載荷、邊界條件設置的案例
熱分析熱載荷和邊界條件
<p><br></p><figure style="text-align: center;"><figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202503/attachment/99e5d4e5195145e4aa78c14d71c00def.png" style="display: inline-block;"><img src="https://img.jishulink.com/202503/attachment/99e5d4e5195145e4aa78c14d71c00def.png"></figure></figure><div contenteditable="false" width="100%"><hr></div><p><br></p><p>熱分析熱載荷和邊界條件</p>
展開 邊界條件設置圖片
邊界條件設置圖片
可壓縮流體邊界條件的設置
最近，在做超臨界CO2流體的傳熱和流動模擬，邊界條件的設置總是不太清楚，請高手們指點下
abaqus土體邊界條件怎么設置
如題
STAR CCM+中關于邊界條件的設置(二)
3.入口邊界條件
入口邊界條件包含的速度入口、質量流量入口和停滯入口。在計算前是需要對氣流的方向進行指定的。在一般情況下只考慮三種情況如下圖所示，邊界幾何法向指定：氣流方向與入口邊界垂直；參考角度：設置與邊界形成的夾角；坐標合成：設置局部或全局坐標系上各個分量。
入口邊界的氣流方向不同對結果影響較大，以一個案例來說明在不同角度下整場的速度分布，如下圖。左圖為指定X方向的流動，該流動方向與入口邊界法向相同，在整個求解域中得到相對均勻的速度場分布。右圖為在Z方向上增加了一個速度分量w入口處的氣流與入口邊界形成一個夾角，氣流進入求解域后沿XZ合速度方向流動，受到頂部壁面和出口的共同影響形成拱形的速度流場分布。
入口邊界條件與氣流的流動息息相關，對于不同規范（通常使用雷諾數Re表征速度的大小，時間尺度表征定常及非定常等），熱交換假設等都適用。以一個表格來簡單總結一下入口可以設置的物質量。
文章來源： 今宏科技Gohope
展開 STAR CCM+中關于邊界條件的設置(三)
4.出口邊界條件
出口邊界條件包含了靜壓力出口和“出口”。靜壓力出口比較常用，通常需要設置背壓值，在考慮到熱交換的時候也需要設置溫度參考值；靜壓力出口無法指定速度的方向；靜壓力出口可以配合所有的入口邊界條件來使用。
出口的位置也會對整個流場起著關鍵性作用，不同的出口位置也會導致整個流場的分布不同。如下圖所示。入口處氣流為均勻的法向方向，出口為靜壓力出口相同的背壓，相同的出口面積。但出口位置不同導致整場的速度分布不同。左圖的出入口之間的夾角較小，氣流分布相對流暢。右圖出入口之間夾角較大，導致整個氣流的流動向出口處偏轉。
“出口”出口邊界條件可以設置不同出口之間的流量的分配比率。不同的的分配比率影響整個流場的分布不同。仍使用第一個案例來說明“出口”邊界類型對流場的影響，如下圖所示。左圖為靜壓力出口，兩出口的背壓相同，由于出口管路的內徑大小不同造成出口管路的壓損不同，內徑較小的壓損較大流量較小，內徑較大的壓損較小流量
較大。往往在計算時求解域只保留的一段模型，對于1，2的背壓有時無法直接給出，但是可以給出的是1，2之間的流量分配比率。在這種情況下可以使用“出口”這種邊界條件來反映真實的工況。
展開 STAR CCM+中關于邊界條件的設置(一)
在CFD計算時邊界條件的設置是十分重要的一個環節，邊界條件的準確與否會直接影響最終的計算結果，計算的收斂速度，計算假設的合理性等等。邊界條件表示的是使用數學的方法將求解域與外部空間相互作用的結果，使用邊界上條件進行假設。值得注意的是一個CFD求解精度只能達到邊界條件的精度。
1.邊界條件類型概述
從求解空間上分可以分為內流場和外流場：
下圖是內流場示意圖，一般類型的內流場包含了入口、出口和壁面。入口有速度入口、質量流量入口和總壓入口；出口有出口和靜壓出口；壁面有光滑壁面、粗糙壁面、移動壁面、絕熱壁面等等。在STARCCM+中使用不同的圖標表示出來。
下圖是外流場示意圖，一般類型的外流場包含了入口、出口和壁面。入口有速度入口、質量流量入口和總壓入口；出口有出口和靜壓出口；目標壁面有光滑壁面、粗糙壁面、移動壁面、絕熱壁面等等；地面有光滑壁面、粗糙壁面、移動壁面、絕熱壁面等等；頂部面有對稱和滑移等。在STARCCM+中使用不同的圖標表示出來。
2.壁面邊界條件
在流動狀態下壁面邊界條件包含三種情況，剪切應力的假設、表面粗糙度假設、表面速度假設。如下圖所示，剪切應力假設：當表面設置為滑移狀態時表面速度與求解域內第一層網格內速度相等，反之當表面無滑移時表面速度為0；粗糙度假設：當表面設置為0時表面速度將不受粗糙度K的影響，反之則受影響；表面速度假設：相當于在壁面設置了速度矢量，表面的速度為u不再為0，那么整個求解域的計算將受到壁面速度u的影響。
表面速度假設對整場速度分布的影響最大，以一個案例來解釋對整場速度分布的影響如下圖所示。求解域有一個進口，兩個出口，最頂部的壁面考慮靜止和移動后對整場速度的影響。
展開 三十三、Fluent邊界條件湍流參數設置詳解
邊界條件概述</strong></p><p> </p><p><strong>1.1 邊界條件概念</strong></p><p><br></p><p>邊界條件說白了就是求解微分方程的某些附加條件，這些附加條件對計算邊界做出了要求，比如某個邊界溫度必須為500K，Fluent求解時必須首先滿足這些要求。</p><p><br></p><p>求解任何微分方程都需要給定兩類條件才能求出定解，一類是邊界條件，另一類就是初始條件。</p><p><br></p><p>Fluent恰巧需要用戶給出這兩類條件(實際上任何數值軟件如Matlab都需要給出這兩類條件)。</p><p><br></p><p> <img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/8tJMdLVYZy9N2FhkJ4HWNaJA2DPQMlmMoksqiarYia3g2gcIFcX69xUNVFYkus6YERyYGMtlNO7wqAAbgQy3UY9Q/640?wx_fmt=png"> </p><p><br></p><p><strong>1.2 Fluent邊界條件</strong></p><p><br></p><p>Fluent邊界條件類型非常非常豐富，僅僅針對進出口邊界，Fluent就提供了12種邊界條件類型。
展開 通過設置FDTD邊界條件提高三維結構計算效率
本篇以AZO-Ag-AZO三層平面薄膜為例，在計算該結構的透射率、吸收率或反射率等參數過程中，通過不同的邊界條件設置實現了計算時間和內存的縮減，提高仿真效率。
1. 結構布置
2. 模型三維示意圖：中間為Ag層，上下兩層為AZO層
3. 三維FDTD仿真區域設定
4. 最常見的構造二維周期無限大結構的方方法是設置兩對周期性邊界條件：x min，x max，y min，y max均為periodic。
5. 常見FDTD區域俯視圖
6. 特殊的，若結構在X或Y方向對稱分布，可選擇該方向上的symmetric條件
7. 結構在X方向對稱分布的FDTD區域，只計算其中一半區域的電磁場特征
8. 若結構平面在X和Y方向上均對稱分布，可選其中一組為Anti-symmetric條件
9. 在對稱-反對稱邊界條件的設置下，僅計算模型FDTD區域的1/4
10. 三種情況下分別對應的計算內存要求，依次遞減。
11. 上下AZO層厚度不同時在550 nm波長下的透射率譜
總結：周期性邊界條件的設定可為特殊結構制定合適的計算策略，可大大降低模型仿真對計算機內存的要求，縮減計算時間，提高計算效率，尤其是對需要大量參數化掃描結構計算的情形。
最后,有相關需求,歡迎通過公眾號聯系我.
公眾號:320科技工作室.
展開 仿真技巧 | Ansys HFSS 3D Layout中設置邊界條件的方法
2、Layer Stack中的邊界條件設置
在Layer Stack中對于邊界條件的設置都位于Analysis區域，如下圖，包括Etch，Rough和Solver三個部分，對每一個金屬層，都可以指定這三項設置。
? Etch：控制本層的橫截面形狀。
Etch factor（蝕刻因子）定義如下：
etch_factor = layer_thickness / (bottom_dimension - top_dimension) / 2
當top值大于bottom時，蝕刻因子為負，top值小于bottom時，蝕刻因子為正。在HFSS中，只有信號層具有蝕刻因子，介質層和負信號層不具有信號因子。
? Rough：設置本層的金屬表面粗糙度。
金屬表面粗糙度與傳導損耗有關。其中Top，Bottom和Side的表面粗糙度都可以獨立設置。對于Groisse模型，可將表面粗糙度模型定義為值或變量，Groisse是傳統模型，不具有因果性，僅適用于頻域計算。最大阻抗倍增因子限制為2，對應高度拋光導體表面。傳統項目默認使用Groisse模型。對于Huray模型，還需要設置Nodule radius和Hall-Huray surface ratio。Huray模型具有因果性。
? Solver控制HFSS 3D Layout在低頻時對本層金屬的處理方法。
推薦使用DC thickness，并設置為Effective，可以在只使用面網格的情況下，準確計算金屬的低頻損耗。
文章來源于南京安世亞太，作者朱秀珍
展開 [問題討論]Fluent中的邊界條件設置總結
7， 進口通風（inlet vent）：進口風扇條件需要給定一個損失系數，流動方向和環境總壓和總溫。
8， 進口風扇（intake fan）：進口風扇條件需要給定壓降，流動方向和環境總壓和總溫。
9， 出口通風（out let vent）：排出風扇給定損失系數和環境靜壓和靜溫。
10, 排氣扇（exhaust fan）：排除風扇給定壓降，環境靜壓。
11，對稱邊界（symmetry）：對稱邊界條件適用于流動及傳熱場是對稱的情況。
12，周期性邊界（periodic）：如果我們關心的流動，其幾何邊界，流動和換熱是周期性重復的，那么可以采取周期性邊界條件。
13，固壁邊界（wall）：對于粘性流動問題，FLUENT默認設置是壁面無滑移條件。對于壁面有平移運動或者旋轉運動時，可以指定壁面切向速度分量，也可以給出壁面切應力從而模擬壁面滑移。
一、速度進口邊界條件（velocity-inlet）
給出進口速度及需要計算的所有標量值。該邊界條件適用于不可壓縮流動問題，對可壓縮問題不適用，否則該入口邊界條件會使入口處的總溫或總壓有一定的波動。
展開 
Midas gts nx關于滲流邊界條件的設置方式
介紹4種邊界條件
有限元仿真分析誤差來源之邊界條件設置-動載荷
剛開始參加工作的時候，有個項目考核試驗要求對產品進行1500g加速度的沖擊試驗，當時我覺得這不可能通過考核，可是有經驗的工程師卻說沒問題，當時就很奇怪，如果用靜力學計算結構肯定被破壞了，在疊加上動載荷系數，結構肯定更受不了。然而事實是通過了沖擊試驗考核，這個是為什么呢？
一、認識動載荷系數
圖 1拉桿簡圖
要計算桿件x 處應力，根據達朗貝爾法可以得到如下方程。
這樣動應力為
而靜應力為
因此就會有
圖 2設置
大家可能會疑惑為什么要設兩個加速度條件？即標準重力加速度和加速度，設一個加速代替兩個不行嗎？可以，但是要注意方向。workbench中的Acceleration是利用達朗貝爾法將動力學變成靜力學，也就是施加一個和加速度方向相反的慣性力。而Standard Earth Gravity施加沿重力加速度方向的重力。
圖 3仿真結果
和理論計算值相差1%。也就是有加速度動載荷之后，應力變大。
但事實卻不是這樣。我們分析這個問題，其實通過達朗貝爾法已經將動載荷轉化為靜載荷了，這個時候載荷是不隨時間變化。而沖擊載荷實際上是隨時間變化的外載荷。那隨時間變化載荷，計算的應力是變大還是變小呢？
二、動力學分析
載荷隨時間變化，那么就要搬出大家最熟悉的公式了。
展開 新能源電池包國標強度仿真abaqus求解器邊界條件一鍵設置腳本 ￥69.9
在前處理軟件中應完成材料、殼單元厚度、螺栓焊縫等除邊界條件以外的其他設置。腳本會自動創建一個通用接觸（包含接觸屬性，摩擦系數0.15），除此之外的其他接觸仍需在前處理中設置好。</p><p class="ql-align-justify">注2：擠壓工況包括X、Y兩個方向，腳本會自動創建擠壓柱和剛性墻體，但由于電池pack的尺寸與空間位置不同，擠壓柱和墻體的位置需在abaqus的Assembly模塊中手動調整到合適位置，適應不同電池包，再提交計算。除擠壓以外的其他工況不用做任何修改，直接提交計算即可。</p><p class="ql-align-justify">注3：有任何問題可留言交流，歡迎指出bug</p><p class="ql-align-justify"><strong>附件為腳本文件，并附上國標GB38083-2022供大家參考</strong></p><p><br></p>
展開 DEFORM邊界條件之：熱邊界條件(Thermal Boundary Conditions)
熱邊界條件是定義材料進行熱交換計算的初始條件。要進行熱交換計算，需要在模擬控制中打開熱交換開關，見之前的一篇文章Deform模擬控制。
1 環境熱交換(Heat Exchange with the environment BCC)
顧名思義，這個選項就是設置材料與環境的熱交換系數的，通常涉及到傳熱的計算時，這個選項是最常用的。點擊之后會出現選擇面單元的小窗口，可選擇設置換熱邊界條件的面，選擇完后，別忘了點。此外，點擊可以設置環境溫度以及換熱系數。
也可以設置局部的熱交換條件，點擊，可以對局部區域進行框選，設置局部的熱交換參數。
2 溫度(Temperature)
這個選項是為材料的節點賦予溫度的。可以選擇單個節點進行賦值，也可以選擇整個面上的節點統一賦值，選擇的方式在Pick Node小窗口進行切換。Temperature指定所選節點的溫度值，當然也可以變量，在Function中下拉選擇define function，會出現溫度隨時間變化的設置表。
3熱通量(heat)
設置熱源用，指單位時間通過某一面積的熱能(J/s)。Heat和Function與溫度設置一樣。
4 熱流密度(heat flux)
與熱通量類似，只是除以了一個面積 (指通過單位面積的熱通量 (J/s/m2))。Heat flux和Function設置同溫度設置一樣。
5 更多(Advanced)
Advanced選項提供了更靈活的多種邊界條件。用戶可以指定用戶子程序號或局部傳熱定義邊界條件。如果用戶要指定子程序，則應指定子程序編號。
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