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登錄abaqus如何分析流體的案例
GPU如何加速流體仿真分析?
面對一個具體的工程問題,CFD工程師在應用CFD工具進行仿真分析時的基本流程,通??梢钥偨Y為五步:前處理、網格劃分、邊界條件加載、求解計算和后處理。但如何去平衡計算量(網格數量)和計算時間,對于很多CFD工程師都是個挑戰。
在實際解決問題的過程中,CFD工程師除了希望能選擇一款稱手的軟件工具外,當然也希望計算機的主頻越高越好,核心越多越好。但是,核心與計算速度并非線性關系,不會因為核心等比例增長。若想在單臺電腦上發揮極限運算能力,還需要使用GPU加速,因為GPU加速通過協調處理器并行運算,能夠極大地提升計算能力,尤其適合多個項目同時進行,這樣獲得的時間收益較大。
02、流體仿真為什么要選擇GPU?
從1970年到今天,CFD始終向處理更高精確度、更復雜的幾何結構方向發展。但現階段,CFD軟件應用于復雜流體問題方面還有待拓展,受到的阻礙主要源自以下三個方面:
● 隱式算法的高內存要求——一些CFD分析工程師總是希望得到完美的殘差收斂曲線,以證明計算結果的可靠性,因此,他們會首選隱式算法,這意味著高內存的需求;
● CFD結果對網格的強依賴性——網格的合理設計和高質量生成是CFD計算的前提條件,是影響CFD計算結果的最主要的決定性因素之一,是CFD工作中人工工作量最大的部分,也是制約CFD工作效率的瓶頸問題之一。即使在CFD高度發達的國家,網格生成仍占整個CFD計算任務全部人力時間的70%~80%。
展開 GPU如何加速流體仿真分析?
優秀的計算性能和尖端的數值方法的組合,在更短的時間內研究復雜的流體問題,將成為未來CFD領域高效而主流的方式。
1、流體仿真發展趨勢與計算需求
計算流體仿真力學,英文全稱Computational Fluid Dynamics,縮寫為CFD,興起于近50年來,是一門相對年輕的學科。它是數值數學和計算機科學結合的產物,通過空間離散和數值求解的思路,對流體力學的各類問題進行數值實驗、模擬和分析研究,以解決學習、科研或者工程設計中的問題。
作為一個強大的計算工具,CFD在產品研發的諸多環節發揮著重要作用,不僅具有低成本,還可以捕捉到實驗中難以采集的信息,此外,還能提供可控的環境因素和良好的復現性。從CFD的發展趨勢來看,一方面,CFD工具的發展呈現為準確度、自動化、易用性、應用性能的持續提升;??????另一方面,CFD也與熱學、電化學、聲學等學科不斷融合發展,CFD工具變得更加強大。
面對一個具體的工程問題,CFD工程師在應用CFD工具進行仿真分析時的基本流程,通??梢钥偨Y為五步:前處理、網格劃分、邊界條件加載、求解計算和后處理。但如何去平衡計算量(網格數量)和計算時間,對于很多CFD工程師都是個挑戰。
展開 Moldex3D模流分析之如何以模擬流體輔助射出成型的回沖制程
Step 4:接著完成所有的分析設定,并選擇充填&保壓(Filling & Packing, F/P)作為分析序列,提交開始計算。計算結束后將結果下載到Moldex3D Studio,即可確認各結果項,評估掏空率等項目的設計成效。若與關閉回沖設定的案例(下圖橘線)相較,則可發現回沖制程(18秒開始)決定了最后的掏空結果。
Abaqus/CFD——流體動力學分析模塊介紹
Abaqus6.10及以后版本引入流體動力學CFD求解模塊,增強了Abaqus流固耦合方面的功能。使用Abaqus/CFD和Abaqus/Standard及Abaqus/Explicit進行多物理場耦合仿真,如動脈瘤分析、電子元件冷卻分析、輪胎滑水分析及油箱中液體晃動等等。
流固耦合及熱傳導在Abaqus/CFD與Abaqus/Standard都可以實現。流固耦合在Abaqus/CFD與Abaqus/Explicit可以實現,但熱傳導不可以。
Abaqus/CAE支持創建CFD模型。
流固耦合分析時,需要分別定義流體與固體的接觸面。
Abaqus/CFD jobs提交執行與普通Abaqus的jobs文件一樣。流固耦合分析的jobs文件提交通過Co-excution提交。
以上簡單介紹了Abaqus/CFD 流體動力學模塊的應用、建模及分析提交的知識,后續將為大家分享更多內容。
Abaqus CFD——流體動力學分析模塊介紹.pdf
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基于Hypermesh聯合lsdyna采用SPH方法模擬高低水位流動
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如何在abaqus實現顯式分析與隱式分析交叉進行
如題,如何在abaqus中如何在abaqus實現顯式分析與隱式分析交叉進行
有限元分析:零基礎如何學習abaqus? 附abaqus從入門到精通下載
如果有本地的幫助文檔當然更好,但我發現網上的2021版Abaqus沒有本地幫助文檔,
@氫檸
的回答中提供了Abaqus在線幫助文檔,非常棒。
Abaqus 2016 Documentation
130.149.89.49:2080/v2016/index.html
幫助文檔中有詳細的關鍵使用說明,有demo模型,有tutorial教程,非常詳盡,所有Abaqus功能說明都以幫助文檔為準。下面為大家介紹Abaqus幫助文檔中各重點部分內容。
Abaqus/CAE User's Guide:Abaqus前處理軟件Abaqus/CAE的使用說明。
Abaqus Analysis User's Guide:總體介紹Abaqus中的單元、材料、屬性、約束、載荷、分析類型、輸入輸出等。
Examples:官方案例,模型說明+模型文件+結果展示,包括線性、非線性、NVH、熱、電磁、流體、聲學等各學科的案例,還包括用于軟件精度驗證的NAFEMS案例。
展開 如何學習abaqus的模態分析
如題
Abaqus如何使用殼單元建模分析
Abaqus如何使用殼單元建模分析
前幾天突然需要用到Abaqus的殼單元,本以為會和ANSYS似的,直接修改單元類型即可,自己試了試發現完全不是這回事兒。沒辦法網上查了查,居然沒有Abaqus殼單元方面的實際操作,大多都是說殼單元的結果輸出之類的,看來筆者真是知道的太少,無奈之下還是只能自己試。
Abaqus的殼單元做分析在單元類型里面無法直接定義,而是通過材料屬性進行賦予的,但是材料屬性賦予的時候還得和模型的類型有關。下面大致說一下Abaqus用殼單元做分析的過程。
如圖1所示,建立Part時需要指定part類型,筆者想建一個平面,有厚度,用殼單元賦予厚度。那么Modeling Space必須是3D,如果選了2D那么就無法賦予殼單元屬性,雖然建模的時候確實只是建一個平面,但是還是3D,這個理解起來就只能是考慮有厚度,殼單元模型代表的還是3維實體模型。這個和ANSYS的概念還真不一樣,ANSYS沒這么繞。
圖1
之后建立了一個平面矩形,進入材料模塊。添加一個材料屬性后,需要創建一個Section,如圖2所示。
圖2
Section的Category指定為Shell,點擊Continue后,如圖3.
圖3
圖3中的Value指定殼單元的厚度,之后給模型賦予建立的Section,如圖4所示。
圖4
其中的Shell Offset下面有五個選項,這個意義很好理解,殼單元厚度的定義方式,中面底面頂面等。
再到Mesh模塊下面,即可發現有殼單元選項Shell,如圖5所示。
圖5
Abaqus的殼單元類型S4R(縮減積分單元),還可以通過Quadratic指定為二次單元S8R。
再往后的過程就和其他一致,不作贅述。
展開 如何用Abaqus隱式動力學畫出李薩如圖形? 附Abaqus動力學有限元分析指南張文元下載
李薩如沙擺的模擬可以用Abaqus顯式動力學,考慮到我們的顯式分析應用案例比較多,這期文章我們換一種方法,使用Abaqus隱式動力學來計算這個過程。
Abaqus隱式動力學使用隱式時間積分(Hilber-Hughes-Taylor算法、向后的歐拉算法)來計算系統的瞬態動力學或準靜態響應,首先簡單的看一下Abaqus中隱式動力學的幾種應用方案:
瞬態保真(Transient fidelity)
不含接觸模型的默認選項,涉及最小的系統能量耗散,比如衛星系統的分析,使用較小的時間增量來精確求解結構的振動響應,本文的沙擺采用這種方案。
隱式瞬態保真應用-沙擺振動
中度耗散(Moderate dissipation)
包含接觸模型的默認選項,涉及中度的系統能量耗散,比如動力學系統通過塑性、黏性阻尼或其他效應進行能量耗散,可以用于各種插拔、碰撞和成型分析。
隱式中度耗散應用-棘輪碰撞
準靜態(Quasi-static)
準靜態分析的選項,主要感興趣的是最終的靜態響應,涉及高度的能量耗散,通過引入慣性效應來規范不穩定行為,比如因欠約束導致的剛體位移或“突然跳變”。一個應用場景是指甲刀的捏合分析,首先通過添加和釋放輔助約束的靜力學方法來計算指甲刀的裝配應力,然后將所有部件的相互作改用接觸定義,模型中增加了很多不穩定因素,如果繼續使用靜力學則極其容易發散,改用隱式準靜態可以順利完成計算。
展開 Abaqus動態分析中,如何快速查看整個響應過程中場輸出結果的最值 ¥9.9
<p>需求:動態分析(基于模態的瞬態動態響應分析、顯示動態分析等)中結果的響應也是一個動態的過程,不確定哪個時刻的結果是最大值或者最小值,或者說想知道整個響應過程中的最大值、最小值是多少。結果輸出中是不會直接輸出的,只能看到每幀場輸出中的最值,又不可能自己逐幀場輸出結果里去看,然后找到所有幀中的最值,那么Abaqus軟件內如何實現呢?</p><p><br></p><p><span style="background-color: rgb(255, 255, 255); color: rgb(25, 27, 31);">原創聲明:未經本人同意,禁止抄襲、二次創作及轉載!</span></p>
展開 如何解決abaqus彈塑性分析中的收斂問題
上一節和大家分享了書籍《Abaqus 有限元分析實例詳解》中在ABAQUS中進行彈塑性分析時,如何定義材料彈塑性方法。今天再和大家分享一下一節彈塑性分析中的收斂問題解的幾種方法:
如果在彈塑性材料上施加的荷載較大時,很可能會造成很大的局部應變(使用點載荷時尤其容易出現此問題),就可能造成收斂問題,其現象如下:
1)在MSG文件中看到警告信息,例如:
***WARNING: THE STRAIN INCREMENT HAS EXCEEDED FIFTY TIMES THE STRAIN TO CAUSE FIRST YIELD AT 16 POINTS.
2)迭代過程中的增量步長不斷減小,直至分析失敗。
3)在后處理中把變形縮放系數設為1時,仍在施加載荷處看到由于過度變形而扭曲的單元。
對于此問題可以考慮以下解決方法。
1)設定關鍵詞* PLASTIC的塑性數據時,應讓其中最大的真實應力和塑性應變大于模型中可能出現的應力應變值。
2)對于出現很大局部塑性應變的部件,如果不關心其準確的應力和塑性變形,可以將其設置為線彈性材料。
3)盡量不要對塑性材料施加點載荷,而是根據實際情況來使用面載荷或線載荷。
4)如果必須在某個節點上施加點載荷,可以使用耦合約束(coupling constraint)來為載荷作用點附近的幾個節點建立剛性連接,這樣這些節點就會共同承擔點載荷。
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ABAQUS軟件中分析步增量步如何設置?
在ABAQUS軟件中的分析步(Step)設置界面中,增量步大小的初始值、最小值、最大值以及最大增量步數這4 個量之間的關系怎樣?又應如何設置?
首先,我們需要清楚ABAQUS的計算迭代過程:ABAQUS軟件首先用增量步的初始值進行迭代計算,如果計算結果收斂,則以該值代入下一步計算,若計算結果依然收斂,為了節約計算成本,ABAQUS軟件會自動嘗試增加增量步大小進行迭代計算;如果計算結果出現不收斂現象(監控器屬性欄出現字母“U”),則ABQUS軟件自動減小時間步長重新計算,直至計算結果收斂,然后再將該值代入下一步計算中,依此往復迭代。如果時間步長減小到增量步的最小值時計算結果仍不收斂,ABAQUS軟件將中止計算,判定計算結果不收斂。
搞清楚迭代原理之后,我們就知道如何設置這四個量的具體參數值了。對于容易收斂的問題且對相關變量的過程變化不做要求的仿真分析,為了節約計算成本,增量步初始值一般保持默認,設為1即可。但是,對于難于收斂的非線性問題或者我們比較關心模型加載的過程,增量步初始值可適當設小。需要說明的是增量初始值如果設置太小,會增加我們的計算時間,如果設置過大,ABAQUS被迫進行多次“折減”,甚至直接導致計算不收斂。
增量步的最小值一般使用默認值,對于復雜非線性問題,可酌情再減少1~2個數量級,如果計算還不收斂,可考慮減少空間步長(網格尺寸)。
增量步的最大值對收斂沒有影響,一般采用默認值(分析步時間)。
最大增量步數默認值為100.對于一些復雜的問題,可以酌情將此參數設置大些。
展開 abaqus 自重+地震,其中地震用反應譜分析,如何做?
abaqus 自重+地震,其中地震用反應譜分析,如何做?
身邊的力學-羽毛球是如何調頭的?Abaqus/Explicit動態+流固耦合分析 ¥99.9
邊界條件設置
通過Abaqus/Explicit仿真計算得到羽毛球在拍子擊打的瞬間,它的動態變形與運動狀態如下圖所示。
羽毛球受到球拍打擊的瞬間
我們還可以獲得羽毛球的速度曲線與其離拍之后的運動姿態,可以看到羽毛球在離拍的瞬間獲得60m/s的初始速度。
羽毛球上某測點速度曲線
你應該已經注意到了,上面的仿真結果中,羽毛球并沒有調頭啊?是的,我們忽略了一個極其重要的因素:空氣阻力。
由于打擊過程考慮了羽毛球的變形,再考慮流固耦合的話,計算耗時巨大,我們就單純的分析羽毛球姿態變化而言,合理地簡化一下這個過程:
a. 假設羽毛球從接觸到離開網拍的過程中(1ms左右),空氣對羽毛球的離拍速度影響可以忽略不計;
b. 假設離拍后空氣和羽毛球的相互作用過程中,空氣阻力致使羽毛球的變形是極小的,并且對于姿態分析是無關緊要的。
拋去這些次要因素,再通過流固耦合方法來分析羽毛球的姿態變化就簡單多了,在這個分析過程里,羽毛球考慮為剛體,剛體上的拉格朗日網格與空氣域的歐拉網格進行相互接觸。我們以前面的仿真為基礎,取離拍的瞬間,球頭豎直向下、初始速度60m/s,方向水平作為流固耦合分析時羽毛球的初始狀態。
注意,為了節省計算時間,這里僅對羽毛球可能劃過的區域進行空氣域建模,歐拉邊界離相互作用區域比較近,針對這個問題而言,要對所有面設置無反射邊界條件。
羽毛球姿態變化的CEL分析
通過Abaqus/Explicit計算可以得到羽毛球的姿態在空氣阻力作用下,調整為指向球頭的狀態。
展開 ABAQUS如何輸出分析過程中每一時刻的最大溫度曲線
ABAQUS如何輸出分析過程中每一時刻的最大溫度曲線,或者輸出分析過程中每一時刻最大溫度值,如下圖所示
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