穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力的案例
糾正一些關(guān)于穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí) 張海平（液壓草根）
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Abaqus穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析的幾種方法
Abaqus穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析包含以下三種方法：
直接穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析（Steady-stats dynamics,Direct）
模態(tài)穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析（Steady-stats dynamics,Modal）
子空間穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析（Steady-stats dynamics,Subspace）
① 直接穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)
在直接穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析中，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)諧波響應(yīng)是通過(guò)對(duì)模型的原始方程直接積分計(jì)算出來(lái)的。
當(dāng)系統(tǒng)具有以下特征時(shí)，不能提取特征模態(tài)，則可用直接法進(jìn)行穩(wěn)態(tài)響應(yīng)分析：
l 存在非對(duì)稱剛度；
l 包含模態(tài)阻尼以外的其他形式阻尼；
l 必須考慮粘彈性材料特性（具有頻變特性）。
進(jìn)行直接穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析不需要提取系統(tǒng)的特征模態(tài)，而是在每個(gè)頻率點(diǎn)對(duì)整個(gè)模型進(jìn)行復(fù)雜的積分運(yùn)算。因此，對(duì)于具有大阻尼和頻變特性的模型，應(yīng)用直接法求解比模態(tài)分析法精確，但耗時(shí)較多。
② 模態(tài)穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析
模態(tài)穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析方法是基于模態(tài)疊加法求解系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。在求解模態(tài)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)之前必須先提取無(wú)阻尼的特征模態(tài)，通過(guò)變換使系統(tǒng)解藕，得到一組用模態(tài)坐標(biāo)表示的單自由度運(yùn)動(dòng)方程。求解各個(gè)單自由度運(yùn)動(dòng)方程得到系統(tǒng)在模態(tài)坐標(biāo)下的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)后，通過(guò)變換最后獲得系統(tǒng)在物理坐標(biāo)下的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。
模態(tài)穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析具有以下特點(diǎn)：
l 分析速度快，耗時(shí)最少（相比直接法和子空間法）；
l 計(jì)算精度低于直接法和子空間法；
l 不適于分析具有大阻尼特征的模型；
l 不適于分析具有粘彈材料（頻變特性）的模型。
另外需要注意，使用基于模態(tài)的分析方法時(shí)，用戶必須確定需要保留的特征模態(tài)，以確保用這些模態(tài)能夠精確描述系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特征。
③ 子空間穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析
與模態(tài)動(dòng)力學(xué)分析不同，子空間穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析是將運(yùn)動(dòng)方程投影到一組特征模態(tài)上再進(jìn)行求解。
展開(kāi) 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)臨界轉(zhuǎn)速及穩(wěn)態(tài)分析的理論背景
附件文檔提供了samcef中轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算及穩(wěn)態(tài)分析的理論背景，對(duì)于求解器計(jì)算時(shí)用到的不同算法也進(jìn)行了簡(jiǎn)要區(qū)分。 詳細(xì)見(jiàn)附件。
轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)臨界轉(zhuǎn)速及穩(wěn)態(tài)分析的理論背景.pdf
淺談Abaqus穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析的幾種方法
Abaqus穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析包含以下三種方法：
直接穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析（Steady-stats dynamics,Direct）
模態(tài)穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析（Steady-stats dynamics,Modal）
子空間穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析（Steady-stats dynamics,Subspace）
① 直接穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)
在直接穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析中，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)諧波響應(yīng)是通過(guò)對(duì)模型的原始方程直接積分計(jì)算出來(lái)的。
當(dāng)系統(tǒng)具有以下特征時(shí)，不能提取特征模態(tài)，則可用直接法進(jìn)行穩(wěn)態(tài)響應(yīng)分析：
l存在非對(duì)稱剛度；
l包含模態(tài)阻尼以外的其他形式阻尼；
l必須考慮粘彈性材料特性（具有頻變特性）。
進(jìn)行直接穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析不需要提取系統(tǒng)的特征模態(tài)，而是在每個(gè)頻率點(diǎn)對(duì)整個(gè)模型進(jìn)行復(fù)雜的積分運(yùn)算。因此，對(duì)于具有大阻尼和頻變特性的模型，應(yīng)用直接法求解比模態(tài)分析法精確，但耗時(shí)較多。
② 模態(tài)穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析
模態(tài)穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析方法是基于模態(tài)疊加法求解系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。在求解模態(tài)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)之前必須先提取無(wú)阻尼的特征模態(tài)，通過(guò)變換使系統(tǒng)解藕，得到一組用模態(tài)坐標(biāo)表示的單自由度運(yùn)動(dòng)方程。求解各個(gè)單自由度運(yùn)動(dòng)方程得到系統(tǒng)在模態(tài)坐標(biāo)下的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)后，通過(guò)變換最后獲得系統(tǒng)在物理坐標(biāo)下的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。
模態(tài)穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析具有以下特點(diǎn)：
l分析速度快，耗時(shí)最少（相比直接法和子空間法）；
l計(jì)算精度低于直接法和子空間法；
l不適于分析具有大阻尼特征的模型；
l不適于分析具有粘彈材料（頻變特性）的模型。
另外需要注意，使用基于模態(tài)的分析方法時(shí)，用戶必須確定需要保留的特征模態(tài)，以確保用這些模態(tài)能夠精確描述系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特征。
③ 子空間穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析
與模態(tài)動(dòng)力學(xué)分析不同，子空間穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析是將運(yùn)動(dòng)方程投影到一組特征模態(tài)上再進(jìn)行求解。
展開(kāi) 基于GROMACS的氯化鈉氣液界面分子動(dòng)力學(xué)模擬
關(guān)鍵詞：GROMACS；NaCl；氣液界面; 分子動(dòng)力學(xué)；packmol
海水淡化、海氣相互作用及儲(chǔ)能電解質(zhì)等領(lǐng)域，需要研究鹽溶液在氣?液界面處的微觀結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)行為。相比宏觀實(shí)驗(yàn)，分子動(dòng)力學(xué)（MD）模擬可直接揭示 Na+、Cl- 以及水分子在界面處的分布與取向，為理解表面張力、離子特異性（Hofmeister 效應(yīng)）等提供原子級(jí)證據(jù)。而GROMACS作為一種高效的開(kāi)源MD模擬軟件，在模擬鹽水溶液氣液界面方面具有強(qiáng)大的技術(shù)支持。本案例基于GROMACS，研究氯化鈉氣液界面體系中離子和水分子的分布情況。
初始模型的構(gòu)建
在本案例中，我們模擬對(duì)象為氯化鈉水溶液-真空體系，水分子采用spce水模型。
展開(kāi) 基于Gromacs的蛋白水溶液分子動(dòng)力學(xué)模擬
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【STAR-CCM+電池冷卻】基于直流道液冷板的動(dòng)力電池冷卻性能仿真
摘 要：
為了改善某商用車動(dòng)力電池組的散熱能力，降低電池組冷卻系統(tǒng)的能耗，提出了一種并聯(lián)非等長(zhǎng)直流道的液冷板結(jié)構(gòu)。以方形鋰離子電池組為研究對(duì)象，建立液冷式鋰離子電池組冷卻系統(tǒng)的仿真模型，對(duì)液冷板結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明：該液冷板在滿足電池組散熱能力的同時(shí)能夠較好地控制液冷板壓降；結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的液冷板流動(dòng)阻力最大降低12.5 kPa，電池組的最高溫度和最大溫差的最大降幅分別為0.26 ℃和0.27 ℃。調(diào)整冷卻液流量和溫度能夠提升電池組散熱能力，確保電池組在合理的溫度范圍內(nèi)工作。
大力發(fā)展純電動(dòng)汽車是解決全球能源危機(jī)和環(huán)境污染問(wèn)題的重要措施，也將是汽車行業(yè)持續(xù)發(fā)展的方向。鋰離子電池具有高能量密度和高功率密度且無(wú)記憶效應(yīng)、自放電率低等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為電動(dòng)汽車的首選動(dòng)力電池[1]。然而，鋰離子電池的安全性、壽命、低溫性能、充放電效率等方面存在的問(wèn)題亟待解決，溫度是影響鋰離子電池容量、充放電性能、循環(huán)壽命及安全性最為關(guān)鍵的因素[2]。電池在充放電過(guò)程中會(huì)釋放大量的熱量，使得電池溫度會(huì)急劇上升，甚至引發(fā)熱失控[3] ；低溫下電池在充電過(guò)程中鋰離子遷移困難會(huì)引發(fā)金屬鋰枝晶反應(yīng)，易刺穿電池內(nèi)部隔膜引發(fā)電池內(nèi)短路，存在安全隱患[4-6]。另外，電池的溫度過(guò)高和過(guò)低都會(huì)加速電池的老化過(guò)程，這就要求電池工作溫度保持在20 ~ 45 ℃，電池模組間的溫差應(yīng)該控制在5 ℃以內(nèi)。
電池在工作過(guò)程中出現(xiàn)高溫的情況需要冷卻系統(tǒng)進(jìn)行有效散熱，最常見(jiàn)的冷卻方式有空氣冷卻和液體冷卻。空氣冷卻散熱系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、能耗少、易于安裝維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，但是存在對(duì)流換熱系數(shù)小、響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、散熱能力低等缺點(diǎn)，主要用于早期電池容量小的純電動(dòng)汽車或某些混合動(dòng)力車型。
展開(kāi) Abaqus|基于模態(tài)阻尼的穩(wěn)態(tài)動(dòng)力分析以及減振產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與優(yōu)化問(wèn)題
為了獲得如圖0所示的頻響曲線，可以進(jìn)行穩(wěn)態(tài)分析。為了在最終的頻響曲線中考慮到材料或者減（吸）振器阻尼耗能的頻率相關(guān)特性，就可以利用模態(tài)阻尼。本文主要介紹相關(guān)概念以及在Abaqus中的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，并進(jìn)而引出減振產(chǎn)品（結(jié)構(gòu)）開(kāi)發(fā)與優(yōu)化問(wèn)題的提法。
▲圖0 頻響曲線
2. 穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析
在簡(jiǎn)諧激振作用下的強(qiáng)迫振動(dòng)，包含過(guò)渡過(guò)程和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)兩部分。由于結(jié)構(gòu)中不可避免地會(huì)出現(xiàn)阻尼力，過(guò)渡過(guò)程是迅速衰減的瞬態(tài)振動(dòng)；同系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)相比較，這種瞬態(tài)振動(dòng)在某些問(wèn)題中是相對(duì)次要的，因而可以不與考慮。所討論的穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析(SteadyState Dynamics)是指在簡(jiǎn)諧激勵(lì)作用下的系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。盡管穩(wěn)態(tài)分析是針對(duì)諧振激勵(lì)，但是由于任意一個(gè)振動(dòng)激勵(lì)我們都可以通過(guò)看作是頻域上若干簡(jiǎn)諧激勵(lì)的疊加，因此穩(wěn)態(tài)分析對(duì)于控制某個(gè)隨機(jī)的振動(dòng)過(guò)程也非常重要。可以指導(dǎo)減振產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與優(yōu)化。
在Abaqus中的三種穩(wěn)態(tài)動(dòng)力分析計(jì)算方法：Direct, modal，subspace。對(duì)于三種方法的適用性可以參考Abqus用戶手冊(cè)或者《Abaqus動(dòng)力學(xué)有限元分析指南》。由于modal方法的計(jì)算量較小便于快速評(píng)估產(chǎn)品方案，因此這里主要介紹基于modal法穩(wěn)態(tài)分析得到頻響曲線。
3. 模態(tài)阻尼
對(duì)于粘彈性材料來(lái)說(shuō)，材料本身的耗能特性就與頻率相關(guān)；而由粘彈性材料與其他材料一起制作而成的構(gòu)件在不同頻率（或者不同模態(tài)/陣型/mode shape））對(duì)應(yīng)的耗能特性（阻尼）并不一樣，由此引入模態(tài)阻尼的概念。以有限元與模態(tài)應(yīng)變能法為工具，就可以獲得構(gòu)件（或結(jié)構(gòu)）以不同頻率/模態(tài)/陣型/mode shape振動(dòng)時(shí)所對(duì)應(yīng)的阻尼。
4. 算例：通過(guò)模態(tài)動(dòng)力學(xué)穩(wěn)態(tài)分析獲得頻響曲線
以下我們通過(guò)一個(gè)算例來(lái)闡述如何獲得頻響曲線。
展開(kāi) 『分享』部分充液懸臂轉(zhuǎn)子在不穩(wěn)定區(qū)的動(dòng)力特性
描述了試驗(yàn)中部分充液轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在失穩(wěn)過(guò)程中的動(dòng)力特性, 注意了轉(zhuǎn)子在不穩(wěn)定區(qū)的渦動(dòng)頻率和方
向, 流體表面的狀態(tài)與轉(zhuǎn)子失穩(wěn)之間的關(guān)系; 研究了充液量對(duì)轉(zhuǎn)子的渦動(dòng)頻率和不穩(wěn)定區(qū)的影響。報(bào)道了部
分充液轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在失穩(wěn)過(guò)程中的一些重要現(xiàn)象, 為深入研究部分充液轉(zhuǎn)子系統(tǒng)失穩(wěn)機(jī)理提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
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