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Ansys CFD在電機散熱仿真中的應用
電機的冷卻方式,主要是指對電機散熱采用什么冷卻介質和相應的流動途徑。改進電機的冷卻技術,對提高電機的利用系數和效率及增加可靠性和壽命,特別對提高大型電機的單機容量,都具有重要意義。
為了找到最佳電機冷卻方式,需要對電機在工作過程中的核心流動問題進行CFD仿真分析。通常電機CFD仿真分析的核心即是電機散熱系統分析,涉及通風系統、通風部件、換熱部件的設計優化以及電機核心部件溫升(起動時及額定工況)等問題。
來稿 | Ansys CFD在電機散熱仿真中的應用
關于Ansys CFD
計算流體動力學 (CFD) 是一款操作靈活、結果精確、應用廣泛的仿真工具。Ansys CFD 不僅能提供定性結果,還可就流體的相互作用和平衡做出準確的定量預測,讓新手和專家用戶都能運行出色的 CFD 仿真。全新基于任務的工作流程有助于用戶開展更多的工作:只需進行簡單的學習便可在較短時間內準確地解決復雜問題。
ANSYS workbench中的應力到底對應什么(一)
應力結果的意義
在 Workbench 中查看應力結果,核心目的是判斷結構是否滿足強度要求:
? 若計算出的應力(尤其是等效應力)小于材料的 “屈服強度” 或 “許用應力”,則結構安全;
? 若應力超過材料強度極限,可能發生塑性變形甚至斷裂,需優化結構(如增加厚度、改變形狀)。
5. 注意:應力與應變、位移的區別
? 應力:反映內力強度(單位:Pa,MPa 等),是 “力的密集程度”;
? 應變:反映變形程度(無量綱,如伸長率),是 “變形的比例”;
? 位移:反映位置變化(單位:m,mm 等),是 “實際移動距離”。
6.總結
ANSYS Workbench 中的應力,本質是物體內部抵抗變形的強度,不同類型的應力對應不同受力狀態,其結果直接用于判斷結構是否安全、是否需要優化,是結構力學分析的核心指標。
材料力學中詳細列出了四種強度理論,那么在workbench中如何將四種強度理論對應展示出來呢?參考下一篇文章《workbench中的應力如何對應四種強度理論?》
展開 ANSYS workbench中的剪切應力到底是什么(三)
在 ANSYS Workbench 中,剪切應力(Shear Stress) 是指物體內部平行于截面方向的應力分量,反映材料在平行于受力面方向上的 “錯動趨勢” 或 “剪切變形阻力”。它與正應力(垂直于截面的應力)共同構成了材料內部的應力狀態。
正應力 σx:表示X方向的正向應力
切應力 Txy:表示垂直于X軸的平面上方向沿Y方向的切應力
1.剪切應力的物理意義
從力學本質上看,剪切應力是由于物體受到平行于表面的力(剪切力)作用而產生的:
? 當外力試圖讓材料的兩部分沿平行方向相對滑動時(如剪刀剪斷物體),材料內部會產生抵抗這種滑動的內力,單位面積上的這種內力就是剪切應力。
? 單位為帕斯卡(Pa)或兆帕(MPa),與正應力單位一致。
2.Workbench 中剪切應力的表現形式
在 Workbench 的結構分析(如靜力學分析)中,剪切應力如何表達,通過以下案例來理解。設置一個橫梁受到上面力的作用,則截面會產生剪切效果,計算后查看結果
那么根據理解,剪切應力最大的應該發生在平行于ZY平面的截面上,那么提取結果應該看YZ的剪切應力,提取結果如下
發現YZ結果并非理解的剪切應力的云圖,經過研究發現,剪切應力的大小遵循材料力學定義的方向,如下圖所示
結果提取Txy之后的應力可以發現結果和理解的相同.
切應力 Txy:表示垂直于X軸的平面上方向向Y方向的切應力,以X的正方向來截取左側的截面為參考
τ_xy:平行于 XY 平面,方向沿 x 軸在 y 方向的錯動(或 y 軸在 x 方向的錯動);
(分量符號的第一個下標表示應力作用面的法線方向,第二個下標表示應力方向。例如 τ_xy 表示:作用在法線沿 x 軸的截面上,方向沿 y 軸的切應力。)
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ANSYS中那個叫耦合和約束方程的到底是個什么東西
ANSYS中那個叫耦合和約束方程的到底是個什么東西
水哥寄語:
耦合和約束方程一直以來是新手學習ANSYS的一個難點,很多新手對這兩個名詞沒有一個明確的概念。當然,水哥也不例外,當年接觸ANSYS時,也曾被這兩個概念折騰了許久。近日更有不少同學詢問水哥關于ANSYS中如何設置耦合與約束方程,本欲做一套系列教程詳細說明,無奈最近實在沒時間,僅以此文解惑一二!
1 概述
首先說個大概概念,到底耦合和約束方程有什么作用?
我們都知道,當我們生成有限元模型時,我們典型的做法是用單元去連接節點以建立不同自由度之間的關系。但是,我們遇到特殊情況時,例如剛性區域、鉸接、對稱滑動邊界、周期條件等,采用普通單元已經不足以表達這類關系,這時便可采用耦合和約束方程來建立節點自由度之間的特殊關系,做到我們采用普通單元做不到的自由度連接。
說完上述,相信大家已經大概明白這兩個名詞所代表的大概含義,接下來我們具體說說這兩個名詞的具體概念以及使用方法。
2、耦合
什么是耦合?
所謂耦合,其實是一種比較特殊的約束方程,只不過為了區別于普通一般的約束方程,方便用戶操作,特定提出來的一個概念。他具體指當我們需要迫使兩個或多個自由度取得相同值(值未知)時,可以將這類自由耦合在一起。
耦合自由度集包含一個主自由度和一個或多個其它自由度。耦合只將主自由度保存在分析的矩陣方程里,而將耦合集內的其它自由度刪除。計算的主自由度值將分配到耦合集內的所有其它自由度中去。
那么耦合具有哪些特點呢?
展開 ansys中為什么轉動電機加上毫無電氣聯系的二極管后磁場受到擾動?
如果開始電路中沒有右上角的二極管時,瞬態求解電機每相感應電壓是正確的(正弦變化,幅值5000V),磁力線分布也是正確的,如圖3,其中氣隙磁密基波幅值約為0.8。
由于最終需要對電機三相繞組電流進行整流,需要繞組與整流橋連接。我先簡化處理,在與電路繞組毫無關系的兩個node間建立二極管模型后,瞬態求解電機每相感應電壓變得很小并且隨著電機轉動不斷減小如圖4,磁力線分布好像也不太對,如圖5,并且顯示磁力線的時候二極管也顯示出來了,二極管中間還多了一根白線,如圖6。 氣隙磁密基波幅值約為0.0008。
二極管跟電路和有限元區域明明沒有關系,為什么會影響電機的電流和磁場呢?敬請高手指教!!敬請版主指教!!
展開 ANSYS中,同樣是一條線,T型梁為什么會是兩個方位??有圖
ANSYS中的,同樣是一條線,T型梁為什么會是兩個方位??有圖,求高手解答
ansys中k文件運行時出現這個,模型不大,為什么會有這種錯誤,請大神指導
ansys中k文件運行時出現這個,模型不大,為什么會有這種錯誤,請大神指導