氣球充氣的案例
氣球充氣過程非線性模擬 ￥5
充氣氣球是一個高度非線性的過程，涉及大變形和材料非線性。復(fù)制模擬并回答以下問題。
給氣球充氣是一個高度非線性的過程，因為它涉及到大變形和材料非線性。此模型模擬了氣球充氣的過程。
COMSOL氣球充氣過程真 ￥300
<p>本篇文檔基于COMSOL軟件仿真了氣球的充氣過程。展示效果如下：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202108/aed2a472f2d04b9e886971a68688ba8d.gif" alt="Untitled1.gif"></p><div contenteditable="false" width="100%">
<p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202108/e42620c1d16e45128267f845b816bbc1.gif" title="Untitled3.gif" alt="Untitled3.gif" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/202108/e42620c1d16e45128267f845b816bbc1.gif?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/202108/e42620c1d16e45128267f845b816bbc1.gif?image_process=/format,webp/quality,q_40" data-initial-src="https://img.jishulink.com/upload/202108/e42620c1d16e45128267f845b816bbc1.gif"></p>
<p>感興趣的朋友可以下載此模型，也可以基于此模型對其他形狀的氣球進行充氣模擬。歡迎交流！
展開 XFlow與Abaqus協(xié)同仿真吹氣球
今天的主題是用XFlow與Abaqus聯(lián)合仿真氣球充氣膨脹的過程。氣球一般使用橡膠材料制作而成，厚度非常薄，所以在進行充氣時，氣球會迅速膨大，同時伴隨著氣球的壁厚厚度變得更薄。吹氣球的過程是一個典型的流固耦合作用的過程，今天CAE從業(yè)者就來模擬一下吹氣球。
腦子開個小差，各種顏色各種圖案的氣球，是小盆友們的最愛啊，大盆友們也愛不釋手啊，對提高人們的幸福感很有幫助，這個小差開得離主題太遠了，趕緊回去。
先在Abaqus里建立一個氣球，像個沙錘，不過就這樣吧，建模能力有限，不深究像不像了。采用shell單元劃分網(wǎng)格，保存網(wǎng)格文件導(dǎo)入XFlow中，XFlow結(jié)構(gòu)耦合方式改為Two way(雙向)，設(shè)置相應(yīng)的邊界條件進行仿真。
中間仿真過程的技術(shù)細節(jié)比較多，有興趣的小伙伴們可以去學(xué)習(xí)CAE從業(yè)者的視頻教學(xué)課程深入研究，或者和CAE從業(yè)者進行探討，這里不做展示。直接來看模擬吹氣球的動畫吧。本案例提供有償教學(xué)，有興趣的讀者可聯(lián)系CAE從業(yè)者。原創(chuàng)不易，敬請支持。
展開 有限元2D單元妙用 平面應(yīng)力與平面應(yīng)變 廣義平面應(yīng)變 硬干涉 ￥10
舉個栗子，動脈擴張支架：血管被血栓堵住了，我們刺入一個氣球和支架，然后給氣球充氣使支架變形，最終植入了一個擴張支架，如下圖。
對于支架的來說，雖然它不是絕對平面的，但可以用二維單元近似求解，這樣的簡化會忽略面外的變形，當(dāng)然實際上這種面外變形本身也很小。
平面應(yīng)力單元還可以跟軸對稱單元結(jié)合，模擬出變厚度模型。比如對葉盤的分析。需要注意的是，在ANSYS里面，當(dāng)我們將平面應(yīng)力和軸對稱單元結(jié)合的時候，平面應(yīng)力單元的厚度應(yīng)該設(shè)置為所有圓周分布葉片厚度的總和。如下圖。
平面應(yīng)變單元：
ANSYS FLUENT 動網(wǎng)格模型（上）
動網(wǎng)格模型可以求解剛性運動、轉(zhuǎn)動或者平動問題，如汽車發(fā)動機氣缸內(nèi)活塞的往復(fù)運動，注射器中的活塞運動，機翼的副翼、襟翼在飛行過程中的運動等;還可以計算邊界發(fā)生形變的問題，如氣球充氣的過程、飛行器的氣動彈性問題等，F(xiàn)LUENT 提供的六自由度動網(wǎng)格模型求解器可以定義和描述邊界或運動物體的運動狀況，可用于解決多體分離過程。
FLUENT提供了3種動網(wǎng)格運動的方法來更新變形區(qū)域內(nèi)的體網(wǎng)格，分別為彈性光順法、動態(tài)層技術(shù)和局部網(wǎng)格重構(gòu)法。
彈性光順法是根據(jù)邊界節(jié)點上的已知位移來光滑調(diào)整流域內(nèi)節(jié)點的位置。網(wǎng)格上任意兩節(jié)點之間的連線被理想化成互相連接的彈簧。邊界上任意一個網(wǎng)格節(jié)點的位移都會導(dǎo)致與之相互連接的彈簧中產(chǎn)生彈性力，進而導(dǎo)致臨近網(wǎng)格節(jié)點上的力的平衡被打破，這樣邊界節(jié)點上的位移就通過體網(wǎng)格在流域中傳播過去。經(jīng)過反復(fù)迭代，最終整個彈簧網(wǎng)格系統(tǒng)達到新的平衡時，就可以得到一個變形后的、新的網(wǎng)格系統(tǒng)。
對于六面體網(wǎng)格、楔形網(wǎng)格等，動態(tài)層技術(shù)可以根據(jù)與運動的物面鄰近的網(wǎng)格層的高度來決定增加或減小網(wǎng)格的層數(shù)。它在邊界上假定一個優(yōu)化的網(wǎng)格層高度，在邊界移動、變形時，如果鄰近邊界的一層網(wǎng)格的高度大于優(yōu)化高度一定比例時，就在邊界面與相鄰網(wǎng)格層之間增加一層網(wǎng)格。若鄰近邊界的一層網(wǎng)格的高度小于優(yōu)化高度一定比例時，也會將鄰近邊界一層的網(wǎng)格刪除。動態(tài)層技術(shù)就是通過這種方法來保持邊界附近的網(wǎng)格保持一定的密度。
當(dāng)邊界位移相對局部單元尺寸較大時，單元質(zhì)量將惡化或單元將退化，從而導(dǎo)致下一時間步的求解收斂困難。為了避免這個問題，把質(zhì)量差的網(wǎng)格單元進行重新劃分，這就是局部網(wǎng)格重構(gòu)法。
展開 機智號火星試飛成功，但它并不是人類地外星球上的第一次飛行
它呼嘯而出，180000英尺，一個單獨的降落傘承受了大氣接觸的初始沖擊，救生圈裂開，折疊的氣球聞到了第一股酸云的味道。它很快就掉了下來；這里空氣稀薄。177,000. 氦慢慢地充起來。174000下降了，降落傘剪斷了自己，被釋放的氣球像保險箱一樣掉了下來，為自己的生命而戰(zhàn)。
藝術(shù)家邁克爾卡羅爾創(chuàng)造了這張VEGA氣球的圖片，因為它在金星大氣的下沉氣流中掙扎求生。錐形天線使用的功率不比鬧鐘多。（?邁克爾卡羅爾。）
鮑勃普雷斯頓：噴氣推進實驗室與我們的跟蹤網(wǎng)絡(luò)有個可怕的問題，我們修好了它。我們提前幾個月夜以繼日地工作，剛剛為這個實驗準(zhǔn)備好了網(wǎng)絡(luò)。所以它確實沒有得到應(yīng)有的測試。但我們希望它能正常工作。”
直下，用力，17萬英尺。
訣竅是在該死的氣球落地之前把它抽上來。但不會太快，否則它會爆炸。在這里，這個東西仍可能墜落數(shù)英里，但它被設(shè)計成只在最高層的云層中運行，那里的溫度和壓力遠低于地面附近。如果氣球充氣時間太長，它會被困在較低的大氣層中，永遠無法上升到足夠高的高度來做任何好事。
普雷斯頓繼續(xù)說：“我們面前只有一個示波器，它能每秒刷新一次，并向我們展示接收器的頻譜。”。“我們知道我們應(yīng)該在特定的時間看到氣球。第一個氣球信號。我們沒有看到。”
空氣增稠，167000。氣球加熱并感受到上升壓力的擠壓。
普雷斯頓和布拉蒙干巴巴地盯著面前的陳列品，眼睛都干了。確實是在帕薩德納時間下午6點之后。如果那時候不來，就不會來了。“最后，在第二次刷新中，有一次只是暗示光譜中有一個峰值。在接下來的一秒鐘里，它就出現(xiàn)了，又大又粗。”
薩格迪夫的電話突然響了。“我們聽到另一頭響起了熱烈的掌聲，”他回憶起其中一個瞬間，瞬間燃燒在他的長期記憶中。在金星上方16.4萬英尺處，氣球的膨脹阻止了它自己的墜落。噴氣推進實驗室主任盧·艾倫通過麥克風(fēng)，向所有人表示祝賀。
展開 技術(shù)鄰雙十一活動開啟，低至5折！還送VIP~
課程名
折后價格
折扣
Hyperworks+Ncode+新國標(biāo)+動力電池包多軸振動疲勞分析
280
八折
正弦掃頻+定頻+多軸+PSD新能源汽車電池包Hyperworks+Ncode國標(biāo)振動疲勞仿真
720
八折
Hyperworks+Ncode疲勞分析基礎(chǔ)教程
399
八折
HyperMesh裝配體網(wǎng)格導(dǎo)入ABAQUS中及rbe2/3單元在ABAQUS中建立
20
八折
四、流體仿真區(qū)
以下為五折區(qū)
課程名
折后價格
折扣
基于icem+fluent飛機螺旋槳氣動仿真
75
五折
基于icem+fluent多旋翼無人機氣動仿真
75
五折
基于icem+fluent飛機氣動仿真
50
五折
ANSYS Fluent動網(wǎng)格高級培訓(xùn)課程
200
五折
ASNSYS Fluent燃燒模擬高級培訓(xùn)課程
200
五折
ANSYS CFD流固耦合高級課程
400
五折
跟隨波逐流一起學(xué)Fluent——三通管流動換熱
15
五折
Fluent傳熱——隨波逐流（更新）
50
五折
Fluent動網(wǎng)格實例教程——隨波逐流
50
五折
Fluent Meshing實例教程——隨波逐流
50
五折
ANSYS ICEM CFD前處理（共7講）基礎(chǔ)培訓(xùn)視頻
50
五折
UDF獲取邊界網(wǎng)格、區(qū)域網(wǎng)格以及邊界網(wǎng)格源項加載
20
五折
基于移動邊界技術(shù)的噴管耦合傳熱燒蝕分析
100
五折
氣泡連續(xù)氣泡的形核與運動分析
13
五折
魚簡化柔性擺動推進仿真
75
五折
氣球充氣膨脹
展開 【技術(shù)鄰雙11】近300個精選CAE視頻統(tǒng)統(tǒng)六折起！錯過等一年（領(lǐng)券截止：11月12日21點）
Fluent動網(wǎng)格實例教程——隨波逐流
90
6折
Fluent Meshing實例教程——隨波逐流
90
6折
Fluent 多相流實例教程——隨波逐流
90
6折
Fluent新手入門教程（2019R1）——隨波逐流
90
6折
基于icem+fluent飛機螺旋槳氣動仿真與噪聲仿真
120
6折
基于icem+fluent多旋翼無人機氣動仿真
120
6折
基于workbench的飛機旋翼雙向流固耦合分析(FSI)
120
6折
基于CFD方法計算飛機動導(dǎo)數(shù)（Fluent）
60
6折
基于icem+fluent飛機氣動仿真
60
6折
基于icem+fluent涵道風(fēng)扇氣動仿真
120
6折
Flotherm進階教程——EDA/TEC/DOE/Calibration的使用
300
6折
從零開始學(xué)散熱——實用Flotherm熱仿真培訓(xùn)教程
900
6折
Flotherm熱仿真關(guān)鍵點
300
6折
從零開始學(xué)散熱——熱設(shè)計基本理論
60
6折
從零開始學(xué)散熱——散熱器、TIM、風(fēng)扇解讀
60
6折
Ansys Icepak熱仿真軟件——網(wǎng)格劃分教程
360
6折
Flotherm XT入門基礎(chǔ)
60
6折
[案例專題]SU2系列課程之一：Linux系統(tǒng)下SU2的編譯安裝及使用
30
6折
[案例匯總]Pointwise二維翼型網(wǎng)格生成方法匯總
30
6折
[案例專題]STAR-CCM+系列課程之排氣歧管流固耦合分析
30
6折
基于移動邊界技術(shù)的噴管耦合傳熱燒蝕分析
120
6折
基于UDF和Scheme的膠液加注和液橋拉斷自動化流程模擬
27
6折
氣球充氣膨脹
展開 用導(dǎo)管穿過血管，用氣球對堵塞位置充氣，打開動脈血管，使血液流通。通常情況下，市售心臟支架在安裝完成后，在堵塞位置會以固定直徑永久打開。
1.2 改善血液循環(huán)
在進行研究項目的江景醫(yī)療中心（印第安納波利斯），研究人員正在研究心臟支架對血液流動特性的影響。作為研究的一部分，與之合作的CFD工程師也在研究如何進一步改善血液循環(huán)。以CFD的經(jīng)驗，能夠正確的模擬變窄的動脈、其近端（上游）和遠側(cè)區(qū)域（下游）這樣復(fù)雜的流體動力學(xué)問題。CFD工程師用Optimus集成CFD工具，自動仿真狹長的動脈血管結(jié)構(gòu)，并給出優(yōu)化設(shè)計方案。
1.3 基于CFD的動脈血管優(yōu)化
工程師采用一個已經(jīng)接受治療病人的主動脈醫(yī)療成像數(shù)據(jù)，這是人體最大的動脈，這樣選擇是因為CAT掃描和冠狀主動脈表現(xiàn)出相同的血流動力學(xué)性能，基于CAT掃描數(shù)據(jù)，工程師創(chuàng)建了用于ANSYS CFD分析的網(wǎng)格模型ICEM CFD。初始的主動脈CFD模型包括了狹窄區(qū)及其上下游區(qū)域。CFD工程師用ANSYS FLUENT模擬復(fù)雜的流體，用OPTIMUS完成設(shè)計流程自動化，能夠自動運行CFD模擬，評估血流量提高幅度并識別優(yōu)化動脈的形狀。目標(biāo)是將優(yōu)化設(shè)計后的虛擬動脈（通過模擬運動）與真正的動脈CFD特性（使用市售標(biāo)準(zhǔn)冠狀動脈支架）比較。
CFD模擬，評估狹窄引起的復(fù)雜的流體動力學(xué)（節(jié)流部的動脈），及其近端（上游）和遠側(cè)區(qū)域（下游）
使用導(dǎo)管穿過血管，給氣囊充氣，將市售支架插入并打開收窄的動脈
展開 大型系留氣球的風(fēng)洞研究之CFD驗證
系留氣球的壓力控制系統(tǒng)分別管理氣囊和充氣式擋風(fēng)罩中的壓力。
Sky Dew雷達系統(tǒng)的詳細信息不可用。作為比較，一對美國JLENS系留氣球被設(shè)計為協(xié)同工作，其中一個攜帶甚高頻波段監(jiān)視雷達，另一個攜帶X波段火控雷達，用于向防空系統(tǒng)提供精確目標(biāo)數(shù)據(jù)。
HAAS系留氣球有一個帶光纖數(shù)據(jù)電纜的動力系繩。地面發(fā)電機為系留氣球和有效載荷系統(tǒng)提供動力。系留氣球和地面站之間的數(shù)據(jù)通信是通過安全的光纖數(shù)據(jù)鏈路進行的。很可能安裝了備用無線電通信鏈路。
2021年11月，在安裝雷達擋風(fēng)罩之前，國際宇航聯(lián)合會為系留氣球的氣體外殼充氣，以進行公開“揭幕”。在安裝天線罩和尾翼充氣之前，HAAS系留氣球在其系泊平臺上。
資料來源：《以色列時報》（2021）
在安裝擋風(fēng)罩之前，HAAS系留氣球在其系泊平臺上
資料來源：以色列國防部
第一個完全組裝好的HAAS平臺于2022年3月22日交付給國際宇航聯(lián)合會
在國際宇航聯(lián)合會的交付儀式上，HAAS系留氣球在其系泊平臺上
來源：《國防郵報》（2022年3月22日）
HAAS系留氣球在其系泊平臺上方
來源：TCOM視頻截圖（2022）
（是不是和《天空之城》中穿過云層去拉普達的時候的流線很像）
（一輛帶有臨時彈弓的悍馬車
用于清除馬里蘭州阿伯丁試驗場浮空器的冰雪。）
展開 