模型，并在-y 方向施加重力。由于該問題還涉及多相流體，因此分析需要兩種流體（空氣和水）。但是，由于這兩種流體占據相同的域，所以僅需一個連續體和一個網格即可設置模擬。本案例物理連續體的設置如下：
（2）在物理連續體的歐拉多相節點為多相流創建水和空氣兩相。創建成功以后的節點如下：
（3）連續體中的兩個流體空間分布的初始條件是：只在水管進口注入水，在水管和水池內注入空氣。兩種流體均是靜止的。在初始條件節點，把水和空氣的初始體積分數設為0和1。
（4）設置邊界條件。本案例所用的幾何體有3個邊界。將水管進口設為質量流量進口，將水池上部邊界分配壓力出口邊界條件。進口水相和空氣相的分布為1和0，出口壓力水相和空氣相的分布為0和1，邊界條件的物理值設置如下：
（5）設置求解器參數和停止條件。本案例使用瞬態模擬，時間步長為0.001s 運行此計算 5.0 s。結果展示如下：
本文轉自有限猿仿真博客，感謝原作者。如有侵權請立即聯系刪除。
展開 [案例分析]STARCCM+入門系列之——汽車除霜分析
（6）由于本案例是瞬態模擬，因此需要設置時間步、各時間步內允許的最大內部迭代次數以及獲得求解所用的總體物理時間。選擇Solvers> Implicit Unsteady節點，然后將時間步設為1s。將最大物理時間設置為900s；
（7）運行模擬；計算結果如下：
冰層厚度變化
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