abaqus 風(fēng)機(jī)仿真的案例
Abaqus風(fēng)機(jī)模態(tài)分析仿真案例講解
Abaqus風(fēng)機(jī)模態(tài)分析仿真案例講解
Abaqus風(fēng)機(jī)動(dòng)力響應(yīng)仿真案例講解（模態(tài)分析續(xù)）
Abaqus風(fēng)機(jī)動(dòng)力響應(yīng)仿真案例講解（模態(tài)分析續(xù)）
基于STAR-CCM+風(fēng)機(jī)界面：雙向進(jìn)氣的多翼離心風(fēng)機(jī)的仿真
前向多翼離心風(fēng)機(jī)作為一種，流量大，風(fēng)壓大的風(fēng)機(jī)種類(lèi)，常用于空調(diào)，吸油煙機(jī)等家用電器中，本案例使用STAR-CCM+中的多參考系（MRF）模型計(jì)算前向多翼離心風(fēng)機(jī)的流場(chǎng)。
1、問(wèn)題描述
本案例仿真的前向多翼離心風(fēng)機(jī)為雙向進(jìn)氣，轉(zhuǎn)速為1000rpm，在計(jì)算時(shí)把進(jìn)口設(shè)為大氣壓，出口相對(duì)壓力設(shè)為0，計(jì)算域如圖1所示：
2、幾何與網(wǎng)格
（1）本案例的幾何網(wǎng)格采用從外部導(dǎo)入的方法，啟動(dòng)STAR-CCM+軟件，點(diǎn)擊file→Import→Import surface mesh，選擇準(zhǔn)備好的stl面網(wǎng)格文件，選導(dǎo)入界面，選擇create new region，把單位改為mm，其余默認(rèn)，點(diǎn)擊ok即可：
（2）右鍵點(diǎn)擊Continua中的mesh1，選擇selectmeshing models，選擇surfaceremesher；
（3）右鍵mesh1→reference values，在base size中中填寫(xiě)面網(wǎng)格的總體控制尺寸20mm；
（4）勾選region→region 1→dianji→mesh condions→custom surface size，在下面的mesh values→surface sizes中填入dianji面網(wǎng)格的relative targetsize和relative minmum size；對(duì)所有的part進(jìn)行目標(biāo)尺寸和最小尺寸進(jìn)行控制。
展開(kāi) 風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲求解全流程講解，一文get基于STAR-CCM+的風(fēng)機(jī)仿真全部知識(shí)點(diǎn)
wx_fmt=png&from=appmsg"></p><h3><strong>風(fēng)機(jī)噪聲仿真流程</strong></h3><p class="ql-align-justify"> 風(fēng)機(jī)噪聲仿真的流程是一個(gè)系統(tǒng)而復(fù)雜的過(guò)程，它結(jié)合了計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）和計(jì)算氣動(dòng)聲學(xué)（CAA）的方法，以預(yù)測(cè)和分析風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的噪聲。</p><p><strong>1、前期準(zhǔn)備</strong></p><p>1）明確仿真目標(biāo)：確定仿真的具體目標(biāo)，如降低特定頻率的噪聲、優(yōu)化風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)以減少噪聲等。</p><p>2）收集風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)：獲取風(fēng)機(jī)的幾何尺寸、轉(zhuǎn)速、葉片數(shù)、材料屬性等基本信息。如果有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如噪聲頻譜、聲壓級(jí)等，也應(yīng)一并收集，以便后續(xù)驗(yàn)證仿真結(jié)果。</p><p><strong>2、幾何建模</strong></p><p>1）創(chuàng)建幾何模型：使用CAD軟件或其他建模工具創(chuàng)建風(fēng)機(jī)的幾何模型。確保模型的準(zhǔn)確性和完整性，包括葉片形狀、輪轂、機(jī)殼等細(xì)節(jié)。</p><p>2）模型簡(jiǎn)化：在保證仿真精度的前提下，對(duì)模型進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn)化，以減少計(jì)算量。例如，可以省略對(duì)噪聲影響較小的細(xì)小結(jié)構(gòu)。</p><p><strong>3、網(wǎng)格劃分</strong></p><p>1）選擇網(wǎng)格類(lèi)型：根據(jù)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)和仿真需求選擇合適的網(wǎng)格類(lèi)型，如結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格、非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格或混合網(wǎng)格。</p><p>2）劃分網(wǎng)格：將幾何模型劃分成小的網(wǎng)格單元，以便進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。在葉片表面和流動(dòng)梯度較大的區(qū)域，應(yīng)加密網(wǎng)格以提高計(jì)算精度。</p><p>3）網(wǎng)格質(zhì)量檢查：檢查網(wǎng)格質(zhì)量，確保沒(méi)有負(fù)體積、高歪斜度等問(wèn)題，以保證仿真的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。</p><p><strong>4、CFD仿真</strong></p><p>1）設(shè)置邊界條件：根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置入口風(fēng)速、出口壓力、壁面條件等邊界條件。
展開(kāi) 
【流固耦合數(shù)值仿真算例】風(fēng)機(jī)葉片流固耦合數(shù)值仿真
風(fēng)機(jī) 是一種利用輸入的機(jī)械能來(lái)增加氣壓，并將氣體排出的機(jī)械。在中國(guó)，風(fēng)機(jī)是對(duì) 氣體壓縮和氣體輸送機(jī)械 的習(xí)慣簡(jiǎn)稱(chēng)，一般指的是 通風(fēng)機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)，風(fēng)力發(fā)電機(jī) 。風(fēng)機(jī)廣泛用于工廠、礦井、隧道、冷卻塔、車(chē)輛、船舶和建筑物的通風(fēng)、排塵和冷卻，鍋爐和工業(yè)爐窯的通風(fēng)和引風(fēng)；空氣調(diào)節(jié)設(shè)備和家用電器設(shè)備中的冷卻和通風(fēng)；谷物的烘干和選送， 風(fēng)洞風(fēng)源和氣墊船的充氣和推進(jìn) 等。 為了更好地了解風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，提高風(fēng)機(jī)的總體設(shè)計(jì)水平與使用效能，可通過(guò)自建高性能并行集群仿真平臺(tái)， 利用OpenFOAM開(kāi)源軟件進(jìn)行計(jì)算， 考慮流固耦合方式對(duì)風(fēng)機(jī)葉片上的氣動(dòng)載荷進(jìn)行分析。 下圖為數(shù)值模擬結(jié)果。
風(fēng)機(jī)在計(jì)算域中的示意圖
風(fēng)機(jī)在計(jì)算域中的示意圖
風(fēng)機(jī)在簡(jiǎn)化氣動(dòng)力下轉(zhuǎn)動(dòng)效果
流固耦合條件下模擬，可以考慮風(fēng)機(jī)塔架、機(jī)艙的振動(dòng)響應(yīng)。
在此種模擬方法下，可以輸出風(fēng)場(chǎng)縱剖面速度云圖，考慮風(fēng)機(jī)的尾流效應(yīng)。
單風(fēng)機(jī)尾渦效果展示
雙風(fēng)機(jī)尾渦效果展示
葉片是風(fēng)力發(fā)電機(jī)中最基礎(chǔ)和最關(guān)鍵的部件，其良好的設(shè)計(jì)，可靠的質(zhì)量和優(yōu)越的性能是保證機(jī)組正常穩(wěn)定運(yùn)行的決定因素。考慮流固耦合方式對(duì)風(fēng)機(jī)葉片上的氣動(dòng)載荷進(jìn)行分析，可以為風(fēng)機(jī)的總體設(shè)計(jì)提供一個(gè)較為全面的建議及分析方法。
展開(kāi) 免費(fèi)培訓(xùn) | 家電-風(fēng)機(jī)噪聲仿真專(zhuān)題（線上 & 線下）
CAE仿真技術(shù)在家用電器產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中已經(jīng)有著廣泛且更精細(xì)化的應(yīng)用，例如風(fēng)機(jī)類(lèi)家電的氣動(dòng)聲學(xué)問(wèn)題，就是其中一項(xiàng)重要的研究方向。
家電產(chǎn)品內(nèi)存在著復(fù)雜的氣動(dòng)-振動(dòng)噪聲問(wèn)題，風(fēng)扇噪聲，流道噪聲，結(jié)構(gòu)壁板振動(dòng)噪聲，材料吸隔聲問(wèn)題等。設(shè)計(jì)與仿真工程師需要運(yùn)用理論知識(shí)、測(cè)試手段與仿真工具弄清各個(gè)問(wèn)題的基本規(guī)律及控制技術(shù)，結(jié)合產(chǎn)品特性進(jìn)行噪聲的評(píng)估和改進(jìn)。
Hexagon｜MSC軟件公司的聲學(xué)仿真計(jì)算工具Actran，具有很好的魯棒性和求解效率，在精度方面經(jīng)過(guò)大量工程實(shí)例驗(yàn)證，并與諸多領(lǐng)先CAE軟件具備聯(lián)合仿真接口，該軟件可以在計(jì)算域中定義任何邊界，模擬聲反射、聲透射、吸聲等現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜的氣動(dòng)-振動(dòng)噪聲問(wèn)題的綜合模擬，能夠滿(mǎn)足風(fēng)機(jī)與家電類(lèi)工程師的仿真設(shè)計(jì)需求，并幫助改善產(chǎn)品噪聲水平。
作為通用的聲學(xué)仿真計(jì)算工具，Actran在各個(gè)行業(yè)均有大量應(yīng)用，同時(shí)也積累了大量客戶(hù)，如汽車(chē)、航空航天、家電、電聲、通用機(jī)械等。本次MSC聲學(xué)團(tuán)隊(duì)特親臨培訓(xùn)現(xiàn)場(chǎng)，開(kāi)展線上&線下相結(jié)合的“家電-風(fēng)機(jī)噪聲仿真專(zhuān)題培訓(xùn)”，以實(shí)操為基礎(chǔ)，結(jié)合真實(shí)案例，手把手幫您解鎖噪聲仿真關(guān)鍵技術(shù)，歡迎提早報(bào)名。
展開(kāi) samcef wind turbine 風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)仿真 之直驅(qū)
[media=x,500,375]http://v.youku.com/v_show/id_XNjQ4NzQyMTk2.html[/media]
事先在samcef field中創(chuàng)建好需要的直驅(qū)風(fēng)機(jī)的主要部件：主軸，主機(jī)架，發(fā)電機(jī)及控制器。其中主軸，主機(jī)架都設(shè)計(jì)為剛體，發(fā)電機(jī)則由柔性梁?jiǎn)卧獦?gòu)建。這樣選擇主要是想要限制模型的自由度，保持較短的計(jì)算時(shí)間。但主軸的彎曲對(duì)底座影響就不在考慮范圍之內(nèi)。較精確的建模方法是使用超單元模型。控制器采用dll格式文件，編寫(xiě)可以參照bladed。Dat文件為參數(shù)的文本文件，主要便于更改控制器的主要參數(shù)。
SWTdirectdrive.pdf
展開(kāi) 預(yù)應(yīng)力錨栓式陸上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)ABAQUS彈塑性模型建模（包含主要鋼筋建模） ￥179
風(fēng)電新能源作為我國(guó)新能源建設(shè)的重要形式之一，根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)部署位置的不同，大致可分為陸上風(fēng)機(jī)與海上風(fēng)機(jī)。其中，陸上風(fēng)機(jī)一般采用鋼筋混凝土基礎(chǔ)結(jié)合預(yù)應(yīng)力錨栓作為塔筒-基礎(chǔ)間連接件的方式以滿(mǎn)足整體結(jié)構(gòu)承載安全要求，本內(nèi)容包含該風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)在ABAQUS中的建模方法、主要鋼筋的建模方法及混凝土CDP本構(gòu)等的內(nèi)容。
ANSYS干貨視頻 | 風(fēng)機(jī)類(lèi)產(chǎn)品流體仿真的解決方案
視頻收獲
● 了解到風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的研發(fā)挑戰(zhàn)；
● 風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)在流體仿真上的解決方案；
● 風(fēng)量、葉片應(yīng)力、噪聲、優(yōu)化等案例展示。
【技術(shù)貼】基于EXCITE 軟件風(fēng)機(jī)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真
考慮到風(fēng)機(jī)極高的樣機(jī)制作成本， CAE仿真在開(kāi)發(fā)過(guò)程中以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)也越來(lái)越多受到各主機(jī)廠的重視。仿真除了可以大幅降低成本以外，還可在風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行更多變參設(shè)計(jì)以尋找最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，同時(shí)完善的計(jì)算模型也可確保結(jié)果的準(zhǔn)確性以及實(shí)際情況的高度還原，大大縮短每個(gè)設(shè)計(jì)周期的時(shí)間。
滑動(dòng)軸承的引入可以極大降低齒輪箱的成本、增加齒輪箱壽命，減少維護(hù)頻次。但滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)也為風(fēng)機(jī)齒輪箱企業(yè)帶來(lái)了挑戰(zhàn)，不佳的設(shè)計(jì)可能適得其反，增加失效風(fēng)險(xiǎn)。
AVL EXCITE軟件作為一款專(zhuān)業(yè)的多體動(dòng)力學(xué)分析軟件，基于其柔性多體模型與非線性接觸模型，可以詳細(xì)考慮齒輪柔性變形與宏觀及微觀齒輪參數(shù)以及滑動(dòng)軸承彈性液力潤(rùn)滑接觸，用于風(fēng)機(jī)齒輪嚙合分析、滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑分析、整機(jī)NVH分析以及可靠性分析等。國(guó)內(nèi)外諸多風(fēng)機(jī)企業(yè)也已將該分析任務(wù)集成到其產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)中。
▲ 圖1：EXCITE 風(fēng)機(jī)動(dòng)力學(xué)模型
EXCITE軟件風(fēng)機(jī)模型建模特點(diǎn)
EXCITE風(fēng)機(jī)總成模型可詳細(xì)考慮風(fēng)機(jī)各個(gè)子系統(tǒng)的相互影響，可基于其真實(shí)的載荷邊界對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的多體動(dòng)力學(xué)計(jì)算。EXCITE風(fēng)機(jī)模型建模特點(diǎn)如下：
/
1
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所有結(jié)構(gòu)體均可采用三維全柔性體縮減模型。考慮零部件動(dòng)態(tài)變形對(duì)于齒輪嚙合、軸承受力等影響。
▲圖2 柔性有限元模型
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2
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可準(zhǔn)確考慮齒輪嚙合影響：考慮齒輪宏觀與微觀修形參數(shù)對(duì)于齒輪嚙合影響。
展開(kāi) [案例分析]STARCCM+入門(mén)系列之——雙向進(jìn)氣的多翼離心風(fēng)機(jī)的仿真
前向多翼離心風(fēng)機(jī)作為一種，流量大，風(fēng)壓大的風(fēng)機(jī)種類(lèi)，常用于空調(diào)，吸油煙機(jī)等家用電器中，本案例使用STAR-CCM+中的多參考系（MRF）模型計(jì)算前向多翼離心風(fēng)機(jī)的流場(chǎng)。
1、問(wèn)題描述
本案例仿真的前向多翼離心風(fēng)機(jī)為雙向進(jìn)氣，轉(zhuǎn)速為1000rpm，在計(jì)算時(shí)把進(jìn)口設(shè)為大氣壓，出口相對(duì)壓力設(shè)為0，計(jì)算域如圖1所示：
圖1 風(fēng)機(jī)的計(jì)算域
2、幾何與網(wǎng)格
（1）本案例的幾何網(wǎng)格采用從外部導(dǎo)入的方法，啟動(dòng)STAR-CCM+軟件，點(diǎn)擊file→Import→Import surface mesh，選擇準(zhǔn)備好的stl面網(wǎng)格文件，選導(dǎo)入界面，選擇create new region，把單位改為mm，其余默認(rèn)，點(diǎn)擊ok即可。
（2）右鍵點(diǎn)擊Continua中的mesh1，選擇select meshing models，選擇surface remesher；
（3）右鍵mesh1→reference values，在base size中中填寫(xiě)面網(wǎng)格的總體控制尺寸20mm；
（4）勾選region→region 1→dianji→mesh condions→custom surface size，在下面的mesh values→surface sizes中填入dianji面網(wǎng)格的relative target size和relative minmum size；對(duì)所有的part進(jìn)行目標(biāo)尺寸和最小尺寸進(jìn)行控制。
展開(kāi) 
347-CFX離心風(fēng)機(jī)仿真WORKBENCH19.2-DM-MESHING-CFX-POST
04
基本結(jié)果
05
使用軟件
使用WORKBENCH19.2中的CFX對(duì)離心風(fēng)機(jī)作流場(chǎng)仿真的操作，內(nèi)含DM抽取流體域處理（無(wú)建模過(guò)程，風(fēng)機(jī)模型為外部導(dǎo)入）、MESHING網(wǎng)格劃分、CFX流體仿真設(shè)置及CFD-POST基本出圖。
單相流（空氣），F(xiàn)rozen Rotor“凍結(jié)轉(zhuǎn)子法”。
仿真APP應(yīng)用案例——風(fēng)載荷作用下的風(fēng)機(jī)塔筒受力分析
風(fēng)機(jī)在利用風(fēng)力資源實(shí)現(xiàn)清潔能源發(fā)電的同時(shí)，其結(jié)構(gòu)不可避免地承受著風(fēng)壓所引發(fā)的復(fù)雜力學(xué)影響。作為風(fēng)機(jī)的關(guān)鍵承載部件之一，風(fēng)機(jī)塔筒結(jié)構(gòu)通常具有細(xì)長(zhǎng)、高聳的幾何特點(diǎn)，使其對(duì)風(fēng)壓載荷的敏感性尤為顯著。風(fēng)壓不僅影響塔筒的強(qiáng)度和剛度性能，還可能誘發(fā)局部屈曲、疲勞破壞或整體失穩(wěn)等問(wèn)題，給設(shè)計(jì)和運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
為了提高風(fēng)機(jī)塔筒結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)效率并降低失效風(fēng)險(xiǎn)，風(fēng)載荷作用下的風(fēng)機(jī)塔筒受力分析仿真APP提供了一套集成化的分析工具。通過(guò)將塔筒結(jié)構(gòu)的幾何尺寸、材料參數(shù)以及風(fēng)載荷數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)化建模，用戶(hù)可以輕松調(diào)整相關(guān)參數(shù)，快速評(píng)估不同設(shè)計(jì)方案在特定風(fēng)壓載荷下的受力狀態(tài)和變形情況，幫助設(shè)計(jì)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題并優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。
該APP能夠快速直觀預(yù)測(cè)塔筒的力學(xué)性能，為風(fēng)機(jī)塔筒設(shè)計(jì)提供重要依據(jù)，有效助力風(fēng)機(jī)塔筒結(jié)構(gòu)的安全性、經(jīng)濟(jì)性與高效性，為可持續(xù)能源開(kāi)發(fā)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。
在線體驗(yàn)此仿真APP：https://www.simapps.com/v/230622.html
展開(kāi) Fluent仿真實(shí)例｜穩(wěn)態(tài)MRF方法在模擬離心風(fēng)機(jī)中的有效性
圖1：風(fēng)機(jī)幾何
基于GAMBIT建立了離心風(fēng)機(jī)的計(jì)算網(wǎng)格。以IGES幾何文件的形式獲得了風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子和外殼的幾何。這種幾何被用作在GAMBIT中構(gòu)建流域體積的基礎(chǔ)。創(chuàng)建的表面網(wǎng)格如圖2所示。這被用來(lái)生成包含543,028個(gè)單元的最終的混合非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，入口-轉(zhuǎn)子域?yàn)樗拿骟w網(wǎng)格，外殼區(qū)域?yàn)榱骟w網(wǎng)格。
圖2：使用的表面幾何
獲得了一系列流量的解，以便生成風(fēng)機(jī)性能數(shù)據(jù)，并與現(xiàn)有的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。以下無(wú)量綱參數(shù)用于表征風(fēng)機(jī)性能：
* 流量系數(shù): Φ = Q/(ND3)
* 升壓系數(shù): Ψ = ?p/(ρN2D2)
* 功率系數(shù): Λ = P/(ρN3D5)
* 效率: η = ΦΨ/Λ
其中Q為通過(guò)風(fēng)機(jī)的體積流量，N為風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/秒），D為轉(zhuǎn)子直徑，?p為風(fēng)機(jī)上的升壓，P為風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的功率，以及ρ為空氣密度。通過(guò)將風(fēng)機(jī)葉片上的扭矩乘以風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子的角速度，根據(jù)CFD結(jié)果計(jì)算功率。在圖3中，升壓系數(shù)被繪制為流量系數(shù)的函數(shù)，且Fluent的預(yù)測(cè)結(jié)果與數(shù)據(jù)非常吻合。
圖3：升壓系數(shù) vs. 流量系數(shù)
功率系數(shù)結(jié)果如圖4所示。盡管趨勢(shì)預(yù)測(cè)正確，但與整個(gè)流量范圍內(nèi)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)相比，這些系數(shù)預(yù)測(cè)值過(guò)高，最大誤差約為12%。
圖4：功率系數(shù) vs. 流量系數(shù)
效率比較如圖5所示，反映了功率系數(shù)結(jié)果的差異；但對(duì)峰值效率點(diǎn)進(jìn)行了正確預(yù)測(cè)，且大部分效率值誤差均在10%以?xún)?nèi)。
圖5：效率 vs. 流量系數(shù)
中等流速下轉(zhuǎn)子和風(fēng)機(jī)外殼上的壓力分布如圖6所示。在這個(gè)圖中，可以清楚地看到通過(guò)風(fēng)機(jī)的升壓情況，以及外殼中的徑向壓力梯度。
展開(kāi) ABAQUS：風(fēng)機(jī)應(yīng)力場(chǎng)（考慮流固耦合+離心力）分析案例講解
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