abaqus模擬氣體的案例
FLUENT管道內(nèi)氣體擴(kuò)散模擬
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本教程演示了管道內(nèi)釋放某氣體后擴(kuò)散的模擬過程。
啟動(dòng)FLUENT并導(dǎo)入網(wǎng)格
（1）在Windows系統(tǒng)下執(zhí)行“開始”→“所有程序”→ANSYS 2021→Fluid Dynamics→Fluent 2021命令，啟動(dòng)Fluent 2021。
（2）單擊主菜單中File→Read→Mesh命令，導(dǎo)入.msh網(wǎng)格文件。
定義模型
（1）單擊命令結(jié)構(gòu)樹中General按鈕，彈出General（總體模型設(shè)定）面板，在Solver中Time選擇Transient，進(jìn)行瞬態(tài)計(jì)算。
設(shè)置湍流模型
（1）在模型設(shè)定面板Models中雙擊Viscous按鈕，彈出Viscous Models對(duì)話框，在Model中選擇Realizable k-epsilon，單擊OK按鈕確認(rèn)。
設(shè)置多組分模型
（1）在模型設(shè)定面板Models中雙擊Species按鈕，彈出Species Model對(duì)話框，選擇Species Transpor，Miture Material選擇propane-air。
展開 混合氣體通過濾芯模擬
有沒能做油氣混合氣體通過濾芯，想要看濾芯對(duì)油的過濾作用，或者得到濾芯的壽命。
FLUENT高壓氣體釋放模擬
本教程演示了氣瓶中高壓氣體釋放過程中的流體流動(dòng)和傳熱問題的設(shè)置和求解。
1 啟動(dòng)Workbench并建立分析項(xiàng)目
（1）在Windows系統(tǒng)下執(zhí)行“開始”→“所有程序”→ANSYS 19.2→Workbench命令，啟動(dòng)Workbench 19.2，進(jìn)入ANSYS Workbench 19.2界面。
（2）雙擊主界面Toolbox（工具箱）中的Analysis systems→Fluid Flow（Fluent）選項(xiàng)，即可在項(xiàng)目管理區(qū)創(chuàng)建分析項(xiàng)目A。
2 導(dǎo)入幾何體
（1）在A2欄的Geometry上單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇Import Geometry→Browse命令，此時(shí)會(huì)彈出“打開”對(duì)話框。
（2）在彈出的“打開”對(duì)話框中選擇文件路徑，導(dǎo)入cad幾何體文件。
3 劃分網(wǎng)格
（1）雙擊A3欄Mesh項(xiàng)，進(jìn)入Meshing界面，在該界面下進(jìn)行模型的網(wǎng)格劃分。
（2）右鍵單擊模型樹中Mesh選項(xiàng)，依次選擇Mesh→Insert→Inflation，boundary選擇氣瓶周邊曲線，在Maximum Layers中輸入10。
（3）設(shè)置網(wǎng)格尺寸為5mm。
（4）右鍵單擊模型樹中Mesh選項(xiàng)，選擇快捷菜單中的Generate Mesh選項(xiàng)，開始生成網(wǎng)格。
（5）網(wǎng)格劃分完成以后，單擊模型樹中Mesh項(xiàng)可以在圖形窗口中查看網(wǎng)格。
（6）執(zhí)行主菜單File→Close Meshing命令，退出網(wǎng)格劃分界面，返回到Workbench主界面。
（7）右鍵單擊Workbench界面中A3 Mesh項(xiàng)，選擇快捷菜單中的Update項(xiàng)，完成網(wǎng)格數(shù)據(jù)往Fluent分析模塊中的傳遞，如圖16-16所示。
展開 管道中混合氣體的傳輸流動(dòng)模擬 ￥800
基于COMSOL軟件的多物理場(chǎng)耦合分析模塊，模擬了三種混合氣體在管道中的運(yùn)動(dòng)分布過程，模擬結(jié)果如圖2所示。
圖 1 幾何模型
溫度場(chǎng)分布
速度場(chǎng)分布
氣體濃度分布
圖2 數(shù)值模擬結(jié)果
感興趣的朋友可下載模型源文件，歡迎交流合作
基于杜瓦瓶的氣體定壓比熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)模擬 ￥200
氣體定壓比熱實(shí)驗(yàn)測(cè)定裝置是由風(fēng)機(jī)、流量計(jì)、比熱議本體、電功率調(diào)節(jié)及測(cè)量系統(tǒng)等四部分組成，如圖所示
比熱測(cè)定儀本體的主要結(jié)構(gòu)是由內(nèi)壁鍍銀的多層杜瓦瓶，空氣進(jìn)出、口，熱空氣出口測(cè)溫?zé)犭娕?，電加熱器和均流網(wǎng)，絕緣墊，旋流片和混流網(wǎng)等組成。
單位物理的物體溫度每升高1度所需的熱量為比熱容。熱動(dòng)力裝置中工質(zhì)的吸熱和放熱都是在接近容積不變或壓力不變的條件下進(jìn)行，因此定容比熱和定壓比熱具有現(xiàn)實(shí)意義。本篇文檔針對(duì)杜瓦瓶結(jié)構(gòu)進(jìn)行了建模，并進(jìn)行了一定的簡(jiǎn)化，仿真了實(shí)驗(yàn)測(cè)定氣體定壓比熱容的過程，并計(jì)算得到水蒸氣的質(zhì)量流量、濕空氣的絕對(duì)壓力、干空氣的質(zhì)量流量、水蒸氣的吸熱量以及最后計(jì)算得到平均定壓比熱容。
感興趣的朋友可下載模型了解詳細(xì)過程
展開 氣體循環(huán)泵腔室中的熱氣體、蒸汽釋放模擬案例
然后是基本模型的建立：
1) 管道模型
-不考慮體積熱源項(xiàng)
-熱量釋放為3.6MW
-位于承水盤和頂部通風(fēng)口之間
2) 氣體釋放描述
-質(zhì)流量及時(shí)衰減
-缺口直徑: 7.6cm->37.2cm
-速度為音速以避免壓力波
-不可壓縮模型
-溫度為300℃
3) 氣體特性
-可變氣體特性(X)
-一個(gè)額外與CO2質(zhì)量比()相關(guān)的遷移方程：
4) 一般特性
-非定常流（實(shí)時(shí)一小時(shí)）
-k-omega SST湍流模型
-單相流動(dòng)
模擬結(jié)果
1) 參考模型 - 全局情況
-CO2濃度
Fig1. 不同時(shí)刻的CO2濃度
-溫度
Fig2.
展開 液柱氣體注入OpenFOAM 模擬向充滿水的柱體中注入空氣的過程 ￥15
使用 OpenFOAM 模擬向充滿水的柱體中注入空氣的過程。本示例來自 OpenFOAM 教程。使用的求解器是 twoPhaseEulerFoam，該求解器用于模擬由兩相不可壓縮流體組成的系統(tǒng)，其中一相是分散的，例如液體中的氣泡。空氣和水均未使用湍流模型（即層流模型）。OpenFOAM 模擬文件也已附上。希望您喜歡！
Fluent-化學(xué)反應(yīng)-1 預(yù)混氣體（甲烷空氣）化學(xué)反應(yīng)的數(shù)值模擬
EX5-6.rar
gaseous combustion.zip
wb.rar
Fluent專家-化學(xué)反應(yīng)-1
預(yù)混氣體（甲烷空氣）化學(xué)反應(yīng)的數(shù)值模擬
案例簡(jiǎn)介
本案例涉及空氣與甲烷的反應(yīng)，空氣入口速度8m/s，入口直徑1mm，甲烷的入口速度為4m/s，兩個(gè)入口間距3mm，水平直管段長(zhǎng)度為15mm，寬為0.5mm，幾何模型如下圖所示。
視頻播放地址：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10173
fluent-化學(xué)反應(yīng)-案例1-預(yù)混氣體（甲烷空氣）化學(xué)反應(yīng)的數(shù)值模擬
hxfy-1.rar
fluent-化學(xué)反應(yīng)-案例1-預(yù)混氣體（甲烷空氣）化學(xué)反應(yīng)的數(shù)值模擬
案例簡(jiǎn)介
本案例涉及空氣與甲烷的反應(yīng)，空氣入口速度8m/s，入口直徑1mm，甲烷的入口速度為4m/s，兩個(gè)入口間距3mm，水平直管段長(zhǎng)度為15mm，寬為0.5mm，幾何模型如下圖所示。
知識(shí)點(diǎn)：化學(xué)反應(yīng)、渦耗散模型、甲烷空氣混合物模型、燃燒、繪制xy plots曲線等
視頻播放地址：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10173
Moldex3D模流分析之氣體輔助射出成型與水輔助射出成型模擬教程
氣體／水輔助射出成型簡(jiǎn)介
氣體輔助射出成型（GAIM）與水輔助射出成型（WAIM）發(fā)展于1970年代以改善產(chǎn)品的表面質(zhì)量，減少翹曲、成型周期、鎖模力、材料／成本，以及減輕產(chǎn)品重量。其成形過程先將熔膠射入模穴中，待其部分充滿模穴后，再將壓縮的氣體／水通過熱噴嘴射入模穴中(氮?dú)馐浅Ｓ玫?em>氣體)。在氣體/水射出階段時(shí)，氣體傾向流入肉厚較厚之區(qū)域(阻力較小)使產(chǎn)品中心形成中空。當(dāng)成型制程完成之后，就會(huì)產(chǎn)生重量輕的中空產(chǎn)品。
氣體／水輔助射出成型制程不僅能節(jié)省材料／成本，還能減少產(chǎn)品缺陷。由于氣體/水能有效傳遞壓力，提升保壓效果，因此能解決深受保壓階段影響的產(chǎn)品缺陷，包含翹曲與凹痕。此外，因熔膠的使用量較少，也能縮短冷卻時(shí)間；因此，氣體輔助射出成型制程所需的成型周期比傳統(tǒng)射出成型更短。
氣體／水輔助射出成型具有許多優(yōu)點(diǎn)，能克服生產(chǎn)厚度不均的產(chǎn)品之難題。然而，加工條件控制產(chǎn)品質(zhì)量，制造商所考慮的問題，包含滲透長(zhǎng)度、掏空比、翹曲及滲透行為等，可使用CAE分析工具，預(yù)見制程問題，減少試誤法消耗的大量時(shí)間，進(jìn)而降低生產(chǎn)成本。
Moldex3D 氣體／水輔助射出成型模塊功能導(dǎo)覽
Moldex3D氣體／水輔助射出成型模塊能仿真氣體／水輔助射出成型制程的動(dòng)態(tài)過程，包含塑料熔膠充填階段與氣體／水充填、保壓階段。澆口位置的設(shè)計(jì)、流道系統(tǒng)與氣體信道的配置以及塑件肉厚皆能使用此模塊完成，更進(jìn)一步，能偵測(cè)可能產(chǎn)生的成型缺陷，例如：(a) 短射，(b) 不理想的縫合線位置，(c) 包封，(d) 流動(dòng)不平衡／皮層比，(e) 氣體／水滲透或氣體吹穿，(f) 氣體散射分布。此外Moldex3D氣體／水輔助射出成型模塊也有優(yōu)化加工條件，包含充填時(shí)間、延遲時(shí)間、氣體射出時(shí)間、轉(zhuǎn)換點(diǎn)、熔膠溫度、射壓及氣體壓力多段設(shè)定之功能。
展開 Moldex3D模流分析之氣體輔助射出成型模擬技術(shù)協(xié)助光寶科技提升產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性
Moldex3D氣輔模塊GAIM可以讓用戶自行設(shè)定參數(shù)，包含氣體進(jìn)入時(shí)間、延遲時(shí)間、氣體進(jìn)入口、溢流區(qū)等，透過模擬的分析結(jié)果，光寶科技可以確保氣體往澆口附近的高溫區(qū)滲透，并達(dá)到理想的結(jié)果。通過Moldex3D的幫助，光寶科技可以完整地驗(yàn)證原始設(shè)計(jì)，并同時(shí)了解模擬分析與實(shí)際試模結(jié)果的差異。
仿真分析結(jié)果顯示的短射現(xiàn)象與實(shí)際試模的結(jié)果一致
效益
通過Moldex3D 氣輔模塊GAIM的模擬仿真，光寶科技大幅減低翹曲變形問題，達(dá)到產(chǎn)品尺寸穩(wěn)地度的要求。 分析結(jié)果顯示，X軸方向的變形量減低了將近45%；Y軸的變形量降低了40%；Z軸的變形量降低了64%。除此之外，此案例分析也驗(yàn)證了氣體滲透行為的模擬分析與實(shí)際試模二次滲透行為結(jié)果的一致性。
分析結(jié)果顯示仿真結(jié)果與實(shí)際試模的二次滲透行為結(jié)果一致
展開 
基于COMSOL軟件的分子流模塊模擬一腔道內(nèi)低溫吸附結(jié)構(gòu)對(duì)單一組分稀薄氣體分子的的抽吸作用 ￥1000
腔體內(nèi)顆粒粒子追蹤He氣體分子的運(yùn)動(dòng)，如圖3所示。由圖可知，最終在吸附壁面上吸附了一定數(shù)量的氣體分子顆粒。
圖1 幾何模型
圖2 數(shù)密度分布
圖3 He氣體分子顆粒的運(yùn)動(dòng)分布
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ABAQUS 流固耦合模擬分析是否可信？
隨著有限元技術(shù)的發(fā)展和用戶要求的提高，各大有限元軟件都含有流固耦合模塊，其主要用于液體、理想氣體和JWL 的模擬，本文著重介紹ABAQUS 中理想氣體狀態(tài)方程的功能和應(yīng)用。
為了驗(yàn)證ABAQUS 理想氣體狀態(tài)方程模擬氣體壓縮的正確性，首先利用其模擬簡(jiǎn)單的氣體壓縮過程，并獲得該過程中氣體的狀態(tài)變化曲線（仿真曲線）；然后通過Matlab 求解該模型理論上的氣體狀態(tài)方程，并獲得數(shù)值解（理論曲線）。將仿真曲線和理論曲線進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)二者非常吻合，證明了ABAQUS 模擬理想氣體狀態(tài)的可信性。在此基礎(chǔ)上，將其用在某產(chǎn)品上的流固耦合分析。
1、理想氣體方程的參數(shù)含義
在ABAQUS 有限元分析軟件中，氣體壓縮方程為：
其中：Δp：氣體壓強(qiáng)的增量，初始增量為零，ODB文件輸出的壓強(qiáng) pD
Pa：初始的氣體壓強(qiáng)，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為Pa a p 5 1.01310 ′
ρ：氣體密度，這里設(shè)為r3 1.17/ kg m
R：氣體常數(shù)，這里為287 R
θ：氣體溫度，初始溫度設(shè)為20℃，ODB 文件輸出的溫度 q
θz：絕對(duì)溫度的零值，這里為-273℃ z q
在分析時(shí)，需要在定義系統(tǒng)的絕對(duì)零度值，如圖1 所示
2、ABAQUS仿真
建立如圖2所示的裝配圖，氣體在一個(gè)封閉的環(huán)境內(nèi)受到活塞的壓縮。假設(shè)整個(gè)過程沒有任何能量的損失，及活塞氣體和活塞之間沒有熱傳遞，且活塞以一定的速度向前運(yùn)動(dòng)。
在設(shè)置模型過程中，活塞和氣體之間的接觸通過inp文件的關(guān)鍵字實(shí)現(xiàn)，經(jīng)過實(shí)踐證明，這樣的定義方式可以有效避免氣體的泄露。
展開 ABAQUS案例：CFRP加固H型鋼梁有限元模擬 ￥19.89
1.部件創(chuàng)建
1.1.1選擇模塊，點(diǎn)擊（創(chuàng)建部件）按鈕，【Modeling Space】模型空間選擇【3D】,【Type】類型選擇【Deformable】可變形的，【Shape】選擇【Solid】，【Type】選擇【Extrusion】，大致尺寸【Approximate size】輸入2000.
1.1.2.點(diǎn)擊創(chuàng)建線，輸入如下坐標(biāo)
1.1.3.點(diǎn)擊鼠標(biāo)中鍵，輸入拉伸深度2000，得到工字鋼模型。
1.2.1點(diǎn)擊（創(chuàng)建部件）按鈕，【Modeling Space】模型空間選擇【3D】,【Type】類型選擇【Deformable】可變形的，【Shape】選擇【Shell】，【Type】選擇【Planar】，大致尺寸【Approximate size】輸入2000.
1.2.2點(diǎn)擊創(chuàng)建矩形，輸入如下坐標(biāo)（0，0），（72，1000）。點(diǎn)擊鼠標(biāo)中鍵，得到CFRP模型。
1.3點(diǎn)擊（創(chuàng)建部件）按鈕，名稱輸入【diankuai】
【Modeling Space】模型空間選擇【3D】,【Type】類型選擇【Deformable】可變形的，【Shape】選擇【Solid】，【Type】選擇【Extrusion】，大致尺寸【Approximate size】輸入2000.
點(diǎn)擊創(chuàng)建矩形，輸入如下坐標(biāo)（0，0），（72，54）點(diǎn)擊鼠標(biāo)中鍵，點(diǎn)擊鼠標(biāo)中鍵，拉伸深度為30.
2.材料定義與指派
2選擇模塊，定義材料屬性
2.1.1點(diǎn)擊創(chuàng)建材料，輸入材料名稱Q235.點(diǎn)擊【Mechanical】，再點(diǎn)擊【Elasticity】→【Elastic】，定義彈性模量輸入2e5，泊松比輸入0.2。
2.1.2點(diǎn)擊【Mechanical】，再點(diǎn)擊【Plasticity】→【Plastic】，定義材料塑性參數(shù)。（
展開 BCC點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)梁?jiǎn)卧?em>Abaqus壓縮仿真模擬-顯示動(dòng)力學(xué)質(zhì)量縮放 ￥19.89
本文通過abaqus顯示動(dòng)力學(xué)的方法對(duì)BCC結(jié)構(gòu)進(jìn)行壓縮仿真模擬，同時(shí)為減小計(jì)算量，采用梁?jiǎn)卧?em>模擬點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，壓頭設(shè)置為剛性面，添加質(zhì)量縮放，加快運(yùn)算速度，為點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)壓縮模擬提供一種便捷方法。
1. 建立BCC點(diǎn)陣模型,以單胞尺寸5X5X5為例。
a.首先建立立方體實(shí)體，然后對(duì)實(shí)體進(jìn)行處理，得到點(diǎn)陣單胞點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。
b.建立單胞BCC梁?jiǎn)卧c(diǎn)陣模型,然后進(jìn)行刪除面的操作，得到單胞BCC點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，接下來進(jìn)行陣列操作，得到最大外形尺寸為25x25x25的點(diǎn)陣壓縮模擬試件。
C.建立剛性壓板，設(shè)置參考點(diǎn)，模擬萬能試驗(yàn)機(jī)壓頭，剛性單元不參與計(jì)算，不影響計(jì)算結(jié)果，加快運(yùn)算速度。
2. 裝配，按壓縮試驗(yàn)進(jìn)行裝配，從上到下依次為壓板-點(diǎn)陣-壓板。
3.設(shè)置材料屬性，本文為鈦合金TC4，密度4.43e-9Tone/mm3,彈性模量為118000MPa，泊松比0.3，應(yīng)力應(yīng)變值見下表所示。
設(shè)置截面屬性Beam，定義截面半徑0.5mm
指派截面，定義方向[1,2,3]，完成材料屬性設(shè)置。
4.設(shè)置分析步Dynamic,Explicit，時(shí)間設(shè)置為5s，以每秒1mm的速度進(jìn)行壓縮模擬，開啟質(zhì)量縮放為1e-5，歷程輸出勾選位移和力，以便輸出力-位移曲線，然后計(jì)算相應(yīng)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。
5.設(shè)置相互作用-切向行為和法向行為，摩擦系數(shù)為0.3，設(shè)置通用接觸。
以下部分為付費(fèi)部分
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