ANSYS-SCDM的案例
ANSYS SCDM基礎(chǔ)培訓(xùn)視頻與教學(xué)模型
ANSYS SCDM是一款全新的幾何建模與處理軟件。最大的優(yōu)勢是能高效地為有限元分析或流體分析做前處理，比如將細長的實體快速變成梁模型。還能將外部導(dǎo)入的模型進行參數(shù)化。
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可結(jié)合視頻對模型進行操作和練習(xí)，學(xué)習(xí)效果更好。
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仿真應(yīng)用 | ANSYS Icepak 散熱仿真系列-CAD模型的識別與簡化
ANSYS Icepak 作為一款專門用于電子產(chǎn)品散熱分析的仿真軟件，集幾何建模、網(wǎng)格生成、求解和后處理于一體。在封裝、組件、板和系統(tǒng)級的熱分析領(lǐng)域獲得日益廣泛的關(guān)注。
ANSYS Icepak 的幾何建模包括自建模型和模型導(dǎo)入兩種方式，其中模型導(dǎo)入更為常用，即將CAD模型進行轉(zhuǎn)化處理后導(dǎo)入 ANSYS Icepak 軟件。本文主要介紹以 ANSYS SCDM 為基礎(chǔ)的 ANSYS Icepak 模型導(dǎo)入及其處理方式，
包括模型識別與模型轉(zhuǎn)化。
模型識別是指將 CAD 模型轉(zhuǎn)為 ANSYS Icepak 認可的三維模型，并進行適當?shù)膸缀翁幚恚瑒h除產(chǎn)品上不影響散熱或發(fā)熱的零件整體或細節(jié)特征，以及一些不必要的圓角設(shè)計，可通過ANSYS SCDM 中 Workbench 選項卡內(nèi)的 Identify Objects（識別對象）進行操作。
模型簡化是指將無法直接識別或需簡化處理的 CAD 模型進行操作，使它們能夠與ANSYS Icepak 對象幾何相容。ANSYS SCDM 中的 IcePak Simplify（仿真簡化）工具用于簡化主體，其中簡化類型分別為0級、1級、2級、3級。
展開 動力電池?zé)峁芾矸抡娣治鼋坛?/span>
解決學(xué)員在ANSYS-SCDM和STAR-CCM+軟件應(yīng)用過程中遇到的難點和痛點；
4. 能夠具備獨立建立液冷系統(tǒng)流場仿真模型和PACK熱流程仿真的能力。
5. 掌握動力電池CFD仿真結(jié)果后處理的方法，能夠正確解讀電池流場仿真和熱仿真結(jié)果，提出合理的結(jié)構(gòu)和充放電策略改進建議；
四、適聽人群
① 學(xué)習(xí)型仿真工程師
② 理解有限元基本概念、熟悉仿真分析流程的工程師
③ 從事動力電池?zé)峁芾矸治龅墓こ處?④ ANSYS-SCDM 和STAR-CCM+ 軟件學(xué)習(xí)和應(yīng)用者
參加課程可添加微信號：fxy331386375
全新體驗的Fluent Meshing | 在過程裝備中的應(yīng)用
傳統(tǒng)工程師在裝備的設(shè)計建模時喜歡采用Solidworks，UG等此類三維建模工具，在進行CAE仿真時可以直接復(fù)用這些幾何文件，通過Ansys SCDM可以直接對這些文件進行幾何修復(fù)、細節(jié)簡化、以及流動區(qū)域的抽取。另外也可采用SCDM直接進行幾何建模。
幾何結(jié)構(gòu)修復(fù)：通過SCDM，能夠快速的對幾何文件進行檢測，找到缺失面、多余的邊/面，重疊交叉的區(qū)域等，并完成修復(fù)。
Ansys SCDM重疊交叉區(qū)域的檢測修復(fù)
幾何細節(jié)簡化：針對大型的過程裝備，經(jīng)常會遇到外形尺寸大且內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，若將所有的結(jié)構(gòu)特性都考慮在內(nèi)，網(wǎng)格量大，計算周期長。在不影響整體流場的情況下，可以忽略些不必要的細節(jié)特征，如一些不必要的倒角，螺絲螺母等信息，能大大減少網(wǎng)格數(shù)目，減小計算量。
Ansys SCDM針對幾何細節(jié)的簡化
流體域抽取：針對實際關(guān)注點不同，所研究的計算域也不同，主要分為外流場和內(nèi)流場。設(shè)備廠商提供三維幾何結(jié)構(gòu)往往只有固體區(qū)域，在做CFD仿真時需要進行流體域的抽取，Ansys SCDM有一鍵抽取內(nèi)外流體計算域的功能，幫助快速高效的進行流體域抽取。
Ansys SCDM針對流體域抽取
2019年全新推出的Ansys Fluent實現(xiàn)高效、高質(zhì)量網(wǎng)格劃分工作流，能針對復(fù)雜的過程裝備，進行流程化（Watertight geometry Meshing和 Fault-tolerant Meshing）的快速生成高質(zhì)量網(wǎng)格，將之前需要花費一周或者半個月時間才能生成的網(wǎng)格降低到幾小時甚至幾分鐘，大大提高了工程師和研發(fā)人員的工作效率。在2020 R1以后版本中引入了中文界面，更加方便中國工程師的學(xué)習(xí)。
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某水冷板熱流仿真—CAD模型修復(fù)導(dǎo)入教程
二、詳細的操作流程如下所示：
1、啟動ANSYS SCDM，點擊文件—打開晶閘管水冷板幾何模型
圖6 打開水冷板模型
2、CAD幾何修復(fù)過程
① 使用填充功能刪除水冷板外殼上的倒角以及圓弧面；
圖7 填充小尺寸幾何特征
② 選取開口的內(nèi)凹平面，使用拉伸命令將其拉伸至外表面；刪除此類特征，一定程度上可以減少求解計算的網(wǎng)格數(shù)量；
圖8 拉伸操作
③ 選取水冷板上下表面，使用分割主體命令沿上下表面切割，生成體熱源模塊；
切割面
圖9 切割主體操作
隱藏冷板主體，選擇兩個薄圓柱體與冷板的接觸面，點擊右鍵，選擇復(fù)制，然后重復(fù)點擊右鍵，選擇粘貼，生成2個無厚度的圓柱面模型（后續(xù)需要將其轉(zhuǎn)化為Source熱模型）；刪除2個體熱源模型；
④ 選取水體進出口輪廓，點擊體積抽取命令，點擊綠色勾選，抽取出水體模型；然后使用分割主體的命令沿水體模型的外圓面將水體進出口段與主體分割；（有利于后續(xù)網(wǎng)格劃分）
圖11 抽取水體及切割水體
⑤ 選擇水體的進出口表面，使用拉伸命令將其沿表面垂直方向拉伸10mm；選擇進出口的2個面，點擊右鍵，選擇復(fù)制，粘貼；ANSYS SCDM會自動生成2個面模型（后續(xù)需要將其轉(zhuǎn)化為開口模型）；并對模型進行重命名。
3、CAD模型的轉(zhuǎn)化—點擊Workbench界面
① 點擊識別對象，ANSYS SCDM即可識別出ANSYS Icepak可識別幾何體。
展開 流體仿真技術(shù)在家電行業(yè)應(yīng)用案例
對這類復(fù)雜模型，從CAD系統(tǒng)到CFD分析需要處理一系列的問題：
l 三維CAD模型的零部件之間常常存在小間隙或干涉問題，以及一些小特征，例如螺栓孔、圓角、倒角、刻字等；
l 三維CAD模型進入ANSYS Workbench平臺后常常出現(xiàn)缺面、小面等模型質(zhì)量問題；
l 需要從結(jié)構(gòu)模型中提取符合流體分析的流道；
l 網(wǎng)格劃分難度大，需要靈活的網(wǎng)格劃分策略。
某型號空調(diào)內(nèi)機模型
在該空調(diào)內(nèi)機模型的處理上，通過使用ANSYS SCDM結(jié)合ANSYS Meshing工具，可以比傳統(tǒng)的ANSYS DesignModeler結(jié)合ICEM CFD方式的前處理效率高80%以上。通過使用ANSYS SCDM工具，可以大概在一天時間內(nèi)去除模型中其他的細節(jié)，并且提取出流道。
模型處理后提取出的空調(diào)內(nèi)機內(nèi)部流道
再使用ANSYS SCDM進行合理的模型切割，可以在ANSYS Meshing中生成高質(zhì)量的網(wǎng)格。從下圖中可以看到葉輪內(nèi)部劃分精細的六面體網(wǎng)格，其他其余為四面體網(wǎng)格，網(wǎng)格數(shù)量約為500萬。
內(nèi)機流道網(wǎng)格模型
最后利用ANSYS Fluent中的旋轉(zhuǎn)機械分析模型，可以分析空調(diào)內(nèi)機在工作過程中內(nèi)部的流動狀態(tài)及流量等流動參數(shù)。
流動分析結(jié)果
展開 ANSYS CFD軟件幾何與網(wǎng)格前處理基礎(chǔ)應(yīng)用培訓(xùn)
課程名稱：ANSYS CFD軟件幾何與網(wǎng)格前處理基礎(chǔ)應(yīng)用培訓(xùn)
預(yù)排開課日期：4/24-4/26
課程難度：基礎(chǔ)級
培訓(xùn)費：4500
備注：實際開課日期或因?qū)W員報名情況進行調(diào)整，最終日期請以笛佼科技官方確認為準。
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學(xué)員能力提升目標
· 理解掌握利用ANSYS SCDM處理并生成流體計算區(qū)域的基本流程
· 掌握ANSYS Meshing網(wǎng)格劃分的基本方法及流程
· 掌握Fluent Meshing劃分非結(jié)構(gòu)流體網(wǎng)格的基本流程
· 理解掌握ICEM CFD 六面體網(wǎng)格劃分的基本方法及流程
授課內(nèi)容提綱
一、ANSYS SCDM
1.1、幾何創(chuàng)建及編輯功能介紹
1.2、基于CFD分析幾何處理常用功能及流程介紹
1.3、案例練習(xí)
二、ANSYS Meshing
2.1、ANSYS Meshing網(wǎng)格劃分技術(shù)介紹
2.2、網(wǎng)格整體控制/局部控制參數(shù)及使用介紹
2.3、案例練習(xí)
三、Fluent Meshing
3.1、基于watertight geometry 工作流網(wǎng)格劃分流程介紹
3.2、基于Fault-tolerant工作流網(wǎng)格劃分流程介紹（包面網(wǎng)格）
3.3、案例練習(xí)
四、ICEM CFD
4.1、基于block六面體網(wǎng)格劃分技術(shù)介紹
4.2、O-C-L型block網(wǎng)格的使用介紹
4.3、案例練習(xí)
師資力量
CAE行業(yè)資深工程師團隊，學(xué)歷碩博為主，均擁有多年客戶仿真項目實操經(jīng)驗，理論素養(yǎng)與實戰(zhàn)經(jīng)驗雙保險。
培訓(xùn)優(yōu)勢
采用線下小班精講形式，理論知識+案例講解+上機輔導(dǎo)，附贈培訓(xùn)相關(guān)資料，可獲取講師微信課后交流。
展開 快速掌握！新能源動力電池?zé)峁芾矸抡姹貍浼寄艽蠼颐兀?內(nèi)附課程視頻)
利用ANSYS-SCDM進行電池包PACK建模前處理，并通過STAR-CCM+進行液冷系統(tǒng)流場與PACK熱場仿真。建模時簡化非關(guān)鍵細節(jié)，確保關(guān)鍵部件如電芯與液冷板精度。在STAR-CCM+中，設(shè)置多工況（低溫加熱、常溫行車、高溫行車）仿真，分析電池溫度分布及液冷系統(tǒng)性能（壓降、流量均勻性）。基于仿真結(jié)果，提出冷板結(jié)構(gòu)優(yōu)化建議，提升熱管理效率。
圖1 PACK系統(tǒng)簡化數(shù)模
圖2 PACK系統(tǒng)簡化數(shù)模爆炸圖
模型簡化
通過分析數(shù)模結(jié)構(gòu)，評估各部件對熱系統(tǒng)影響，決定保留、簡化或舍棄部件。
本著模型簡化原則，在保證仿真精度的前提下，通過簡化減少網(wǎng)格數(shù)量并提升質(zhì)量，提高計算效率。
如圖3為簡化前，圖4為簡化后模型，展示了優(yōu)化效果。
圖3 簡化前模組 圖4 簡化后模組
流場仿真中，保留管道內(nèi)徑、液冷板流道尺寸及管路細節(jié)（如彎曲、變徑、彎頭），確保水管無扭曲、彎角平滑，接頭裝配良好。外部管路、接頭、冷板可適當簡化以減少網(wǎng)格量。
在熱仿真過程中，為了提高仿真效率同時保持分析的準確性，我們對模型進行了精心的簡化處理。
首先對于模型中的線束、掛耳、螺絲螺套、銅排、BMS管理部件等部件，由于它們對熱管理系統(tǒng)的影響相對較小，因此選擇舍棄，以減少模型的復(fù)雜度。而對于那些對熱管理系統(tǒng)影響較大的零件，我們則可以適當簡化（如倒角結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)對齊等）。
完成簡化后，我們仔細檢查了整個模型，確保沒有干涉和其他潛在問題。若有問題，我們可以使用ANSYS-SCDM軟件對模型進行了修復(fù)；若無問題，我們可以利用SCDM對模型進行了流體域的抽取，為后續(xù)的仿真分析做好了準備。
展開 全新體驗的Fluent Meshing | 在燃氣渦輪中的應(yīng)用
1、基于Ansys SCDM進行幾何前處理
在正式的網(wǎng)格劃分之前需要對渦輪葉片進行幾何前處理，主要包括以下環(huán)節(jié)：
幾何結(jié)構(gòu)修復(fù)：SCDM可一鍵對缺失面、部件干涉等進行修復(fù)得到修復(fù)后的實體模型，效率遠高于傳統(tǒng)CAD軟件。
幾何細節(jié)簡化：在氣冷渦輪葉片CFD仿真之前一般會對計算結(jié)果影響較小的倒圓、小孔、臺階等結(jié)構(gòu)進行簡化，SCDM可對上述細節(jié)進行批量選擇后一鍵式進行簡化。
內(nèi)冷卻流道抽取：氣冷渦輪葉片一般包含復(fù)雜的內(nèi)冷卻流道，使用SCDM的Extract Volume功能可一鍵對其進行抽取，并與原固體葉片進行拓撲共享創(chuàng)建流固交界面，精度和效率都遠高于使用布爾運算進行前處理的傳統(tǒng)CAD軟件。
使用SCDM進行渦輪內(nèi)冷流道抽取并進行拓撲共享
2、基于Ansys Fluent Meshing進行網(wǎng)格劃分
2019年全新推出的Ansys Fluent具有高效、高質(zhì)量網(wǎng)格劃分能力，非常適合于仿真工程師處理氣冷渦輪葉片網(wǎng)格劃分問題。
基于單一操作樹、可定制化、可復(fù)用的網(wǎng)格生成操作流程：全新的Fluent Meshing可在單一操作界面操作樹中一站式完成幾何結(jié)構(gòu)導(dǎo)入、面網(wǎng)格劃分、邊界條件預(yù)定義、計算域識別和抽取、邊界層網(wǎng)格設(shè)置和體網(wǎng)格劃分等操作。
展開 全新體驗的Fluent Meshing | 在燃氣渦輪中的應(yīng)用
Ansys Fluent Mosaic Meshing for CFD Simulations
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基于Ansys SCDM進行幾何前處理
在正式的網(wǎng)格劃分之前需要對渦輪葉片進行幾何前處理，主要包括以下環(huán)節(jié)：
幾何結(jié)構(gòu)修復(fù)：SCDM可一鍵對缺失面、部件干涉等進行修復(fù)得到修復(fù)后的實體模型，效率遠高于傳統(tǒng)CAD軟件。
幾何細節(jié)簡化：在氣冷渦輪葉片CFD仿真之前一般會對計算結(jié)果影響較小的倒圓、小孔、臺階等結(jié)構(gòu)進行簡化，SCDM可對上述細節(jié)進行批量選擇后一鍵式進行簡化。
內(nèi)冷卻流道抽取：氣冷渦輪葉片一般包含復(fù)雜的內(nèi)冷卻流道，使用SCDM的Extract Volume功能可一鍵對其進行抽取，并與原固體葉片進行拓撲共享創(chuàng)建流固交界面，精度和效率都遠高于使用布爾運算進行前處理的傳統(tǒng)CAD軟件。
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Ansys Fluent Mosaic Meshing for CFD Simulations
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基于Ansys SCDM進行幾何前處理
在正式的網(wǎng)格劃分之前需要對渦輪葉片進行幾何前處理，主要包括以下環(huán)節(jié)：
幾何結(jié)構(gòu)修復(fù)：SCDM可一鍵對缺失面、部件干涉等進行修復(fù)得到修復(fù)后的實體模型，效率遠高于傳統(tǒng)CAD軟件。
幾何細節(jié)簡化：在氣冷渦輪葉片CFD仿真之前一般會對計算結(jié)果影響較小的倒圓、小孔、臺階等結(jié)構(gòu)進行簡化，SCDM可對上述細節(jié)進行批量選擇后一鍵式進行簡化。
內(nèi)冷卻流道抽取：氣冷渦輪葉片一般包含復(fù)雜的內(nèi)冷卻流道，使用SCDM的Extract Volume功能可一鍵對其進行抽取，并與原固體葉片進行拓撲共享創(chuàng)建流固交界面，精度和效率都遠高于使用布爾運算進行前處理的傳統(tǒng)CAD軟件。
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ANSYS CFD的那些前處理工具
SpaceClaim師出名門，江湖傳言其同父異母的大哥為CAD界大名鼎鼎的PRO/E，在被ANSYS收購之前，SCDM一直作為一款獨立的CAD軟件在開發(fā)，因此其CAD功能還是非常齊全的。ANSYS收購SCDM后，在其中添加了大量與仿真相關(guān)的前處理功能，使得其更適合進行仿真計算前處理，這其中包括一些幾何修復(fù)、計算區(qū)域提取等功能，在最近的幾何版本，甚至添加了網(wǎng)格生成功能。
SCDM的操作習(xí)慣與DM不同，其并非采用參數(shù)化特征建模方式，而是使用直接建模，所有的幾何操作全部通過鼠標拖拽來完成。在對仿真模型前處理過程中，這種操作方式無疑會極大地提高工作效率。不過最近的幾個版本也添加了一些參數(shù)功能，可能是考慮到幾何創(chuàng)建的需求，畢竟一些非規(guī)則曲面的幾何創(chuàng)建，沒有參數(shù)還是挺麻煩的。
SCDM中的網(wǎng)格生成功能在最近的幾個版本中得到了大大的增強，現(xiàn)在不僅可以替換一大部分ICEM CFD的分塊結(jié)構(gòu)網(wǎng)格功能，還能直接生成非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，而且能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)格隨幾何同步更新，這對于需要經(jīng)常修改幾何的仿真計算，實在是太香了。
SCDM基于實體建模，在實體建模方面，SCDM基本上沒有啥缺點，不過在曲面建模和曲面編輯上，功能略顯欠缺。雖然SCDM可以將實體拆解成曲面進行編輯，但操作過程總感覺不夠絲滑，也許在后期版本會逐漸完善吧。
SCDM具有豐富的輸入輸出接口，能夠?qū)雽?dǎo)出市面上絕大多數(shù)幾何文件格式。
不同于DM的十年不更新，SCDM的更新非常頻繁，幾乎每一個ANSYS大版本都會更新一大堆的功能。
如果要在DM和SCDM中挑選一款作為前處理工具，強烈推薦使用SCDM。
3、ANSYS Meshing
ANSYS Meshing也是ANSYS的親兒子，其隨Workbench一起闖蕩江湖。
展開 新能源汽車動力電池?zé)峁芾頍崃黧w仿真案列分析
為了幫助大家更好的掌握ANSY-SCDM和STAR-CCM+在動力電池?zé)岱抡鎽?yīng)用，自2019年10月10日起，我將在平臺發(fā)布《新能源汽車PACK熱流場分析進階16講》。
當前我已經(jīng)更新到第15期，感興趣的朋友可以關(guān)注和訂閱，微信：fxy331386375一起交流學(xué)習(xí)和進步本人提供資料模型和學(xué)習(xí)答疑，希望對學(xué)習(xí)型工程師有所幫助吧！學(xué)習(xí)鏈接https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c14059
借雞下蛋-如何學(xué)習(xí)ANSYS Spaceclaim （ANSYS SCDM）？
首先上圖
再上圖：
So 知道技巧了？
DesignSpark Mechanical 應(yīng)用案例匯總
https://www.rs-online.com/designspark/dsm-examples-summary-cn
ANSYS SCDM參數(shù)化建模案例3
ANSYS SCDM參數(shù)化建模案例3
