工程熱物理及仿真的案例
工程熱物理所在化石燃料燃燒與綠色利用研究中獲進展
圖1 C9H12燃料的均相燃燒動力學分析
圖2 非均相催化反應能壘分析
文章來源：工程熱物理研究所
中科院工程熱物理研究所74個崗位招聘120多人，本碩博均有崗位！
2.聯系人：趙老師 聯系電話：010-82543004
栗老師 聯系電話：010-82543138
3.簡歷接收截止日期：2021年11月30日
招聘專業：
動力工程及工程熱物理、航空宇航推進理論及工程、機械工程、材料工程、環境工程、熱能工程、動力工程、流體力學、葉輪機械、流體機械、精密機械、固體力學、控制工程、無人機及飛行器設計等能源、動力、環境等相關專業。
招聘領域：
航空發動機、燃氣輪機、煤炭清潔高效利用、分布式供能與儲能、太陽能及風能利用、超強換熱、無人機、先進制造等。
需求崗位及其任職要求：
學術帶頭人
1. 具有博士學位，屬自然科學和工程技術領域，在本學科領域具有廣泛的國際學術影響力或掌握關鍵核心技術、能夠解決關鍵技術難題；
2. 具有科技領軍才能和團隊組織能力；
3. 具有在知名科研機構、高校或大型企業研發機構等擔任教授或相當崗位的任職經歷；如在海外工作的特別優秀者，可放寬至副教授或相當資歷
科研骨干
1. 具有博士學位，具有優良的科技創新潛質，可獨立開展科研工作和較強的團隊協作能力，如為研究所急需的關鍵核心技術領域，可放寬至碩士學位。
2. 具備在知名科研機構、高校或大型企業研發機構的工作經歷；
特別助理研究員
1. 獲得博士學位3年以內，應屆博士畢業生優先；
2. 恪守科研道德和學術規范，學風正派、誠實守信，具有為科技事業拼搏奉獻的精神；
3. 具有突出的創新研究成果，科技創新潛質優良；
4. 年齡原則上不超過35周歲。
科研儲備人才（正式職工）
1. 博士、碩士或應屆畢業研究生；
2. 具有突出的創新研究成果，科技創新潛質優良；
3.
展開 4月9-11日 北京 | ANSYS流固熱多物理場耦合計算工程應用方法專題
一、專題目標：
通過培訓，使學員能夠掌握利用AN
SYS系列模塊構建流固熱多物理場耦合仿真流程；能夠對工程中的多物理場現象獨立建模、仿真并進行數據分析。
二、工程案例：10個工程案例
三、典型問題：多物理場仿真流程構建。
四、知識點：流固熱多物理場數據傳遞方式；流固熱仿真流程；仿真軟件參數設置及注意事項。
鎳鉻電阻層熱-電-力多物理場耦合仿真 ￥500
這是由于熱導致的界面應力過 大引起的。電阻層一旦分離，其局部就會過熱，這又加速了電阻層的分離。最后，在 最糟糕的情況下，電路可能會過熱并燒壞。從這一角度而言，研究由于溫差以及電阻 層和基板的不同熱膨脹系數引起的界面張力也很重要。電阻層的幾何形狀是設計電路 正常工作的關鍵參數。可以通過模擬電路來研究上述所有方面。
本案例基于一加熱電路模型，它由沉積在玻璃板上的電阻層組成，向電路施加電壓時，該電阻層產生焦耳熱。該電阻層的屬性決定了產生的熱量。模擬了加熱電路的焦耳熱分布以及熱膨脹變形，模擬結果如圖所示：
焦耳熱分布云圖
電熱板熱膨脹變形
感興趣的朋友，可下載模型源文件，歡迎交流
展開 
壓力容器內的熱-流多物理場耦合數值仿真 ￥1000
仿真結果展示如下所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202204/imgs/342d08917781496b810f4fcd22fe8364.png" alt="m1.png"></p><p class="ql-align-center"><strong>幾何模型</strong></p><div contenteditable="false" width="100%">
<img src="https://img.jishulink.com/202204/imgs/4f1eace9fa1d4d2fbe7753f109b4d5a9.gif" title="Untitled1-速度.gif" alt="Untitled1-速度.gif" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202204/imgs/4f1eace9fa1d4d2fbe7753f109b4d5a9.gif?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202204/imgs/4f1eace9fa1d4d2fbe7753f109b4d5a9.gif?
展開 視覺重建到物理仿真，3DGS如何走向工程應用？
文章中，我們系統梳理了3D高斯潑濺（3DGS）如何突破靜態重建的局限，實現對動態天氣、移動光源等復雜環境因素的建模與仿真。這標志著3DGS已不再僅僅是“高保真場景重建工具”，而開始具備承載真實世界多變性的潛力。
然而，一個能夠以假亂真的視覺場景，對于自動駕駛仿真、數字孿生等工業應用而言，仍然只是起點。仿真系統的真正價值，在于提供一個“可交互、可驗證、可推演”的數字環境。這意味著，場景中的物體必須能夠響應碰撞、發生形變；表面材質需要符合物理光學規律，呈現真實的反射與光澤；環境光照也應支持動態變化，以模擬從正午到深夜、從晴天到雨霧的完整觀測條件。
過去兩年，圍繞3DGS的研究正迅速從“視覺重建”向“物理與光學表達”延伸。從為高斯賦予物理屬性的PhysGaussian，到精確建模鏡面反射的MirrorGaussian，再到支持動態重光照的GS^3——這些前沿工作共同指向一個趨勢：3DGS正在演化為一種更統一的場景表達技術，有潛力同時承載幾何、材質、運動與光照等多維信息，成為連接真實世界與工業仿真的新接口。
本文將聚焦這一演進趨勢，梳理3DGS在物理交互、反射建模與動態光照三大方向上的關鍵技術突破，并結合仿真軟件aiSim的工程實踐，探討這些能力如何被組織進一個穩定、可控的工業級驗證體系中，推動仿真從“視覺真實”走向“物理一致”。
二、從重建到表達
3DGS 的核心思想，是使用一組三維高斯對場景進行顯式表示，并通過可見性感知的 splatting 渲染，實現高質量的新視角合成。相較于傳統 NeRF，3DGS 在訓練效率、渲染速度以及細節保真度方面表現出明顯優勢，因此迅速成為三維重建與神經渲染領域的重要路線。
但 3DGS 的真正潛力，并不只體現在渲染效率上。
更關鍵的是，這種表示方式是顯式的、可編輯的，并且天然適合附加更多屬性。
展開 軸流壓氣機葉頂噴氣穩定性控制研究 中國科學院工程熱物理研究所李繼超
軸流壓氣機葉頂噴氣穩定性控制研究 中國科學院工程熱物理研究所李繼超
簡化呼吸道內濕-熱多物理場耦合仿真 ￥1000
<p>本案例建立了一簡化呼吸道模型，如圖1所示，基于此模型，采用COMSOL軟件模擬了呼吸道內循環呼吸作用下通道內的溫度場以及濕度場的隨時間變化，仿真結果如圖2所示。
用戶作品賞析 | 多物理場仿真技術在重大直流工程中的應用
內容簡介
本次將結合南方電網公司特高壓直流工程建設實踐，分享了多物理場仿真技術在重大直流工程設計校核、生產試驗、運行維護階段的具體典型應用，包括特高壓柔直換流閥塔電磁設計、穿墻套管多物理場設計校核、高地震烈度換流站金具抗震解耦優化設計、橋臂電抗器結構過熱的設計優化、直流分壓器內外絕緣放電等典型案例，為仿真技術的工程深度應用提供了參考。
關于作者
程建偉 | 南方電網科學研究院有限責任公司高級工程師
全國互感器標準化技術委員會（SAC/TC 222）委員，中電聯輸變電設備仿真技術標準化技術委員會（CEC/TC32）委員、發起人，廣東省青年科學家協會會員，南方電網公司勞動模范、創新先進個人，南網科研院高潛戰略人才、設備多物理場仿真團隊首席研究員（PI），南網科研院優秀黨員、十大杰出青年。
從事設備多物理場仿真技術研究十余年，參與了世界首個特高壓多端混合直流輸電工程昆柳龍直流工程技術攻關，是特高壓柔直換流閥電磁設計攻關組技術負責人，目前工程已全面投產；主持實施了特高壓閥廳金具國產化項目并獲遼寧省科技進步二等獎。擔任學術兼職5項，獲得主要榮譽獎勵11項（省部級7項），參編頒布國家標準2項、團體標準1項，申請發明43項（授權9項），授權實用新型專利36項，登記軟件著作權15項，發表論文34篇（EI 21篇）。
展開 使用多物理場仿真預測熱漂移，優化微波濾波器設計
然而，如果微波系統發生了熱漂移，濾波器的高頻穩定性將變得很差。為了解決這個問題，并改進濾波器的設計，系統工程師需要預測熱膨脹導致的通帶頻率的變化。多物理場仿真能夠幫助工程師順利完成這項任務。
改進微波發射器的設計
當設計微波發射器時，系統工程師必須保證輸出中沒有不需要的頻率。常用的解決方案是在發射器天線和非線性功率放大器之間放置一個微波濾波器。通過使用一個或多個窄帶濾波器對輸出進行處理，工程師可以將放大器產生的諧波消除。
微波發射塔。圖片由 Tom Page 拍攝。已獲 CC BY-SA 2.0 授權，并通過 Flickr Creative Commons 共享。
這種方案自身也存在問題。當發射器暴露在高功率載荷下和嚴酷的環境中時（比如暴露在極熱的沙漠中的蜂窩基站），可能產生熱漂移。
在沙漠暴曬等嚴酷的環境中，微波發射器內會發生熱漂移。圖片已獲 CC BY 4.0 授權，并通過 ESO/C. Malin 共享。
結構的熱膨脹會擾亂微波系統中濾波器的頻率響應。因此，為了設計可靠的濾波器，我們不但要進行精確的電磁分析，而且還要研究溫度上升引起的結構變形。本文的示例表明，我們可以借助 COMSOL Multiphysics? 軟件的“RF 模塊”和“結構力學模塊”實現上述操作。
微波濾波器中的熱效應建模
我們首先觀察一下模型：銅盒內是一根直立的圓柱體，銅盒表面鍍了一層可降低損耗的銀薄膜。圓柱體和銅盒之間的電磁空腔是充滿空氣的密閉空間。現實中的濾波器常常包含多個級聯空腔，不過我們模型僅重點分析一個空腔。
為了方便比較不同的設計對濾波器性能的影響，我們構建了兩個不同的模型：
只包含銅盒的設計
包含銅盒和鋼圓柱體的設計
微波腔體濾波器的幾何結構。
展開 多物理場仿真驗證創新模型，助力提升換熱器效率
第二步，基于下列參數指定頂壁變形：
時間
通道高度
通道長度
振蕩頻率
振蕩幅度
通道長度方向上的波數
如需了解動態壁換熱器的完整建模細節，歡迎訪問“案例下載”頁面，下載模型文檔和 MPH 文件。
為了模擬傳熱和振蕩，我們耦合了兩個內置特征。第一個是共軛傳熱 多物理場耦合特征，它可以計算換熱器和水之間的熱傳遞；第二個是移動網格 特征，它支持模擬壁面和通道的變形情況。
靜態與振動換熱器
最后，我們來查看換熱器的靜態分析結果。當頂壁保持平坦不動時，質量流率為 5.5 g/s時，換熱系數為 2900 W/m2。
靜態換熱器通道中的溫度曲線。
下一組是動態壁換熱器的瞬態分析結果。振蕩在大約 0.6 秒后進入偽周期狀態。進入此狀態后，平均質量流率達到 10.5 g/s，幾乎等于靜態條件下的兩倍。不出所料，換熱系數也變得更高：振蕩幅度為 90％ 時約等于 19,000 W/m2。
左：溫度和流率變化。右圖：動態壁換熱器通道中的溫度曲線。
利用仿真，工程師可以有效地分析與優化換熱器設計，從而獲得最高性能和效率。
來源：COMSOL
展開 
結構、流體、熱分析、多物理場耦合、電磁仿真硬件配置探討-1
主要內容
1.有限元分析概述
2.有限元分析模擬計算過程分析與計算特點
2.1有限元前處理（建模、網格劃分）計算特點
2.2有限元求解計算特點與硬件配置分析
2.2.1動態結構（碰撞、爆炸、沖擊等）仿真計算特點
2.2.2靜態結構（強度、振動、耐久、復合材料）仿真計算特點
2.2.3流體力學仿真計算特點
2.2.4多物理場耦合仿真計算特點
2.2.5電磁仿真仿真計算特點
3.工程仿真計算工作站配置推薦
3.1 工作站機型介紹
3.2建模與求解專業硬件配置參考
3.3 工作站建模、求解計算硬件配置推薦
（一）有限元分析介紹
有限元分析（FEA）借助高性能計算機工具，用“數值近似”和“離散化”方法對真實物理系統（幾何和載荷工況）進行模擬，如求解結構、熱傳導、電磁場、流體力學等連續性問題
有限元法在工程設計和科研領域得到了廣泛的應用，已經成為解決復雜工程分析計算問題的有效途徑，從汽車到航天飛機幾乎所有的設計制造都已離不開有限元分析計算，其在機械制造、材料加工、航空航天、汽車、土木建筑、電子電器、國防軍工、船舶、鐵道、石化、能源和科學研究等各個領域的應用普及，已使設計水平發生了質的飛躍。
展開 【1月18-21日 北京】“ANSYS-Maxwell電磁仿真及多物理場” 工程應用
長期的實踐證明：通過借用仿真軟件能大幅降低原型機測試和生產成本；ANSYS Maxwell是工業界領先的電磁仿真軟件，能滿足機電產品工程師的仿真設計需求，提升高品質產品設計能力。
ANSYS多物理場解決方案能幫助工程師單獨和綜合分析多種物理力的效果，從而根據需要得到最高保真度的解。ANSYS能夠提供博大精深、經過實踐驗證的求解器技術。將上述求解器技術應用于多物理場仿真，是許多工程師下一步工作的選擇。
Maxwell已集成到ANSYS先進的仿真平臺Workbench中，Workbench獨特的項目圖形化界面把整個仿真過程緊密結合在一起，完成復雜的多物理場耦合分析，通過電磁場與電場、電磁場與熱場和電磁場與結構等物理場相互耦合分析產品，可以在產品設計階段就能減少產品問題。為此特舉辦“ANSYS-Maxwell電磁仿真及多物理場”工程應用培訓。
二、增值服務：
贈送定制U盤一個；
同一單位2人報名享受9折優惠；同一單位3人以上（含）報名享受8.5折優惠；
課程結束后可領取該課程課件、配套CAE模型及10套相關學習資料；
參訓學員或企業針對課程相關問題在課程結束后也可以得到老師的解答與指導（郵件、微信、電話），作為培訓講授的補充。
三、授課專家：
主講老師均來自著名高校、科研機構及企業的高級專家和高級工程師，長期從事CAE仿真領域的教學科研工作，從事多項國家重點研發計劃項目，具有資深的技術底蘊和專業背景，擁有豐富的科研及工程技術經驗。
四、時間地點：
2019年01月18日-01月21日 北京
(第一天報到，授課3天)
五、課程大綱：
六、培訓費用：
標準費用：3800元/人（含培訓費、資料費、培訓期間午餐費、結業證書費），住宿可統一安排，費用自理。
展開 行業熱點丨智能仿真時代：電子工程多物理場解決方案創新實踐
2.SimLab 的多物理場仿真能力
SimLab 強大的多物理場仿真能力覆蓋了結構分析、熱分析等多個領域。
在結構分析方面，既能處理線性/非線性靜力學問題，也能完成模態、頻響、隨機振動以及跌落沖擊等復雜分析；
在熱分析方面，不僅支持穩態/瞬態傳熱計算，還能實現熱-結構耦合分析，并通過專用電子散熱模塊滿足特殊需求。
平臺還提供了彈簧觸點簡化、三點/四點彎曲、多工況跌落測試等專業模板，大幅提升了工作效率。
3.SimLab 工程應用
在實際工程應用中，SimLab 已經幫助客戶解決了諸多難題。
比如在封裝翹曲分析案例中，采用1/4對稱模型并考慮材料非線性特性，成功實現了位移云圖和應力云圖的可視化；在PCB等效建模驗證中，將單元數量從39萬縮減到14萬，計算時間從5小時縮短至45分鐘，同時保證關鍵指標誤差控制在5%以內。
而在焊球蠕變疲勞分析中，通過局部精細化建模和全局-局部結果映射技術，準確模擬了三次溫度循環的影響。
這些案例充分證明了 SimLab 作為電子行業仿真解決方案的完整性和可靠性，它不僅能提供專業的前處理工具和高效的多物理場求解能力，更能為工程驗證提供可靠的技術支持。
期待未來可以與各位就這些技術進行更深入的交流，謝謝！
展開 基于comsol的三相變壓器電磁、熱、固、噪聲多物理場耦合仿真分析 ￥4500
</p><p><br></p><p> 此次采用Comsol制作了三相變壓器 電磁、熱、固、噪聲多物理場耦合模型，分析三相變壓器在多次諧波工況下的表現。</p><p><br></p><p>磁通密度分布</p><p><br></p><p><br></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202103/b099017da79a47fe99815fa842e6d1a7.gif" height="356" width="508"></p><p><br></p><p>變壓器線圈的電流電壓表現：</p><div contenteditable="false" width="100%"><img src="https://img.jishulink.com/upload/202112/4e5e972d90084597b806611d2541b7b3.png" title="QQ圖片20211217113513.png" alt="QQ圖片20211217113513.png" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/202112/4e5e972d90084597b806611d2541b7b3.png?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/202112/4e5e972d90084597b806611d2541b7b3.png?
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