ansys外流場(chǎng)仿真
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
ansys外流場(chǎng)仿真的視頻教程
STAR-CCM+ 仿真案例：1100萬(wàn)網(wǎng)格的汽車(chē)外流場(chǎng)仿真
本課適合哪些人學(xué)習(xí)： 1、需要使用STAR-CCM+ 進(jìn)行仿真計(jì)算的仿真工作者、學(xué)生老師 2、本地資源不夠，需要進(jìn)行高性能仿真作業(yè)的仿真工作者、學(xué)生老師 3、出差比較多，有移動(dòng)仿真需求的仿真工作者、學(xué)生老師 課程介紹： 課程內(nèi)容：使用STAR-CCM 軟件進(jìn)行汽車(chē)外流場(chǎng)全流程仿真操作，包括幾何包裹操作、布爾操作、網(wǎng)格劃分、計(jì)算設(shè)置、后處理等步驟 使用案例：網(wǎng)格數(shù)1100萬(wàn)的汽車(chē)模型
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增材仿真+生死單元+ansys apdl+熱力耦合+溫度場(chǎng)+應(yīng)力場(chǎng)
介紹：運(yùn)用ANSYS二次開(kāi)發(fā) APDL語(yǔ)言編輯出參數(shù)化程序來(lái)建立模型、控制和劃分網(wǎng)格、 定義材料參數(shù)、施加載荷與邊界條件、分析控制以及求解等完成有限元分析全部過(guò)程。在模擬成型過(guò)程中，通過(guò)改變溫度載荷的位置來(lái)模擬噴嘴的掃描移動(dòng)，利用生死單元循環(huán)算法技術(shù)控制單元“生死”的激活來(lái)模擬材料的堆積增加，通過(guò)控制單元激活的時(shí)間間隔控制成型速度
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ansys外流場(chǎng)仿真的實(shí)例教程
1 概述
2 使用軟件
3 模型前處理與網(wǎng)格劃分
3.1 CAD 模型的前處理
3.2 有限元模型的前處理
4 模型求解及結(jié)果分析
4.1 模型求解設(shè)置
4.2 求解結(jié)果分析
5 空氣阻力系數(shù)的計(jì)算
6 結(jié)論
1 概 述
本報(bào)告應(yīng)用 CFD 分析軟件，對(duì) HUPO 進(jìn)行外流場(chǎng)分析，給出整車(chē)滿(mǎn)載下的風(fēng)阻系數(shù)，為設(shè)計(jì)組提供參考。
本次分析采用半車(chē)模型，車(chē)身表面采用約（8-25mm）的三角形網(wǎng)格；風(fēng)洞尺寸為（40m×6m×10m），其壁面網(wǎng)格為（400-500mm）；體網(wǎng)格采用六面體單元，單元總數(shù)控制在 250萬(wàn)之內(nèi)。
本報(bào)告設(shè)風(fēng)洞入口邊界條件為 u0 = 30m / s ,出口條件為壓力出口，空氣密度為1.225kg/m3，計(jì)算中不考慮溫度變化。
2 使用軟件
本報(bào)告使用的前處理軟件為 ANSA，解算器和后處理軟件為 Star-CCM+。
3 模型前處理與網(wǎng)格劃分
汽車(chē)車(chē)身表面存在大量細(xì)小特征，要精確地模擬所有這些特征，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致生成的網(wǎng)格單元數(shù)目巨大，從而使得求解時(shí)的計(jì)算量增加，因此在處理計(jì)算模型時(shí)對(duì)幾何數(shù)模進(jìn)行合理的簡(jiǎn)化。
3.1 CAD 模型的前處理
在 CATIA 中將汽車(chē)模型（特別是底盤(pán)部分）作合理的簡(jiǎn)化：保留輪胎、后視鏡等部件；由于底盤(pán)的復(fù)雜性，這里將車(chē)底化為平面，然后將車(chē)身表面和底盤(pán)的碎面縫合起來(lái)，形成若干個(gè)大的特征表面，將整個(gè)汽車(chē)簡(jiǎn)化為封閉的殼體；再在汽車(chē)周?chē)纬蛇m當(dāng)?shù)目諝庥颍?0m×6m×10m），汽車(chē)與風(fēng)洞相對(duì)位置如圖 1 所示（由于汽車(chē)的對(duì)稱(chēng)性，為減少計(jì)算采用半車(chē)身模型。
展開(kāi) 目前，CFD數(shù)值仿真計(jì)算方法在飛行器的前期設(shè)計(jì)階段得到了廣泛的應(yīng)用，一定程度上可以替代實(shí)際的飛行器風(fēng)洞試驗(yàn)，并可以模擬得到風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)中無(wú)法測(cè)試的一些參數(shù)。
本文基于安世亞太自主開(kāi)發(fā)的PERA SIM.Fluid流體仿真軟件，對(duì)某型號(hào)導(dǎo)彈的外流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算，得到了相應(yīng)馬赫數(shù)下導(dǎo)彈外流場(chǎng)的壓力及速度分布。
導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)如下圖所示（彈體長(zhǎng)1米）。
基于PERA SIM.Fluid流體仿真軟件，具體的仿真工況條件為：
馬赫數(shù)1.53（520.7m/s）；
AOA攻角0° ，H=0km；
無(wú)窮遠(yuǎn)場(chǎng)壓力入口101325Pa。
來(lái)流假設(shè)為理想氣體；用給定的自由流馬赫數(shù)和靜態(tài)條件來(lái)模擬無(wú)限遠(yuǎn)場(chǎng)處的自由流動(dòng)，計(jì)算的湍流模型為k-Omega SST，其可以很好地模擬飛行器外流場(chǎng)的附著流動(dòng)和薄層自由剪切流動(dòng)，且具有良好的魯邦性和數(shù)值收斂性。
為了滿(mǎn)足壁面無(wú)反射邊界條件為“無(wú)窮遠(yuǎn)”的要求，在距離壁面較遠(yuǎn)處生成一個(gè)大圓柱，以確定導(dǎo)彈外流場(chǎng)的計(jì)算域；對(duì)應(yīng)的圓柱體計(jì)算區(qū)域直徑為20m，深度為25m，其中導(dǎo)彈前側(cè)為5m，后側(cè)20m（以捕捉導(dǎo)彈尾翼的氣流特性）。對(duì)包裹后的外流場(chǎng)進(jìn)行網(wǎng)格劃分，如下圖所示；由于導(dǎo)彈周邊的流場(chǎng)氣動(dòng)變化比較劇烈，為了更好地捕捉其流動(dòng)現(xiàn)象，對(duì)導(dǎo)彈周邊的網(wǎng)格進(jìn)行了加密細(xì)化，網(wǎng)格數(shù)量約為375萬(wàn)。
展開(kāi) 采用FLUENT數(shù)值仿真軟件進(jìn)行模擬。
2.1Bullet模型建立
根據(jù)Bullet參數(shù)：該Bullet為30×165 mm高爆燃燒彈，彈重837g，彈頭重389g，裝藥49g，初速960m/s，引信延時(shí)0.15ms，并能在7.5-14.5s后自毀。其實(shí)體模型如圖2.1所示。
圖2.1 Bullet實(shí)體模型
考慮到Bullet發(fā)射出去后只有彈頭在空氣中飛行，根據(jù)已知數(shù)據(jù)以及實(shí)體模型圖片使用圖片測(cè)算法，運(yùn)用SolidWorks軟件建立彈殼三維實(shí)體模型以及內(nèi)部裝藥模型，如圖2.2所示。
圖2.2 彈殼及裝藥模型
將彈頭殼體與裝藥裝配到位后需要在其外部建立外流場(chǎng)區(qū)域，即外部空氣域，使用workbench里面的建模軟件在彈頭外部生成外流場(chǎng)。如圖2.3所示。
圖2.3 彈頭外流場(chǎng)區(qū)域建立
2.2模型前處理
將建好外流場(chǎng)區(qū)域的彈頭及流體區(qū)域模型導(dǎo)入mesh進(jìn)行前處理。彈頭殼體以及裝藥網(wǎng)格劃分如圖2.4所示。
圖2.4 網(wǎng)格劃分
將彈頭飛行方向所指空氣域?qū)?yīng)的面設(shè)置為空氣流入邊界，其他面設(shè)置為流出邊界。如圖2.5所示。
圖2.5 空氣域邊界設(shè)定
在模擬彈頭與外部空氣的熱交換時(shí)，需要建立彈頭殼體外部與空氣交界面的耦合換熱面，此外還需要考慮彈頭殼體與內(nèi)部裝藥的耦合換熱面。耦合換熱面的建立如圖2.6所示。
圖2.6 耦合傳熱面建立
2.3仿真模型設(shè)置
將處理好的前處理模型導(dǎo)入FLUENT進(jìn)行數(shù)值仿真相關(guān)參數(shù)設(shè)置，采用基于壓力求解（Pressure-Based）算法，該方法既適用于可壓縮流體，也適用于不可壓縮流體的計(jì)算。
展開(kāi) 本次仿真采用
Visual-CFD進(jìn)行前后處理(Visual-CFD是由ESI公司專(zhuān)門(mén)為OpenFoam開(kāi)發(fā)的前后處理軟件)，調(diào)用
OpenFoam進(jìn)行求解，操作系統(tǒng)為Windows系統(tǒng)。首先導(dǎo)入整車(chē)模型（此模型來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)公開(kāi)模型，模型包含汽車(chē)主要部件，但是不包含內(nèi)飾）。
模型整體視圖
模型底部視圖
模型內(nèi)部透視圖
模型為STL格式
導(dǎo)入模型后，設(shè)定分析類(lèi)型為External Flow, 模型設(shè)定為SST-K-Omega。
設(shè)定外流場(chǎng)區(qū)域大小
設(shè)定模型網(wǎng)格大小以及邊界層網(wǎng)格
細(xì)化模型網(wǎng)格
設(shè)定入口條件和出口條件，入口條件設(shè)定為20m/s
設(shè)定結(jié)果監(jiān)測(cè)點(diǎn)
其余參數(shù)采用默認(rèn)值，劃分網(wǎng)格并點(diǎn)擊Run進(jìn)行計(jì)算
計(jì)算完成后進(jìn)行結(jié)果查看，
由于模型來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)，不完全符合外流場(chǎng)仿真的要求，因此仿真結(jié)果僅供學(xué)習(xí)參考，不具有實(shí)際意義。
疊加速度矢量后進(jìn)行結(jié)果查看
查看壓力結(jié)果
除了這些結(jié)果外，還可以查看許多其他結(jié)果，這里不再一一截取。
文章來(lái)源：深藍(lán)的技術(shù)小站
展開(kāi) 表：PERA SIM和fluent結(jié)果對(duì)比
PERA SIM
ANSYS
Fluent
誤差
（%）
求解時(shí)間
（min）
17
19
/
最大壓力
（Pa）
89.02
91.58
-2.80
最小壓力
（Pa）
-134.54
-134.08
0.34
最大速度
（m/s）
16.33
16.12
0.68
通過(guò)本案例中展示的使用PERA SIM的流體力學(xué)仿真模塊， 對(duì)建筑外流場(chǎng)仿真的詳細(xì)操作流程，仿真結(jié)果與通用CFD求解器Fluent做對(duì)比，可以看出
PERA SIM對(duì)外流場(chǎng)的仿真具有出色的計(jì)算精度、強(qiáng)的求解魯棒性以及豐富的后處理功能。
展開(kāi) 
ansys外流場(chǎng)仿真的相關(guān)專(zhuān)題、標(biāo)簽、搜索
ansys外流場(chǎng)仿真的最新內(nèi)容
<p>Ansys 持續(xù)幫助工程師更高效地解決復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與可靠性挑戰(zhàn)，加速產(chǎn)品創(chuàng)新與研發(fā)迭代。在2026 R1 新版本中，結(jié)構(gòu)系列產(chǎn)品在效率、精度與工程可信度方面進(jìn)一步增強(qiáng)：Mechanical 帶來(lái)更高效的網(wǎng)格變形與 GPU 感知資源預(yù)測(cè)能力，LS-DYNA 強(qiáng)化電池?zé)岱抡媾c多物理場(chǎng)分析，Motion 提升系統(tǒng)級(jí)動(dòng)力學(xué)性能，而 Sherlock、Forming 等工具也在電子可靠性與成形分析領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)全面升級(jí)
<p>Ansys光學(xué)與光子學(xué)解決方案提供功能強(qiáng)大的設(shè)計(jì)、優(yōu)化和驗(yàn)證仿真軟件，可幫助設(shè)計(jì)師更快地開(kāi)發(fā)出卓越的光學(xué)產(chǎn)品，同時(shí)提升產(chǎn)品的性能、可靠性和良率。在最新發(fā)布的2026 R1 新版本中，通過(guò)簡(jiǎn)化的雜散光分析工作流程，Ansys Zemax OpticStudio 與 Ansys Speos for NX 之間強(qiáng)大的光學(xué)設(shè)計(jì)交換 (ODX) 以及實(shí)用的 NEST 容差，推動(dòng)了光學(xué)和光子工程的發(fā)展；Synopsys
Ansys計(jì)算流體力學(xué)（CFD）產(chǎn)品憑借經(jīng)過(guò)廣泛驗(yàn)證的求解器能力和高精度結(jié)果，正在幫助工程師在更短時(shí)間內(nèi)完成復(fù)雜的設(shè)計(jì)驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)性能與安全性的雙重提升。在近期發(fā)布的 “Ansys 應(yīng)用類(lèi)系列網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)全面上線(xiàn)”中，即將推出7場(chǎng)流體仿真專(zhuān)題內(nèi)容，重點(diǎn)呈現(xiàn)Ansys 2026 R1流體產(chǎn)品的最新進(jìn)展，包括Fluent在GPU物理模型與算法上的持續(xù)升級(jí)，支持更廣泛應(yīng)用場(chǎng)景并兼顧精度與效率；同時(shí)通過(guò)Fluent
實(shí)時(shí)仿真驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)創(chuàng)新｜Ansys Discovery 直播專(zhuān)題即將開(kāi)啟（共5場(chǎng)）1個(gè)月前
Ansys Discovery作為一款專(zhuān)為設(shè)計(jì)工程工作流程打造的仿真軟件，將實(shí)時(shí)物理與高保真仿真相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)快速設(shè)計(jì)探索與高效決策，顯著縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。在最新發(fā)布的 2026 R1 版本中，Ansys Discovery “前置仿真” 能力得到進(jìn)一步強(qiáng)化，新版本重點(diǎn)圍繞模型準(zhǔn)備、流體網(wǎng)格劃分及跨生態(tài)工作流連續(xù)性進(jìn)行升級(jí)，同時(shí)增強(qiáng)幾何檢測(cè)能力以提升前處理效率，還擴(kuò)展了與 AEDT Icepak
ANSYS Maxwell 低頻電磁場(chǎng)仿真全解析10個(gè)月前
一、軟件概述
ANSYS Maxwell 是 ANSYS 公司旗下一款功能強(qiáng)大的低頻電磁場(chǎng)仿真軟件，在電力、電子、機(jī)電等多個(gè)行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。它基于有限元分析（FEA）、有限積分法（FIM）等先進(jìn)算法，能夠精確模擬各種復(fù)雜的電磁現(xiàn)象，為工程師和科研人員提供可靠的設(shè)計(jì)分析工具。
二、核心功能
（一）電磁建模與分析
Maxwell 具備豐富的建模工具，可快速創(chuàng)建二維和三維電磁模型。用戶(hù)既可以通過(guò)軟件自帶的建模模塊繪制簡(jiǎn)單的幾何形狀
會(huì)議基本信息
會(huì)議名稱(chēng)：Ansys 2024 全球仿真大會(huì)
會(huì)議時(shí)間：2024年9月11-13日
地點(diǎn)：蘇州太湖萬(wàn)豪 | 萬(wàn)麗酒店
費(fèi)用：收費(fèi)
大會(huì)亮點(diǎn)
- 規(guī)模空前，提供三天沉浸式學(xué)習(xí)與交流機(jī)會(huì)。
- 專(zhuān)題會(huì)場(chǎng)匯聚頂尖專(zhuān)家，覆蓋行業(yè)熱點(diǎn)技術(shù)和話(huà)題。
- 議題豐富，確保您滿(mǎn)載而歸。
參與須知
此次在蘇州召開(kāi)線(xiàn)下大會(huì)（收費(fèi)），為保證最佳體驗(yàn)，本次大會(huì)不設(shè)線(xiàn)上直播。
下滑至文末報(bào)名大會(huì)
本次仿真采用
Visual-CFD進(jìn)行前后處理(Visual-CFD是由ESI公司專(zhuān)門(mén)為OpenFoam開(kāi)發(fā)的前后處理軟件)，調(diào)用
OpenFoam進(jìn)行求解，操作系統(tǒng)為Windows系統(tǒng)。首先導(dǎo)入整車(chē)模型（此模型來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)公開(kāi)模型，模型包含汽車(chē)主要部件，但是不包含內(nèi)飾）。
模型整體視圖
模型底部視圖
模型內(nèi)部透視圖
模型為
數(shù) 值 模 擬 報(bào) 告
2023年7月18日
目 錄
1. Bullet 余速確定 1
2. Bullet 飛行 120m 處溫度確定 1
【培訓(xùn)講師】 上海安世匯智流體技術(shù)專(zhuān)家
【培訓(xùn)時(shí)間】 2023年8 月16日~18日
【培訓(xùn)費(fèi)用】 4500元/人
【培訓(xùn)等級(jí)】 初 級(jí)
【培訓(xùn)地點(diǎn)】 上海安世匯智公司，上海市浦東新區(qū)平家橋路36號(hào)晶耀前灘5號(hào)樓9樓
【培訓(xùn)特色】
—— 精品小班課，資深工程師授課
—— 項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)豐富，精準(zhǔn)匹配行業(yè)
—— 理論與上機(jī)結(jié)合，教學(xué)質(zhì)量有保障
—
王鑫鑫
安世亞太沈陽(yáng)分公司
利用ANSYS Fluent軟件能夠方便的計(jì)算齒輪泵工作過(guò)程中的性能參數(shù)，本文僅以?xún)?nèi)嚙合齒輪為例，介紹了仿真主要方法，對(duì)于其他類(lèi)型如外嚙合齒輪泵可以此為參考，選擇合適的方法。
