水浮力模擬的案例
LS-DYNA | 模擬水的浮力
重力初始化
浮力作用下小球運(yùn)動(dòng)
路徑
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LS-DYNA | 戰(zhàn)斗部侵徹橋梁的數(shù)值模擬
LS-DYNA | EFP侵徹靶板的數(shù)值模擬
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LS-DYNA | 復(fù)合材料藥型罩的聚能射流數(shù)值模擬（鎢銅射流）
LS-DYNA | 鎢銅聚能射流細(xì)觀的數(shù)值模擬
LS-DYNA | 鋼筋混凝土抗爆的數(shù)值模擬
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展開 LS-DYNA流固耦合--模擬靜水壓力、浮力、無板造波技術(shù)等的課程說明 ￥250
1、*INITIAL_HYDROSTATIC_ALE
2、*ALE_AMBIENT_HYDROSTATIC
3、*EOS_LINEAR_POLYNOMIAL
4、*INITIAL_VOLUME_FRACTION_GEOMETRY
5、方向向量的創(chuàng)建
6、流固耦合關(guān)鍵字
7、曲線的函數(shù)表示方式
8、S-ALE創(chuàng)建方法及關(guān)鍵字的使用
讓你掌握又一種方式的流固耦合分析，并且對(duì)浮力、水壓力不可忽略的類似仿真得心應(yīng)手，并且會(huì)在課程中介紹無板造波等相關(guān)知識(shí)
CFdesign模擬在不同入口浮力射流條件下豎管的內(nèi)部混合問題
資料地址：http://www.sheenray.com/jswz-38.pdf
資料來源：http://www.sheenray.com/zlxz.html
專家解答 | GMS地下水數(shù)值模擬、地面沉降數(shù)值模擬實(shí)踐技術(shù)應(yīng)用與案例分析
通過對(duì)案例模型的實(shí)操強(qiáng)化培訓(xùn)，不僅使學(xué)員掌握地下水數(shù)值模擬軟件GMS10.1的全過程實(shí)際操作技術(shù)的基本技能，而且可以深刻理解模擬過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，以解決實(shí)際問題能力。同時(shí)為滿足環(huán)評(píng)從業(yè)人員進(jìn)一步加強(qiáng)地下水數(shù)值模擬以解決《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則－地下水環(huán)境》（HJ 610－2016）實(shí)施過程中的困難。
培訓(xùn)目標(biāo)：
1.掌握GMS的建模流程，包括三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)建模、直接建模及概念模型建模，熟悉軟件的基本操作。
2.掌握GMS基本模塊TIN、Solids、Modflow2000/2005、MT3DMS、MODPATH、PEST、SEAWAT在模擬地下水流動(dòng)、地下水溶質(zhì)運(yùn)移、質(zhì)點(diǎn)運(yùn)移和海水入侵模塊的應(yīng)用過程。
3.掌握GMS模型輸出數(shù)據(jù)的處理，相關(guān)圖件的編制和模擬結(jié)果的三維可視化展示。
4.能夠利用數(shù)值模型進(jìn)行均衡計(jì)算和地下水資源量評(píng)價(jià)。
5.領(lǐng)會(huì)最新地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)導(dǎo)則（HJ 610-2016），掌握地下水環(huán)評(píng)報(bào)告的撰寫提綱和撰寫要點(diǎn)。
6.通過手把手的5個(gè)實(shí)例操作指導(dǎo)和面對(duì)面討論交流，使學(xué)員能夠全流程掌握數(shù)值模擬方法，并能夠?qū)?em>模擬中出現(xiàn)的問題進(jìn)行快速診斷處理。（請(qǐng)?zhí)崆芭渲脤W(xué)習(xí)所需軟件環(huán)境，所需自備）
課程內(nèi)容詳情
學(xué)時(shí)與證書頒發(fā)：
參加會(huì)議的學(xué)員可以獲得《地下水建模及環(huán)評(píng)技術(shù)應(yīng)用》專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)證書及學(xué)時(shí)證明，上網(wǎng)可查。
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凍土路基水熱穩(wěn)定數(shù)值模擬 ￥100
建立了路基水熱耦合計(jì)算控制方程， 并通過 COMSOL 軟件二次開發(fā)實(shí)現(xiàn)了路基凍脹融沉問題的水熱耦合計(jì)算。本案例建立成二維模型，物理場采用兩個(gè)PDE模塊，分別表示水分場和溫度場，求解器在求解水熱耦合問題中采用瞬態(tài)求解器，總時(shí)長1年。通過本案例可以學(xué)習(xí)掌握凍土水熱場耦合模型，詳細(xì)案例和文檔文獻(xiàn)說明附后。
Delft3D的水動(dòng)力模擬教程
建模過程
構(gòu)建一個(gè)地表水的水動(dòng)力模型，我們需要多種類型的信息，如模擬的區(qū)域范圍（也就是水體和陸地交界及水位邊界或者開邊界的位置所圍繞的區(qū)域），水底地形，區(qū)域內(nèi)的幾何特征，如水工構(gòu)筑物，排口，最后需要模擬結(jié)果的輸出和存儲(chǔ)。由于目前復(fù)雜的水動(dòng)力模型是沒有解析解的，所以我們都需要網(wǎng)格，與網(wǎng)格相關(guān)的內(nèi)容：
合理的選擇模擬的區(qū)域及范圍。
確定邊界（開邊界）條件的位置和類型，諸如是水位邊界、流量邊界、流速邊界
確定陸地-水交界邊界（閉邊界）范圍
生成網(wǎng)格
在網(wǎng)格中生成地形
在網(wǎng)格中設(shè)置相關(guān)的參數(shù)，如邊界條件位置，觀測點(diǎn)位置，排口位置
定義模型的時(shí)間參數(shù)，如開始和結(jié)束時(shí)間，多種時(shí)間相關(guān)的函數(shù)，如開邊界的時(shí)間序列，風(fēng)向和風(fēng)速時(shí)間序列，流量時(shí)間序列，濃度時(shí)間序列和其他水流的相關(guān)物質(zhì)的時(shí)間序列
?
時(shí)間函數(shù)（time functions）這里稍微解釋下所謂的時(shí)間函數(shù)，函數(shù)在數(shù)學(xué)中是一種變量到另外一種變量的過程，在模型中的時(shí)間函數(shù)，可以理解為一種隨時(shí)間變化的過程，具體這個(gè)函數(shù)可以是一個(gè)公式，自變量為t（時(shí)間），也可以直接為一組時(shí)間序列值，如流量時(shí)間序列。
?
date Q(cms)
1 0.4
2 0.6
3 0.7
……
上面的與網(wǎng)格相關(guān)的內(nèi)容，除了最后兩個(gè)，都是在使用Flow之前要準(zhǔn)備好的，至于網(wǎng)格和地形之前都有寫過了。
文章來源： 水環(huán)境編Cheng長 作者：Comies
展開 雨水管道末端與河道水動(dòng)力相互作用模擬研究
根據(jù)以上分析推斷本文中的二維模型可開展雨水管道末端與河道水動(dòng)力相互作用規(guī)律的探析研究，模擬結(jié)果滿足工程精度要求。
圖4 數(shù)值和經(jīng)驗(yàn)結(jié)果的比較
3 排水管道-河道耦合水動(dòng)力過程
3.1 降雨初期
降雨初期，上下游水位同時(shí)上升。在數(shù)值模擬中假設(shè)水塔和水槽的水位差保持不變以簡化問題。降雨初期管道排水量隨頂托變化的模擬結(jié)果如圖5所示。
圖5(a～c)展示了當(dāng)坡度為1%(工程中常見的雨水管道坡度),不同Δh條件下管道排水量隨S的增加先變大后趨于平穩(wěn)。以Δh=0.20 m工況中管道流態(tài)的變化分析原因。如圖6所示，S=0.25時(shí)管道未形成滿管流，S=0.5時(shí)管道接近滿管流，S=0.75時(shí)管道已呈滿管流。管道中平均流速主要受Δh影響，Δh不變，S從0.25變化到0.75的過程中管道過流面積不斷增加，因此排水量增加；當(dāng) S>0.75 時(shí)，管道中均為滿管流，此時(shí)過水面積不變，在Δh相同的條件下，管道排水量基本保持不變。
圖5(d～f)展示了不同坡度管道在Δh=0.30 m 情況下排水量隨S的變化特征。i=0%和i=0.5%的管道在S=0.25后隨頂托的增加排水量保持不變，i=1%的管道在S=0.75后排水量保持不變，說明管道坡度越小越容易在較低的河道水位下形成滿管流。
圖5 降雨初期管道排水量與S的關(guān)系
圖6 穩(wěn)定后排水管入口處的水流狀態(tài)
3.2 降雨中期
降雨中期，排水管上游來水基本穩(wěn)定，下游河道水位持續(xù)上漲。在數(shù)值模擬中假定水塔水位固定，水槽水位上漲。降雨中期管道排水量隨頂托變化的模擬結(jié)果如圖7所示，增加管道排水量隨著下游頂托的呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢(shì)，這與工程中普遍認(rèn)為的管道排水量隨頂托增加而下降不同。
展開 基于二維水動(dòng)力模型的密度驅(qū)動(dòng)流模擬
在尼羅河入海口算例中，密度差異帶來的流動(dòng)有效地抵抗了上游來水的影響，使得含鹽水的侵入長度沒有出現(xiàn)大幅的減小。
04 小結(jié)
在氣候變化的大背景下，海平面上升已成事實(shí)，入海口處的鹽平衡將被打破，或?qū)@些區(qū)域的生態(tài)等方面造成較大的影響。該案例展現(xiàn)了通用二維水動(dòng)力軟件在模擬存在鹽度分布差異的水動(dòng)力仿真能力，驗(yàn)證了二維水動(dòng)力在評(píng)估海平面上升對(duì)入海口區(qū)域的影響的可能性。
文章來源：遠(yuǎn)算云仿真
利用lammps模擬藍(lán)寶石在水潤滑環(huán)境下的拋光
此外，拋光液對(duì)改變磨粒與工件之間的摩擦學(xué)性能起著重要作用，而水作為拋光液最主要和基礎(chǔ)的成分，對(duì)提高工件表面質(zhì)量和減少磨粒磨損有著積極作用。然而，在水介質(zhì)拋光過程中，由于磨粒對(duì)材料的去除發(fā)生在納米尺度上，使得去除過程較為復(fù)雜，在實(shí)驗(yàn)中很難觀察到材料納米尺度的變形過程。因此研究藍(lán)寶石材料的變形及去除機(jī)理對(duì)指導(dǎo)其超精密加工具有重要意義。
二 模型描述
對(duì)藍(lán)寶石（Al2O3）拋光的分子動(dòng)力學(xué)模擬通過原子/分子大規(guī)模并行模擬器(LAMMPS)實(shí)現(xiàn)，模擬結(jié)果采用OVITO進(jìn)行可視化和材料去除分析。圖1為單晶Al2O3的拋光分子動(dòng)力學(xué)模擬模型，該模型由Al2O3樣品、半徑為20Å的虛擬壓頭以及15Å的水膜組成。樣品尺寸約為307 Å×206 Å×130 Å，晶體取向?yàn)閄-[100]、Y-[010]和Z-[001]。如圖1所示，樣品分為邊界層、恒溫層和牛頓層三層，分別用黃色、深藍(lán)色和淺藍(lán)色著色。水分子采用的TIP4P模型。納米拋光過程中，模型采用恒體積恒能量（NVE）系綜調(diào)控體系狀態(tài)。底部邊界層固定以確保樣品的穩(wěn)定性，恒溫層對(duì)模擬過程中產(chǎn)生的熱量進(jìn)行耗散來保持溫度恒定在300 K，牛頓層原子的運(yùn)動(dòng)服從經(jīng)典的牛頓第二定律。在Z方向上設(shè)置了非周期性邊界條件，而在X和Y方向上設(shè)置了周期性邊界條件以消除邊界效應(yīng)。拋光的模擬過程分別以20 m/s的速度在(001)面上進(jìn)行壓入，然后分別以150 m/s的滑動(dòng)速度加上100 m/s的滾動(dòng)速度進(jìn)行拋光，拋光深度10 Å，拋光距離150 Å最后的結(jié)果與無介質(zhì)環(huán)境進(jìn)行對(duì)比。
展開 DYNA_SPH算法—水流體模擬 ￥20
光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)（SPH）算法是一種無網(wǎng)格的拉格朗日算法，不存在網(wǎng)格畸變和單元失效問題，在解決超高速碰撞、靶板貫穿等極度變形和破壞類型的問題上具有顯著的優(yōu)勢(shì)，可用于解決爆炸模擬、固體的延伸和脆性斷裂等問題。
本文描述一個(gè)用SPH粒子模擬水流體在重力下流動(dòng)撞擊桿件的粒子，幫助初學(xué)者可以快速入手SPH算法，主要分為以下步驟講解：
（1）模型建模；
（2）控制卡片；
（3）材料屬性；
（4）重力加載；
（5）K文件講解；
（6）動(dòng)畫、數(shù)據(jù)輸出。
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金屬夾層水介質(zhì)爆破模擬
金屬夾層水介質(zhì)爆破模擬
改良楔形葉片旋轉(zhuǎn)空化器水動(dòng)力學(xué)特性數(shù)值模擬分析
水和水蒸氣的物性依據(jù)國際水和蒸汽性質(zhì)協(xié)會(huì)（IAPWS）數(shù)據(jù)庫確定。
3 計(jì)算結(jié)果及分析
為了探究改良葉型對(duì)旋轉(zhuǎn)空化器水動(dòng)力學(xué)特性的影響，針對(duì)不同的轉(zhuǎn)速（ω = 3 500，4 000 ，5 000 ，6 000 ，8 000，10 000，12 000 r/min）工況進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算，并與原始葉型在相同轉(zhuǎn)速工況下的數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。圖 5 所示為不同轉(zhuǎn)速下 2 種葉型旋轉(zhuǎn)空化器所形成空泡形態(tài)的俯視圖。從圖中可以看出，空泡尺寸是隨轉(zhuǎn)速的升高而增大的。當(dāng) ω = 3 500 r/min時(shí)，2 種葉型產(chǎn)生的空泡尺寸均較小；對(duì)于原始葉型，空泡只在葉片的中間位置產(chǎn)生，在葉根和葉尖處沒有空泡形成，如圖 5（a）所示；對(duì)于改良葉型，除在葉片中部產(chǎn)生了空泡外，葉根處也有空泡形成，不過葉尖處仍無空泡產(chǎn)生，此外，在副進(jìn)口邊處也形成了細(xì)條狀空泡，如圖 5（b）所示。當(dāng)ω = 6 000 r/min 時(shí)，2 種葉型形成的空泡均完全覆蓋了葉片出口邊，空泡尾部逐漸飽滿，空泡長度與葉片進(jìn)出口邊之間的距離相當(dāng)，并且改良葉型副進(jìn)口邊處進(jìn)一步發(fā)展的空泡與出口邊處形成的空泡開始連接起來，如圖 5（c）和圖 5（d）所示。當(dāng)轉(zhuǎn)速高于 8 000 r/min 時(shí)，葉片出口邊形成的空泡尺寸進(jìn)一步增大，空泡長度顯著大于葉片特征長度，其中改良葉型副進(jìn)口邊處的空泡也得到進(jìn)一步發(fā)展，逐漸覆蓋了副進(jìn)口邊與出口邊之間葉片表面的大部分。當(dāng)轉(zhuǎn)速高于 10 000 r/min 時(shí)，原始葉型與改良葉型產(chǎn)生的空泡尾部形態(tài)沿半徑的變化不再相似，前者為曲線型，后者為直線型，如圖 5（g）和圖 5（h）所示。
圖 6 給出了不同轉(zhuǎn)速下 2 種葉型旋轉(zhuǎn)空化器所形成空泡形態(tài)的對(duì)比。
展開 Aquaveo GMS---先進(jìn)的地下水模擬系統(tǒng)(Groundwater Modeling System)
1 引言
地下水是影響人類生存的關(guān)鍵因素，但不同學(xué)科研究地下水的側(cè)重點(diǎn)不同，巖土工程側(cè)重研究地下水對(duì)巖土的力學(xué)作用，而環(huán)境科學(xué)側(cè)重研究地下水的自然流動(dòng)及其對(duì)周圍環(huán)境的生態(tài)影響。特別在中國，由于城鎮(zhèn)化速度過快，導(dǎo)致地下水超采和地下水污染的問題尤為嚴(yán)重，因此模擬地下水是環(huán)境科學(xué)的一個(gè)重要研究方向。Aquaveo GMS就是這樣一款偏向環(huán)境科學(xué)的地下水模擬系統(tǒng)。
如同Itasca, Rocscience一樣，Aquaveo也是從大學(xué)研究機(jī)構(gòu)脫離出來的私人公司。Aquaveo自1985年開始作為楊百翰大學(xué)(Brigham Young University)工程計(jì)算機(jī)圖形實(shí)驗(yàn)室的一部分。1998年9月該實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了重組，改名為環(huán)境模擬研究實(shí)驗(yàn)室(Environmental Modeling Research Laboratory, EMRL)。2007年4月，EMRL的主要軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)作為Aquaveo, LLC進(jìn)入私營企業(yè)，正式以公司名義進(jìn)行商業(yè)運(yùn)作。在該公司開發(fā)的三個(gè)與地下水相關(guān)軟件中，以地下水模擬系統(tǒng)GMS最為知名。這個(gè)筆記簡要引入GMS的最新版本10.5.12(11/09/2021)。
2 GMS特點(diǎn)
(1) 概念性建模
概念模型方法加快和簡化了模型的建立過程。GMS具有直觀的地下水建模界面，使用熟悉的GIS對(duì)象(點(diǎn)、弧和多邊形)可以快速構(gòu)建出高水平的模型，并根據(jù)需要輕松更新模型。對(duì)于具有簡單幾何形狀和邊界條件的模型，使用網(wǎng)格方法直接在網(wǎng)格中編輯數(shù)值。
(2) 三維可視化
GMS是在三維環(huán)境中進(jìn)行地下水模擬最先進(jìn)的軟件系統(tǒng)。
展開 Chemkin 模擬甲烷水蒸氣重整制氫研究
由于甲烷水蒸氣重整是吸熱反應(yīng)，隨著反應(yīng)溫度的提升，有利于反應(yīng)的正向進(jìn)行，所以甲烷的轉(zhuǎn)化率會(huì)提升；
隨著水碳比的增加，甲烷的轉(zhuǎn)化率增加，但是水碳比過大會(huì)導(dǎo)致生成氫氣的效率降低，從而增加生產(chǎn)成本。
圖6 CH4轉(zhuǎn)化率隨溫度變化
圖7 CH4轉(zhuǎn)化率隨水碳比變化
從圖8反應(yīng)路徑可以看出，吸附態(tài)的含有H物質(zhì)轉(zhuǎn)化為吸附態(tài)的 H(s)，最終轉(zhuǎn)化為氫氣。
圖8 氫氣生成路徑
最后，有相關(guān)需求歡迎通過公眾號(hào)“320科技工作室”與我們聯(lián)絡(luò)。
導(dǎo)爆索水耦合爆破數(shù)值模擬
筆者近日對(duì)某花崗巖石材開采中的光面爆破做數(shù)值模擬分析。
主要工藝流程：直徑為40mm的炮孔里面灌滿水，每根炮孔塞入一根6mm的導(dǎo)爆索，一次齊爆一排炮孔，最后花崗巖荒料就脫離出來，分離面非常整齊。
筆者對(duì)這個(gè)爆破過程做了數(shù)值模擬分析，采用導(dǎo)爆索和水共節(jié)點(diǎn)作為一個(gè)PART,與花崗巖流固耦合分析，流體、固體網(wǎng)格獨(dú)立。計(jì)算后，取水介質(zhì)中某單元，其pressure大概有45Mpa；取爆孔壁花崗巖某單元，其pressure銳減只有大概25Mpa，為此，筆者感到很困惑，不知道這個(gè)結(jié)果是否合理，求高人指教。
另外：筆者長期從事爆破、巖土工程的數(shù)值模擬，希望能跟志同道合之友一同交流學(xué)習(xí)，QQ：452940406！
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