LS-DYNA-ICFD
關注創建者：匿名 創建時間：2021-08-30
LS-DYNA-ICFD的視頻教程
大壩崩潰過程二維仿真模型-ICFD（Dam_breaking ICFD-2D）
本教程最大的亮點在于采用LS-Dyna ICFD對液體的流動過程進行仿真。流體仿真模型需要的最基本的關鍵字在該模型中都已經包含，在熟悉該仿真模型的建立過程后，大家可以利用教程中用到的關鍵字建立自己的流體仿真模型。希望該視頻對于想分析流體運動狀態的朋友能有所幫助和啟發。 教程中采用的前后處理軟件為LS-prepost, 求解器為LS-Dyna。如有看不明白的地方，歡迎留言。
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LS-DYNA-ICFD的實例教程
1.LS-Dyna ICFD求解器介紹
不可壓縮流動求解器基于應用于流體力學的現有有限元技術。它與固體力學求解器完全耦合。FSI 耦合分析，允許通過顯式技術進行穩健的弱 FSI 耦合分析，或使用隱式進行強 FSI 耦合分析。除了能夠處理自由 表面流動之外，使用保守的水平集界面跟蹤技術,還可進行雙相流分析功能。還支持基本湍流模型。本求解器是 LS-DYNA 中第一個應用新的體網格劃分器，它只需將流體域邊界的高質量表面網格作為輸入，然后由 程序自動生成體網格。另外，在隨著不可壓縮流的時間推進期間，求解器將自適應地重新網格化輸入求解器 特點。網格劃分器的另一個重要特征是能夠創建邊界層網格。當在流體壁附近計算剪切應力時，這些各向異性邊界層網格是模型求解關鍵。
圖 1 ICFD 汽車外流場、水流沖擊大壩、圓柱擾流案列
2. LS-DYNA ICFD 基本功能
2.1自動體網格生成
ICFD 求解器使用自動體網格器劃分流體域。 這極大地簡化了前處理階段，而且，提供高質量的表面網 格。 對于 FSI 流-固耦合分析，求解器使用 ALE 方法進行網格移動。 在 FSI 模擬導致大位移的情況下，求解器可以自動重新網格化以保證可接受的網格質量。
圖 2 ICFD自動生成邊界層及體網格
2.2網格細化和自適應網格劃分工具
LS-Dyna為用戶提供了幾種工具用于細化局部體網格，以便更好地捕獲網格敏感現象，例如湍流渦流或邊界層分離和再附著。在幾何體設置期間，網格劃分器可以根據用戶指定曲面，生成體積內的局部網格尺寸。如果沒有使用內部網格來指定大小，則網格器將使用封閉體的表面大小進行線性插值。
展開 凸輪泵模擬.... 16
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LS-DYNA? ICFD白皮書
基于LS-DYNA-ICFD法計算圓柱繞流特性 （經典流固耦合問題分析）
1、背景及意義
圓柱繞流問題是經典的流體力學問題。在流體力學的領域，圓柱繞流屬于一個經典問題和研究的熱點。圓柱繞流可以作為許多工程問題中的簡單模型進行模擬研究，進一步讓其在實際工作中發揮作用如：海底管道、大型煙囪、飛機機翼ｍ等，所以針對于圓柱繞流流動特性的分析的重要性不言而喻。在工業生產過程中，圓柱繞流問題也很常見，如海水海底輸油管道周圍的流動、熱交換器管束熔化的工作流體等。與此同時，針對所有可能產生流體繞流的設備，柱體下游的旋渦規律性的脫落，這些都會促使柱體產生多個方向的振動，增加柱體的
疲勞程度，嚴重時會損壞整個結構的穩定性，因此展開圓柱繞流流動特性的研究對實際工程具有重要的指導意義。
展開 作者通過LS-DYNA軟件中的流固熱耦合模塊，模擬熱風焊接過程中不同參數對產品各個焊腳上的熱影響和結構變形影響，旨在找到最優熱風槍管道工裝設計結構、流體流量及溫度參數等，為下一步良好的焊接效果做好準備。
使用工具
LS-DYNA
最終成果
利用LS-DYNA ICFD模塊耦合熱學及結構模塊，通過詳細Matrix參數進行DOE研究，發現熱風管管道直徑、熱空氣流體流量等參數對塑料焊腳的溫度場分布及結構影響關系。仿真結果可針對產品焊接工裝設計及工藝參數提供一些指導，一定程度上節約了工裝設計周期和工藝驗證周期，降低了試錯成本，為后續焊接穩定性研究奠定了基礎。
參賽作品一覽
展開 LS-DYNA-ICFD飛行器流場仿真 ￥39.99
現在，DYNA的應用不僅限于顯示動力學方面，其還涉及了流體動力學，電磁學及新能源（鋰電池充放電、熱管理、短路）等方面的仿真。ICFD作為DYNA新的流體動力學模塊，其可以模擬不可壓縮流體，并且可以進行流固耦合仿真。本案例利用ICFD模塊模擬某飛行器非穩態流場。
1、工況設置
DYNA-ICFD模塊，僅需剖分入出口和壁面網格，無需畫邊界層網格和體網格，邊界層網格和體網格由DYNA程序自動劃分。剖完入出口網格和壁面網格，須在LSPP中將結構網格轉化為多物理場網格，如下圖。
本案例中*ICFD_PART分別為inlet、out、boundry和airplane四個；boundry為外部壁，案例中設置外部壁為滑移邊界，不需要設置邊界層；airplane為內部壁，為非滑移邊界，利用*MESH_BL關鍵字設置邊界層網格：
由于DYNA不需要劃分體網格，但需要設置壁面圍成的體，在*MESH_VOLUME選擇所有*ICFD_PART生產體。
邊界條件設置，inlet設置速度邊界條件，方向為X方向和振蕩邊界；out設置為壓力邊界，相對壓力為0；boundry為滑移邊界；airplane為非滑移邊界。
最后設置ICFD控制卡片和時間不長，根據自己需求設置問題結束時間和每個d3plot輸出時間。此外，可以修改*ICFD_CONTROL_GENERAL卡片中的ATYPE值將問題設置為穩態或瞬態問題。
采用smp_d_R11_0或mpp_d_R101求解器求解，特別注意ICFD求解一定選擇雙精度求解器。
2、仿真結果
利用LSPP后處理，打開MSPOST，可以查看壁面和流體的流速、壓力等，還可以設設置streamline、isosurface，section等選項。本案例中飛行器瞬態流場結果如下。
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LS-DYNA-ICFD的相關專題、標簽、搜索
LS-DYNA-ICFD的最新內容
作品名稱：基于LS-DYNA 流固熱耦合方法解決熱風焊接問題
作者： 周祝龍 | 奧托立夫(上海）汽車安全系統研發有限公司 高級仿真工程師
關鍵詞：LS-DYNA；ICFD-Structure-Thermal流固熱耦合；非絕熱過程；自適應網格；溫度分布
作者說
LS-DYNA功能強大，在汽車行業發揮著舉足輕重的作用，特別是在車輛碰撞、氣囊點爆等方面。
LS-DYNA ICFD 心臟瓣膜模擬
3.1模型介紹
本血流動力學實例突出了 ICFD 求解器的最強 FSI 能力。由于壓力差，心臟瓣膜小葉打開以允 許血液流動。然后，強烈的反壓迫使它們再次關閉，血流量減少。
陳猛
廣州陽普智能系統科技有限公司
2
基于LS-DYNA
此 LS-DYNA 仿真顯示了一個簡單的 ICFD 各向同性多孔介質流輸入平臺。 與原來的圓柱體流動相比，圓柱體現在代表一種多孔介質，盡管流動緩慢，但允許流動通過它。 有幾種多孔介質模型可用，本例中使用的模型是 Ergun 相關性。
附件為源k
此 LS-DYNA 仿真顯示了使用弱/松散/顯式 FSI 的簡單 FSI 耦合問題。 剛性圓柱體在 Y 方向上有規定的位移。 五秒后，入口速度邊界條件被觸發，將氣缸向右推動。 由于耦合松散，因此兩個求解器保留了自己獨立的時間步長，并且固體力學求解器以顯式方式運行。 FSI 使用邊界擬合方法。 流體網格必須與結構有邊界。 網格不必重合，但幾何形狀必須保持接近。 當 FSI 被觸發時，流體網格以拉格朗日方式移動
基于LS-DYNA-ICFD法計算圓柱繞流特性 （經典流固耦合問題分析）
1、背景及意義
圓柱繞流問題是經典的流體力學問題。在流體力學的領域，圓柱繞流屬于一個經典問題和研究的熱點。圓柱繞流可以作為許多工程問題中的簡單模型進行模擬研究，進一步讓其在實際工作中發揮作用如：海底管道、大型煙囪、飛機機翼ｍ等，所以針對于圓柱繞流流動特性的分析的重要性不言而喻。
此外，LS-DYNA的ICFD則具備計算流體散熱的能力，以考慮電子產品的散熱問題。通過耦合求解能量方程計算電子產品（元器件級、PCB 板級和系統級）或散熱齒（片）和冷卻氣/液之間的對流換熱，從而對電子產品熱設計進行精確的數值仿真，提供風（流）道的優化設計，可以方便地進行流體/結構/溫度三個物理場的耦合計算。
此外，LS-DYNA的ICFD則具備計算流體散熱的能力，以考慮電子產品的散熱問題。通過耦合求解能量方程計算電子產品（元器件級、PCB 板級和系統級）或散熱齒（片）和冷卻氣/液之間的對流換熱，從而對電子產品熱設計進行精確的數值仿真，提供風（流）道的優化設計，可以方便地進行流體/結構/溫度三個物理場的耦合計算。
現在，DYNA的應用不僅限于顯示動力學方面，其還涉及了流體動力學，電磁學及新能源（鋰電池充放電、熱管理、短路）等方面的仿真。ICFD作為DYNA新的流體動力學模塊，其可以模擬不可壓縮流體，并且可以進行流固耦合仿真。本案例利用ICFD模塊模擬某飛行器非穩態流場。
1、工況設置
DYNA-ICFD模塊，僅需剖分入出口和壁面網格，無需畫邊界層網格和體網格，邊界層網格和體網格由DYNA程序自動劃分
的ICFD進行液體燃料發動機的晃動流固耦合模擬
D.
