用ansys氣動仿真的案例
干貨 | ANSYS Fluent氣動噪聲仿真模型解析
氣動噪聲是由于氣流流過固體表面引起的氣流壓力擾動產(chǎn)生，它起因于氣體內(nèi)部的脈動質(zhì)量源（單極子噪聲源）、作用力的空間梯度（偶極子噪聲源）和應力張量的變化（四極子噪聲源）。氣動噪聲問題在各種高速機械中均有產(chǎn)生，比如高鐵、飛機、汽車以及旋轉(zhuǎn)機械等領域（見圖1）。
圖1 氣動噪聲的應用領域
ANSYS Fluent提供了三種解決氣動噪聲的方法，分別是直接計算法（CAA）、聲比擬法（FW-H方程）、寬頻法（Boardband Model）（見圖2）。由于聲波方程可認為是三維可壓縮N-S湍流方程的變形形式，所以求解N-S方程可以描述聲波產(chǎn)生和傳播現(xiàn)象。
但流動和聲學變量尺度跨度很大，所以CAA方法對于精度要求和硬件要求都很高，在實際工程問題中不可行。而更多采用的是將波動方程和流動方程解耦的聲比擬法和寬頻方法。具體理論方程可參考ANSY。
圖2 ANSYS Fluent中氣動聲學模型
以軸流風機為例，對其氣動噪聲進行仿真。首先進行穩(wěn)態(tài)流場計算，可采用多參考系（MRF），為后面的瞬態(tài)計算提供初始流場；其次，可采用滑移網(wǎng)格進行瞬態(tài)計算，控制時間步長，且至少得到多個周期的變化方可結(jié)束；然后，開啟聲比擬模型，設置sources及receivers，進行聲場仿真，并輸出相關(guān)參數(shù)變化曲線；最后，通過傅里葉變換（FFT）得到聲壓級頻譜曲線（見圖3）。
展開 基于Ansys的汽車氣動噪聲數(shù)值仿真分析實例
隨著車輛性能的提高及高等級公路的建設，車輛的速度越來越快，車輛外流場的氣動噪聲以車速的6次方的數(shù)量增長。因而，當車輛的其它噪聲得到有效的控制后，車輛的氣動噪聲就變得尤為重要了。70年代研究人員發(fā)現(xiàn)，車速為 70km/h的情況下，氣動噪聲的范圍為62~78dB；而在速度為110km/h的情況下，氣動噪聲的范圍達到80~90dB。新的研究表明，車速超過100km/h，氣動噪聲對車外噪聲的影響己超過了其它噪聲。
數(shù)值模擬方法可在新車設計初期的造型階段進行氣動噪聲的預測，為選型及造型參數(shù)修改提供依據(jù)，從而可以較早地得到較理想的產(chǎn)品，避免產(chǎn)品缺陷。
湍流模型的選擇
氣動噪聲模擬可以選擇幾種不同的數(shù)值方法，大渦模擬可以得到精確的模擬效果，但要求生成的網(wǎng)格質(zhì)量好，計算比較耗時。在產(chǎn)品設計的初始階段，往往需要噪聲的大致分布情況，基于模型的噪聲源方法可以解決這一問題。
模型的湍流動能輸運方程：
湍流動能耗散率輸運方程：
式中：
Gk為平均速度梯度產(chǎn)生的湍流動能
Gb為浮力產(chǎn)生的湍流動能
β為熱膨脹系數(shù)
μt 為湍流粘度
σk，σt為k，ε的湍流普朗特常數(shù)。
根據(jù)經(jīng)驗，模擬中使用的常數(shù)分別取值為：Cμ=0.09，σk=1.0，σε=1.3，C1ε=1.44，C2ε=1.92，C3ε=1。
基于公司現(xiàn)在對氣動噪聲的要求，選擇模型是比較適宜的。
模型網(wǎng)格的劃分和計算域的建立
模型是在CATIA軟件上建立的，然后導入ICEMCFD軟件中進行網(wǎng)格劃分。為了提高計算的效率，對模型的底部進行了簡化處理。
根據(jù)經(jīng)驗，流場仿真計算所取的計算域到達一定的大小時，汽車的流場就不再受計算域大小的限制。
展開 ANSYS | 仿真流程和數(shù)據(jù)管理有什么用？
隨著仿真工具在企業(yè)中的大規(guī)模、深入應用，大量的業(yè)務過程數(shù)據(jù)和其他相關(guān)數(shù)據(jù)產(chǎn)生了，于是，如何管理數(shù)據(jù)以及實現(xiàn)流程標準化，將成為未來企業(yè)部署仿真的重要關(guān)注方向。
功能完善的仿真流程和數(shù)據(jù)管理平臺，需要能夠?qū)崿F(xiàn)仿真流程的控制和管理、仿真結(jié)果數(shù)據(jù)可視化、多學科協(xié)同仿真和綜合優(yōu)化、平臺互通、決策支持等功能。
“Ansys Minerva 是實現(xiàn)仿真數(shù)據(jù)、知識管理，仿真業(yè)務展開以及協(xié)同的統(tǒng)一平臺環(huán)境。”
Minerva目前可實現(xiàn)保護關(guān)鍵仿真數(shù)據(jù)，并為各地區(qū)職能部門仿真團隊提供仿真流程和決策支持。可從本地和云端部署，并可為現(xiàn)有的工具和流程生態(tài)系統(tǒng)提供仿真和優(yōu)化。
Ansys Minerva提供的仿真流程和數(shù)據(jù)管理
決策支持
借助基于角色的可配置儀表板快速獲取活動和通知快照，以此收集洞見，支持組織作出決策。
展開 ANSYS | 仿真流程和數(shù)據(jù)管理有什么用？
隨著仿真工具在企業(yè)中的大規(guī)模、深入應用，大量的業(yè)務過程數(shù)據(jù)和其他相關(guān)數(shù)據(jù)產(chǎn)生了，于是，如何管理數(shù)據(jù)以及實現(xiàn)流程標準化，將成為未來企業(yè)部署仿真的重要關(guān)注方向。
功能完善的仿真流程和數(shù)據(jù)管理平臺，需要能夠?qū)崿F(xiàn)仿真流程的控制和管理、仿真結(jié)果數(shù)據(jù)可視化、多學科協(xié)同仿真和綜合優(yōu)化、平臺互通、決策支持等功能。
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Ansys Minerva提供的仿真流程和數(shù)據(jù)管理
決策支持
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贛州飛龍島大橋用Midas和Ansys進行可行性仿真分析
飛龍島大橋主塔群樁基礎采用國內(nèi)目前先進的反循環(huán)沖擊鉆成孔技術(shù)，主塔承臺混凝土方量為3195立方米,采用江西目前最大的啞鈴型無底鋼套箱圍堰施工，其中大體積混凝土施工過程中，水泥釋放熱量最高溫度達攝氏88度，邀請國內(nèi)知名專家前來指導，并采用世界先進的有限元分析軟件（Midas、Ansys）進行了可行性仿真分析。
詳文：http://news.caenet.cn/ShowNewsDetail.aspx?ID=168
乘用車車門結(jié)構(gòu)側(cè)面碰撞仿真全流程：PreSys + Ansys 實戰(zhàn)操作
發(fā)布日期：2026年3月26日
場景：某主機廠仿真工程師需要完成一款新車型前車門的側(cè)面碰撞結(jié)構(gòu)強度仿真，評估車門內(nèi)板、防撞梁在側(cè)碰工況下的應力分布與變形量，為結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐。
工具鏈：CAxWorks.PreSys 2026R1（前處理 + 后處理） + Ansys Mechanical（求解器）
操作工程師：李工，CAE仿真工程師，3年工作經(jīng)驗
本文記錄李工使用PreSys完成從CAD模型導入、幾何清理、網(wǎng)格劃分、材料屬性定義、邊界條件設置、Ansys求解器提交，到結(jié)果后處理與報告生成的全過程。所有操作均基于PreSys 2026R1版本的真實功能，參數(shù)設置貼近工程實際。
展開 用ANSYS Q3D進行Touch Screen Panel仿真優(yōu)化設計
來源：安世亞太
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手把手教你如何用ANSYS CFX仿真流場，以混合器示例
CFX和Fluent都是ANSYS旗下專門用于流體力學仿真的兩個軟件。能夠同時被ANSYS保留下來，他們在流體仿真方面是有其各自優(yōu)點的。由于Fluent的普及度和市場占有率非常大，是大哥大，這里就不介紹了。下面說說CFX的一些亮點：
CFX采用基于有限元的有限體積法，推出全隱式多網(wǎng)格耦合算法，計算的收斂性能和數(shù)值精確度非常優(yōu)越。而Fluent等大多數(shù)CFD軟件是采用單純的有限體積法。例如，對于六面體網(wǎng)格單元，CFX采用24點積分，而Fluent等采用6點積分。
CFX在湍流模型的應用，也是業(yè)界領先的。
CFX的后處理功能比fluent自帶的后處理器要好，有專門的cfd-post后處理器。當然，現(xiàn)在fluent的計算結(jié)果也可以導入到cfd-post中進行后處理。
CFX有專門的旋轉(zhuǎn)機械模塊，而fluent是沒有的，當然，fluent也是可以計算的，只不過這方面CFX要比Fluent要方便很多。
雖然CFX和Fluent都是ANSYS的軟件，但是，F(xiàn)luent的學習資料多到滿大街都是，而CFX相對來說少很多。兩者的軟件設置是有差異的。如果你有fluent基礎，那么看完這篇你就馬上掌握了CFX的操作了。因為他們的操作流程都是一樣：導入網(wǎng)格——設置計算域——設置邊界條件——求解控制——計算——后處理。但是設置界面有差異。
CFX軟件界面如下，基本上在軟件最上面按照紅色框子從左點到右操作，就可以完成整個設置。
下面用混合器的例子，老曾手把手教你如何使用CFX做流場仿真。兩個進口，一個流入2m/s溫度315K熱水，一個流入2m/s溫度285K冷水，混合后在出口流出。
示例的網(wǎng)格文件在百度盤：https://pan.baidu.com/s/1qZ2fp5y
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