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關注創建者:王靖雯 創建時間:2023-03-07

ansys瞬態時間步長的實例教程
<p><strong>1.穩態與瞬態 </strong></p><p> </p><p>穩態與瞬態是流體計算為了方便而提出的概念,實際上任何流動、傳熱問題都應該是瞬態的,因為這些現象總是在時間維度上進行的。</p><p><br></p><p>但是實際上部分流動、傳熱問題在一定的時間之后,不再隨時間而變化,達到了穩定的狀態,當我們只考慮穩定之后的狀態時,就可以用穩態進行計算;而如果我們想要研究達到穩態之前的狀態,就必須使用瞬態進行計算。</p><p> <img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_gif/8tJMdLVYZy8D64icnA9ElAziaTGJk7o8PWYe4Q4VAbPbUGl1MDETZjn33XibPTupb4H1HtOW1A0mv7k3akvHUqGmQ/640?wx_fmt=gif"> </p><p><br></p><p>那么是不是所有的流動問題最終都能達到瞬態呢?我的理解并不是,比如湍流問題,由于它的隨機性,導致湍流過程總是隨時間呈現不同狀態。但這并不是說湍流不能用穩態模擬,實際上很多湍流都可以使用穩態進行模擬,因為我們只需要關注它宏觀上的規律性。</p><p> <img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/8tJMdLVYZy8D64icnA9ElAziaTGJk7o8PWcoTS8xgUYGGrEkH4vjedGaF8pkSfEicib8VyRHGNKmiagTmF7Jw5FiaSCw/640?wx_fmt=jpeg"> </p><p><br></p><p>再比如一杯水蒸發,顯然杯中的水最終會蒸發完,如果我們想要研究水的蒸發過程就必須使用瞬態。
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Ansys Fluent 所具有的嵌套網格功能也極大提升了瞬態運動類型問題的分析效率。
在面對復雜流動及傳熱傳質分析問題的過程中,Ansys Fluent 的非耦合隱式算法、耦合顯示算法及耦合隱式算法可以應對各種求解需求。
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8/4 | AEDT Icepak系統級多物理場熱設計方案
講師簡介:
張理想 | Ansys 主任應用工程師
主題簡介:Ansys Icepak 在系統級熱仿真中以電-熱耦合為核心,能將電磁損耗精確導入三維 CFD,并以單向或雙向耦合方式完成功率器件與整機在瞬態工況下的溫度預測與熱點定位。
CATPILLAR、GE等制造企業的仿真部門,用于V&V驗證的工作量約占總工作時間的 60%,而實際仿真求解僅占 20-30%。
二、V&V 涉及的核心計算與算法
1. 代碼驗證(Code Verification)
在把模型交給物理試驗之前,首先要證明軟件本身是對的。
然而,當模型(例如諧振器)引入微小的光時延時,Spectre的自適應時間步長可能難以收斂,因此,在某些情況下,用戶可能不得不切換到固定時間步長,從而喪失自適應時間步長的優勢。
Optical delay: INTERCONNECT的典型時間步長在0.1ps到1ps之間,這既能準確捕捉模型的光延遲,又能保持較高的仿真性能。
這一切始于顯式時間積分方法的數學與物理基礎、控制時間步長的空間離散化技術,以及材料與連接關系的建模--這些無疑是所有人都會首先提及的關鍵要素。然而,開發具有工程意義的模型所需考量的海量細節,往往令人望而生畏。本報告將聚焦于上述各領域經過驗證的典型方法及建模建議,并進一步闡述構建具備預測能力的整車仿真模型所需的完整流程。實現該目標的每個關鍵環節都將逐一詳解,并結合最新實例加以說明。
復雜整車幾何模型的前處理時間從傳統的6天壓縮到1天內,效率提升超過80%。求解過程分別采用穩態GEKO湍流模型和瞬態SBES進行對比分析。通過與全尺寸油泥模型風洞實驗驗證,穩態GEKO方法風阻系數誤差控制在3%以內,適用于快速優化仿真;SBES方法雖僅完成單工況計算,但展現出更高的絕對精度,可能具備作為關鍵工況高精度驗證的潛力,仍需進一步研究驗證。
您將掌握用于處理移動和變形邊界的動網格技術,用于模擬復雜液體和顆粒懸浮液的歐拉及離散相多相流仿真,以及在真實案例研究中應用的湍流模型(如 k-epsilon、k-omega RNG)、共軛傳熱和非穩態(瞬態)分析。通過逐步教程,您將學習如何使用尖端的 ANSYS 后處理工具提取、解釋和驗證仿真數據,包括速度、壓力、溫度、湍流強度、空化區域和混合時間等。
例如在一個載荷傳遞熱─應力分析中,可以先進行非線性瞬態分析,接著再進行線性靜力分析。可以將熱分析中任一載荷步或時間點的節點溫度作為載荷施加到應力分析中。
它的主要用途:
(1)避免共振或使結構以特定頻率進行振動(例如橋梁設計),
(2)認識到結構對于不同類型的動力載荷是如何響應的,
(3)有助于在其它動力分析中估算求解控制參數(如時間步長)等
模態分析步驟雖然相較簡單,但其對結構的NVH特性分析尤為重要,下面通過兩個案例詳細介紹模態分析的專屬名詞及分析方法。
然后,我們可以通過盡早確定改進點,為客戶縮短開發時間和降低內部工程成本。”
產品小貼士
Ansys Icepak是一款用于電子熱管理的CFD求解器。它可以預測IC封裝、PCB、電子裝配體/外殼和電力電子設備中的氣流、溫度和傳熱。
Ansys Mechanical是業界領先的有限元求解器,具有結構、熱學、聲學、瞬態和非線性功能,可幫助改進建模。
