ansys17邊界條件的案例
ANSYS Maxwell中邊界條件的應(yīng)用
當(dāng)磁場較封閉或Region足夠大時，應(yīng)用Vector Potential邊界條件才會得到相對正確的分析結(jié)果。
5 Balloon
5.1 邊界條件解釋
氣球邊界條件是無限遠(yuǎn)邊界條件。作用與Vector Potential相似，但是磁場可以穿過邊界。
5.2 案例驗(yàn)證
5.2.1 較小Region
將3.2中的案例直接重復(fù)使用，修改邊界條件為Balloon，如圖15所示，并直接求解，查看磁力線結(jié)果，如圖16所示。
圖15 氣球邊界條件設(shè)置
圖16 氣球邊界條件磁力線
5.2.2 較大Region
將4.2.1中Region的“Percentage Offset”設(shè)置為X方向200%、Y方向500%，如圖17所示，并復(fù)制該算例。修改其中一個算例的邊界條件為Vector Potential，另一個算例保持Balloon邊界不變，并分別求解。求解完成后查看完整Region的Flux_Lines，結(jié)果如圖18和圖19所示；然后查看所關(guān)注區(qū)域（永磁體）周圍區(qū)域的Flux_Lines，如圖20和圖21所示。
圖17 調(diào)整Region
圖18 Balloon邊界條件完整Region磁力線
圖19 Vector Potential邊界條件完整Region磁力線
圖20 Balloon邊界條件關(guān)注區(qū)域（永磁體周圍）磁力線
圖21 Vector Potential邊界條件關(guān)注區(qū)域（永磁體周圍）磁力線
5.3 應(yīng)用說明
與VectorPotential邊界條件相同，Balloon邊界條件也只適用于Maxwell 2D求解器。
展開 ANSYS Fluent 邊界條件（二）之outflow自由出口
ANSYS Fluent 邊界條件outflow自由出口的介紹及使用。
一、outflow簡介
當(dāng)出口壓力與速度均未知時，可以使用Outflow邊界條件。該邊界通常無需定義任何物理參數(shù)，F(xiàn)luent利用計(jì)算域內(nèi)部信息通過數(shù)值外插獲取該邊界上的物理量分布。
Fluent將outflow邊界視作充分發(fā)展邊界，假設(shè)該邊界上的流動滿足充分發(fā)展流動假設(shè)。充分發(fā)展的流動是流動速度分布(和/或其他性質(zhì)的分布，如溫度)在流動方向上不變的流動。需要注意的是，在Outflow邊界上只有法向方向的擴(kuò)散通量為零，切向方向依然可以存在梯度。
二、使用限制
入口為壓力入口時，不可以使用outflow，此時應(yīng)該使用壓力出口；
outflow邊界不能用于可壓縮流動，不可壓縮流動最好用壓力出口；
在不可壓縮的情況下，歐拉模型或混合多相模型可以使用outflow邊界。但如果出口可能產(chǎn)生回流，或流場在出口位置非充分發(fā)展時，通常使用壓力出口邊界。
三、使用說明
在完全展開的流中，流出邊界條件是遵循的，其中出口方向上所有流動變量的擴(kuò)散通量為零。但是，也可以在流動尚未完全展開的物理邊界處定義流出邊界，如果出口處的零擴(kuò)散通量假設(shè)預(yù)計(jì)會對流動解決方案產(chǎn)生很小的影響，則可以放心使用。
位置A作為Outflow邊界通常會計(jì)算不收斂，計(jì)算結(jié)果通常是無效的。因?yàn)樵撐恢么嬖趪?yán)重的流動回流，通過該邊界的質(zhì)量流量是不確定的。此時應(yīng)當(dāng)使用壓力出口邊界；
位置B位于后向臺階再循環(huán)再附點(diǎn)附近。在該位置使用Outflow邊界是不合適的。該位置垂直于出口平面的梯度很大，可以預(yù)料到該邊界對上游流場影響較大，因此在該位置選擇Outflow邊界是不合適的；
位置C所示的出口邊界位于流動充分發(fā)展的區(qū)域。
展開 ANSYS Workbench利用節(jié)點(diǎn)施加邊界條件
4）邊界條件設(shè)置完成后，進(jìn)行求解，得到位移、應(yīng)力等結(jié)果。
5）為了對比，我們復(fù)制出相同的一個靜力分析，將約束和載荷改為直接施加到幾何上，進(jìn)行求解，得到位移、應(yīng)力等結(jié)果，結(jié)果數(shù)值與上面基本相同。
3
結(jié)論
通過對比發(fā)現(xiàn)，不管是加在幾何還是加在節(jié)點(diǎn)上，兩種情況下計(jì)算結(jié)果基本一致。其實(shí)在ANSYS程序計(jì)算時，所有加在幾何上的邊界條件，都會被程序轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)或單元上，然后再進(jìn)行有限元方程的求解。所以，加在幾何上與加在節(jié)點(diǎn)上，產(chǎn)生的效果完全一樣，其最后的結(jié)果也相同。在遇到一些無法直接加在幾何上的邊界條件時，我們可以使用上述方法，選擇適當(dāng)?shù)墓?jié)點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行節(jié)點(diǎn)邊界條件的施加。
來源： ANSYS學(xué)習(xí)與應(yīng)用
展開 仿真技巧 | Ansys HFSS 3D Layout中設(shè)置邊界條件的方法
2、Layer Stack中的邊界條件設(shè)置
在Layer Stack中對于邊界條件的設(shè)置都位于Analysis區(qū)域，如下圖，包括Etch，Rough和Solver三個部分，對每一個金屬層，都可以指定這三項(xiàng)設(shè)置。
? Etch：控制本層的橫截面形狀。
Etch factor（蝕刻因子）定義如下：
etch_factor = layer_thickness / (bottom_dimension - top_dimension) / 2
當(dāng)top值大于bottom時，蝕刻因子為負(fù)，top值小于bottom時，蝕刻因子為正。在HFSS中，只有信號層具有蝕刻因子，介質(zhì)層和負(fù)信號層不具有信號因子。
? Rough：設(shè)置本層的金屬表面粗糙度。
金屬表面粗糙度與傳導(dǎo)損耗有關(guān)。其中Top，Bottom和Side的表面粗糙度都可以獨(dú)立設(shè)置。對于Groisse模型，可將表面粗糙度模型定義為值或變量，Groisse是傳統(tǒng)模型，不具有因果性，僅適用于頻域計(jì)算。最大阻抗倍增因子限制為2，對應(yīng)高度拋光導(dǎo)體表面。傳統(tǒng)項(xiàng)目默認(rèn)使用Groisse模型。對于Huray模型，還需要設(shè)置Nodule radius和Hall-Huray surface ratio。Huray模型具有因果性。
? Solver控制HFSS 3D Layout在低頻時對本層金屬的處理方法。
推薦使用DC thickness，并設(shè)置為Effective，可以在只使用面網(wǎng)格的情況下，準(zhǔn)確計(jì)算金屬的低頻損耗。
文章來源于南京安世亞太，作者朱秀珍
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ANSYS知識庫 | Maxwell相關(guān)：如何定義阻抗邊界條件?（一）
解決辦法：以爪極電機(jī)為例
★ 第一步：正常計(jì)算正常施加主邊界條件
正常施加主邊界條件
★ 第二步：施加從邊界條件，方向與主邊界條件相反，奇對稱：
從邊界條件
從邊界條件定義
★ 第三步：修改計(jì)算周期數(shù)
★ 效果，計(jì)算結(jié)果一致，但耗時大大減少。
來源于：ANSYS官網(wǎng)
ANSYS知識庫 | Maxwell相關(guān)：如何定義阻抗邊界條件?（二）
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