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CFD基礎課程系列-第五章 熱流體仿真基礎知識(1)
在這個《CFD基礎課程系列》里,針對剛剛開始,或者將要開始進行熱流體仿真的工程師,我們盡量通過通俗易懂的語言和直觀的現象來闡述CFD的概念。在第四章,作為熱的基礎,我們討論了溫度與熱,浮力的關系,自然對流和強制對流,熱的傳遞形態(包括導熱,熱對流,熱輻射)4個課題。在第五章里,我們將介紹熱流體仿真的基本思想方法和實用仿真流程。內容比較多,我們將分3次發布。這次的內容包括了熱流體的運動方程式,有限體積法的概念以及仿真區域選定的思想方法。
5.1基本方程及離散
流體的運動和熱的傳遞由微分方程來描述。如果討論基于不可壓縮流體的話,有以下方程:
納維-斯托克斯方程式(動量守恒方程式)
連續性方程
能量守恒方程
納維-斯托克斯方程和流體的連續性方程描述流體的運動,而能量守恒方程用來描述熱傳遞現象。它們是熱流體仿真的基礎,所以也被稱為基本方程。
如果用理論方法能夠求解基本方程的話,就可以馬上得到流體的流速,壓力以及溫度的分布。可惜的是除了一些簡單的問題,對于絕大部分的實際問題,無法得到方程式的理論解。
因此就有了利用計算機采用數值計算來求解熱流體基本方程的仿真方法。但是計算機仿真的問題是它不能應對連續值。
這個問題用計算器的例子就比較容易理解
比如,y = x + 1 的函數用計算器求解時
x = 1 時 y = 1 + 1 = 2
x = 2 時 y = 2 + 1 = 3
x = 3 時 y = 3 + 1 = 4
:
:
對應輸入的數字可以得到計算結果,但是對于連續函數原型得不到連續的解。因此需要使用離散的值來改寫,或者表述基礎方程式,這就是所謂的離散化。
展開 ansys二次開發基礎知識
ansys二次開發知識
Ansys_二次開發手冊.pdf
ansys二次開發的一些知識介紹.doc
CFD散熱仿真基礎知識
下文是CFD仿真技術在解決電子封裝研發過程中部分常見工程問題的簡要介紹:
芯片封裝內部溫度分布分析
芯片封裝內熱流路徑分析
芯片封裝后JEDEC標準下各項熱阻值仿真分析
考慮芯片封裝內布線、過孔、金線、不均勻熱耗對溫度結果影響
芯片封裝在熱設計中需要考慮不同結構的芯片封裝傳熱性能,以及為板級或系統級的熱分析提供芯片封裝模型。 ICEPAK軟件可以根據ECAD軟件信息直接生成芯片的詳細結構模型,便于工程師對芯片封裝的溫度分布預測及熱優化設計。
2.電子設備的熱設計
電子設備是指由集成電路、晶體管、電子管等電子元器件組成,應用電子技術(包括)軟件發揮作用的設備,如計算機/外設、工業電子設備、汽車電子設備、軍用電子設備、便攜式電子設備及新興電子設備等。
在電子設備的研發過程中常涉及到散熱、結構優化等多方面的工程問題。隨著現代CAE仿真技術的日趨成熟,企業完全可以將這種先進的研發手段與試驗和經驗相結合,形成互補,從而提升研發設計能力,有效指導新產品的研發設計,節省產品開發成本,縮短開發周期,從而大幅度提高企業的市場競爭力。下文是CFD仿真技術在解決電子設備研發過程中部分常見工程問題的簡要介紹:
電子設備的散熱分析,如電腦機箱的冷卻系統分析
電子設備的濕度分析,如機柜內部的潮濕分析
電子設備內部及外部的空氣流場分析,如機載電子設備的內部及外部流場分析
電子設備冷卻系統的優劣直接影響其在市場競爭中的成敗。ANSYS專業熱分析軟件ICEPAK及流體動力學分析軟件FLUENT可以分析優化電子設備的內部布局,改善電子設備內部的冷卻系統,降低因溫升帶來的不利影響。
展開 『分享』ANSYS結構分析基礎知識
ANSYS調節整個DU矢量,包括強迫位移值;否則,除了強迫DOF處一個小的位移值將隨處發生。直到適代中的某一次具有1的線搜索值,ANSYS才施加全部位移值。
·蠕變準則〔CRPLIM,CRCR〕
如果結構表現出蠕變行為,可以指定蠕變準則用于自動時間步調整。(如果自動時間步長〔AUTOTS〕不是打開的,這個蠕變準則將無效。)程序將對所有單元計算蠕應變增量(在最近時間步中蠕變的變化)對彈性應變的比值。如果最大比值比判據大,程序將減小下一個時間步長;如果小,程序或許增加下一個時間步長。(同樣地程序將把自動時間步長建立在平衡迭代次數,即將發生的單元狀態改變,以及塑性應變增量的基礎上。時間步長將被調整到對應這些項目中的任何一個所計算出的最小值。)如果比值高于0.25的穩定界限,且如果時間增量不能被減小,解可能發散且分析將由于錯誤信息而終止。這個問題可以通過使最小時間步長足夠小避免〔DELTIM,NSUBST)。
· 激活和殺死選項
在ANSYS/Mechanical和ANSYS/LS-DYNA產品中,你可以去殺死和激活單元來模擬材料的消去和添加。
程序通過用一個非常小的數(它由ESTIF命令設置)乘以它的剛度從總質量矩陣消去它的質量“ 殺死”一個單元。對無活性單元的單元載荷(壓力,熱通量,熱應變,等等)同樣地設置為零。你需要在前處理中定義所有可能的單元;你不可能在 SOLUTION中產生新的單元。
要在你的分析的后面階段中“出生”的那些單元,在第一個載荷步前應當被殺死,然后去在適當的載荷步的開始被重激活,當單元被重激活時,它們具有零 應變狀態,且(如果NLGEOM, ON) 它們的幾何(開頭長度,面積等等) 被修改來與它們的的現偏移位置相適應。
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第一部分
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ANSYS電子解決方案為電子行業用戶提供的電磁場、電路系統仿真解決方案幫助行業客戶充分應對電子行業復雜挑戰。ANSYS SIwave是一款特別針對PCB、芯片封裝的SI/PI/EMC仿真工具,他與EDA設計工具無縫集成,涵蓋PCB從直流設計到去耦電容設計,從高速設計到EMC設計各個方面,幫助工程師深刻洞察電路器件與電磁場器件的相互作用,并能自動考慮PCB板上所有互連結構,如走線,過孔和焊盤等,對高速信號完整性及電源完整性進行評估分析。
課程大綱:
1.SI/PI仿真必要性
2.SIwave功能介紹
3.SIwave信號完整性軟件操作演示
課程對象
主要面向汽車電子、通信、高科技等行業的電子產品設計工程師或仿真工程師
培訓時長
2小時
培訓時間
3月24日(周二)19:30-21:30AM
主講講師簡介
劉捷,碩士學位,畢業于華中科技大學電信學院。現任IDAJ中國ANSYS高頻電磁產品技術經理。
展開 Ansys Fluent零基礎速成攻略——流體仿真工程師的自我修煉
</p><p><br></p><p><br></p><p>隨著Fluent十幾年的發展,目前我國很多制造業企業都在用Fluent來進行仿真分析。Fluent已經廣泛應用于航空航天、能源、電力、石油、化工、機械、電子等多個行業,且Fluent對絕大多數工業品也有相對成熟的仿真方案。所以,如果您想要進入和深入這些行業,學習Fluent可以為您提供良好的基礎。</p><p><strong>為此,技術鄰聯合站內名師隨波追流老師一起深入探討,共同打磨,為大家帶來了《Ansys Fluent從零基礎到熟練掌握系列課》。</strong></p><p><br></p><p><br></p><p><strong>授課專家:隨波追流</strong></p><p><strong>技術鄰名師,制作課程經驗豐富,技術鄰站內累計售課1000+次,學員好評無數。</strong></p><p>曾就職Ansys代理商的流體技術支持,現就職某上市公司的流體高級工程師。</p><p>主要涉及流動過程,傳熱傳質,多孔介質,組分傳輸等方面,也對可壓縮流動,燃燒,旋轉機械等方面有一定認知,擁有8年仿真相關經驗。</p><p><br></p><p>本課程不僅僅是教您掌握了Fluent軟件的操作方法,還可幫您實現轉換思維,以解決問題為導向,不再為了仿真而仿真,幫助想要成為或正在從事流體工程師的你快速學會做仿真。</p><p><br></p><h3><span style="color: rgb(25, 27, 31);">一、</span><strong>市面上Fluent課程眾多,我們課程的優勢是什么?
展開 7月9-11日 斯姆勒 北京 | ANSYS 結構振動及振動沖擊試驗環境仿真技術工程應用基礎培訓
SMLCAE
ANSYS結構振動及振動沖擊試驗環境仿真技術工程應用基礎培訓
◆ 2021年北京站 ◆
一
【10月19-21日 長沙 斯姆勒】ANSYS結構振動及振動試驗環境仿真技術工程應用基礎培訓
各企事業單位:
針對新入職員工和設計工程師的數值仿真能力的提升需求,特展開結構、傳熱、流體、電磁等系列課程的專題基礎培訓,強烈建議零基礎學員在參加其他高級課程前,學習相關專業的基礎課程。本次培訓為ANSYS workbench工程結構的動力學分析的基礎培訓,全面系統地講解動力學有限元分析計算的原理,ANSYS軟件的功能和操作流程,工程結構的動力學的分析技巧,振動環境試驗仿真等分析方法和常見工程熱點和難點問題的處理措施,基于理論聯系實際的培訓思想,通過實例強化軟件的使用幫助設計人員解決具體的工程結構動力學問題。特舉辦“ANSYS結構振動及振動試驗環境仿真技術工程應用基礎培訓”,具體內容如下:
一、培訓目標:
(一)、理解有限元分析動力學計算的原理;
(二)、掌握ANSYS workbench軟件的使用功能和操作流程;
(三)、掌握工程結構動力學建模方法,分析技巧和動力學分析模塊適用條件;
(四)、掌握工程結構動力學環境試驗的分析方法;
(五)、培養獨立工程結構的動力學分析能力。
二、增值服務:
1、贈送培訓同屏錄制高清視頻(價值2680元)
2、贈送資料包;
3、持本人學生證或教師證享有8.5折優惠;一個單位同時報名2人享有9折優惠; 一個單位同時報名3人以上(含)享有8.5折優惠。
展開 
【10月19-21日 長沙 斯姆勒】ANSYS結構振動及振動試驗環境仿真技術工程應用基礎培訓
各企事業單位:
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3、持本人學生證或教師證享有8.5折優惠;一個單位同時報名2人享有9折優惠; 一個單位同時報名3人以上(含)享有8.5折優惠。
展開 【9月28-30日 長沙 斯姆勒】ANSYS結構振動及振動試驗環境仿真技術工程應用基礎培訓
各企事業單位:
針對新入職員工和設計工程師的數值仿真能力的提升需求,特展開結構、傳熱、流體、電磁等系列課程的專題基礎培訓,強烈建議零基礎學員在參加其他高級課程前,學習相關專業的基礎課程。本次培訓為ANSYS workbench工程結構的動力學分析的基礎培訓,全面系統地講解動力學有限元分析計算的原理,ANSYS軟件的功能和操作流程,工程結構的動力學的分析技巧,振動環境試驗仿真等分析方法和常見工程熱點和難點問題的處理措施,基于理論聯系實際的培訓思想,通過實例強化軟件的使用幫助設計人員解決具體的工程結構動力學問題。特舉辦“ANSYS結構振動及振動試驗環境仿真技術工程應用基礎培訓”,具體內容如下:
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