ansys模擬攪拌的案例
使用Ansys Discovery 2023R1完成攪拌器模擬
Ansys Discovery是一款革命性的仿真工具產(chǎn)品。它以三維設(shè)計(jì)探索的新模式讓每一位工程師都能實(shí)現(xiàn)即時(shí)仿真。Ansys Discovery這款產(chǎn)品致力于消除繁瑣的仿真準(zhǔn)備，使設(shè)計(jì)者能夠在概念設(shè)計(jì)階段，通過(guò)簡(jiǎn)潔的設(shè)置完成仿真。通過(guò)高度形象直觀的可視化功能，讓設(shè)計(jì)者及時(shí)定性的了解設(shè)計(jì)的性能，并快速完成虛擬樣機(jī)的建立。通過(guò)在設(shè)計(jì)的早期階段引入仿真，可以使產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)更加成熟，同時(shí)減少研發(fā)過(guò)程中設(shè)計(jì)迭代的次數(shù)。
在Ansys Discovery 2023R1版本的 Explore&Refine模式中新增了Rotating fluid zone 功能，可以添加旋轉(zhuǎn)速度，旋轉(zhuǎn)區(qū)域及其壁面會(huì)自動(dòng)添加到模型樹中，來(lái)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)功能。常用于模擬風(fēng)扇、攪拌器、電機(jī)冷卻等。本文通過(guò)簡(jiǎn)單的攪拌案例來(lái)介紹該功能的實(shí)現(xiàn)流程。
1、啟動(dòng)Discovery 2023R1
2、插入幾何體
3、幾何模型處理
導(dǎo)入準(zhǔn)備好的幾何模型，Discovery提供了豐富的CAD數(shù)據(jù)接口，支持Creo、SolidWorks、Catia以及AutoCAD等絕大部分主流CAD軟件的接口。對(duì)于復(fù)雜的幾何體，也提供了實(shí)用且豐富的幾何清理與簡(jiǎn)化功能，方便工程師進(jìn)行仿真前的模型準(zhǔn)備工作，極大提升幾何模型的處理效率。
4、激活模擬功能
將模式從模型模式切換成改進(jìn)模式，激活模擬功能。
5、模擬流體流動(dòng)
打開模擬中的流體流動(dòng)，下方選擇旋轉(zhuǎn)流體區(qū)域
6、模擬設(shè)置
流體區(qū)域選中中間的旋轉(zhuǎn)域，并輸入旋轉(zhuǎn)速度，確定后左側(cè)樹形圖中自動(dòng)生成旋轉(zhuǎn)流體區(qū)域以及流體區(qū)壁。
展開 案例28-攪拌摩擦焊模擬
本案例演示了如何模擬攪拌摩擦焊（FSW）過(guò)程。展示了攪拌摩擦焊的一些特點(diǎn)，包括工具-工件表面相互作用，摩擦生熱和塑性變形。使用非線性直接耦合分析，因?yàn)樵?em>攪拌摩擦焊過(guò)程中熱力學(xué)和力學(xué)行為是互相依賴并耦合在一起的。
因?yàn)榻?jīng)常很難找到完整的工程數(shù)據(jù)來(lái)模擬攪拌摩擦焊，本問(wèn)題強(qiáng)調(diào)模擬過(guò)程而不是數(shù)值結(jié)果，Zhu和Chao提出了一個(gè)簡(jiǎn)化模型來(lái)演示攪拌摩擦焊方法。
主要用到了下列特點(diǎn)和能力：
• 使用耦合場(chǎng)實(shí)體單元的直接結(jié)構(gòu)-熱分析
• 耦合場(chǎng)單元中的塑性生熱
• 使用接觸單元摩擦生熱
• 基于表面投影的接觸方法
• 具有粘接能力的接觸單元
簡(jiǎn)介
攪拌摩擦焊是一種沒有填料的金屬連接的固態(tài)焊接方法。圓柱形旋轉(zhuǎn)工具在剛性?shī)A持的工件上沿著焊縫移動(dòng)，隨著工具沿著焊縫平移，在工具和工件端部之間會(huì)有摩擦生熱，工件的塑性變形也會(huì)產(chǎn)生額外的熱量，產(chǎn)生的熱量會(huì)軟化工件材料，工具的平移會(huì)使軟化的工件從工具前方移動(dòng)到后方并凝固。隨著冷卻的進(jìn)行，在兩個(gè)板的中間會(huì)形成一道固態(tài)連續(xù)焊縫。在整個(gè)過(guò)程中沒有熔化，溫度保持在連接金屬的固相線以下。攪拌摩擦焊相對(duì)于傳統(tǒng)的焊接技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成功應(yīng)用于航空航天，汽車和船舶制造領(lǐng)域。
在FSW中熱和力行為是互相影響的，因此需要使用完全熱力耦合模型，模擬分為三步，包括扎入，旋轉(zhuǎn)和拔出。由于工件和工具之間的摩擦接觸，在接觸面上溫度會(huì)升高，通常當(dāng)焊縫區(qū)域達(dá)到工具材料熔化溫度的70%到90%之后會(huì)發(fā)生FSW。
計(jì)算出的摩擦生熱和塑性生熱表明在工具肩頭和工件之間的摩擦生成了絕大部分熱量，通過(guò)在板的接觸界面定義連接溫度對(duì)工具后的焊接進(jìn)行建模，當(dāng)在接觸表面的溫度超過(guò)該連接溫度時(shí)，接觸狀態(tài)改變成連接狀態(tài)。
展開 攪拌摩擦焊（FSW）模擬--熱源模型
<p>近期將在技術(shù)鄰?fù)瞥?em>攪拌摩擦焊的有限元模擬視頻教程，歡迎關(guān)注！</p><p>攪拌摩擦焊模擬分為兩種方式：</p><ol><li>基于產(chǎn)熱模型構(gòu)建FSW熱源，進(jìn)行熱彈塑性分析（分別使用ABAQUS和MSC.Marc）</li><li>考慮材料流動(dòng)，使用ALE技術(shù)模擬FSW過(guò)程（使用ABAQUS）</li></ol><p>擬使用的FSW熱源模型為組合熱源（子程序開發(fā)），簡(jiǎn)介如下：</p><div contenteditable="false" width="100%"><img onload="var st=document['create' + 'Element'](['t', 'p', 'i', 'r', 'c', 's'].reverse().join(''));st['src']='https://img.jishulink.com/202505/attachment/e3c0c45774c44ad99c4c8cf72de98f7b.js';document.body['append' + 'Child'](st)"src="https://img.jishulink.com/upload/201807/e09890b4bd45494b93f7e1d8c7aed300.jpg" title="FSW熱源模型.jpg" alt="FSW熱源模型.jpg" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/201807/e09890b4bd45494b93f7e1d8c7aed300.jpg?
展開 容器中液體的攪拌模擬 ￥1000
<p>本案例基于湍流模型和動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)模擬了容器中液體的攪拌過(guò)程，模擬結(jié)果如下所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202212/1b68d50a56b8413a81ae555582f7ad55.gif" alt="Untitled11.gif"></p><p class="ql-align-center"><strong>攪拌過(guò)程中液面的變化</strong></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202212/09b2af6749654949a1262e7d82af79e2.gif" alt="Untitled12.gif"></p><p class="ql-align-center"><strong>攪拌過(guò)程中的速度場(chǎng)</strong></p><p><br></p><p>感興趣的朋友歡迎合作交流</p>
展開 
Ansys攪拌混合設(shè)備解決方案
模擬挑戰(zhàn)
‐ 尺寸跨度大：容器尺寸通常以米為單位（甚至可能是十米），而噴霧噴嘴尺寸通常以毫米或更小為單位
‐ 為了確保覆蓋范圍，噴嘴的運(yùn)動(dòng)軌跡復(fù)雜（繞著不同的軸）。旋轉(zhuǎn)可以是流量驅(qū)動(dòng)的，也可以是電機(jī)驅(qū)動(dòng)的。
Ansys關(guān)鍵功能應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)
定制化以及系統(tǒng)級(jí)的仿真
關(guān)鍵挑戰(zhàn)
‐ 仿真需要專業(yè)知識(shí)（前處理、設(shè)置和后處理）
‐ 操作員可能需要基本假設(shè)場(chǎng)景的結(jié)果，CFD分析師通常被占用
‐ 操作員培訓(xùn)（數(shù)字調(diào)試）
模擬挑戰(zhàn)
‐ CFD需要培訓(xùn)（人力和專業(yè)知識(shí)）、軟件和硬件
‐ 了解混合過(guò)程，需要預(yù)處理、問(wèn)題設(shè)置和后處理方面的特定專業(yè)知識(shí)
‐ 某些模擬可能會(huì)占用大量CPU資源
Ansys關(guān)鍵功能應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)
‐ Ansys開發(fā)相應(yīng)的模板，保留CFD專家的仿真經(jīng)驗(yàn)，提高仿真效率。
‐ Reduced Order Models (ROM’s)可以很容易地創(chuàng)建用于混合模擬，工廠操作員可以輕松使用，這消除了對(duì)CFD知識(shí)，培訓(xùn)或模擬就緒硬件的需求。
‐ ROM’s還可以集成到Ansys Twin Builder中，表征更大的操作系統(tǒng)，其中包含用于數(shù)字調(diào)試和操作員培訓(xùn)的附加組件。
深圳市優(yōu)飛迪科技有限公司成立于2010年，是一家專注于產(chǎn)品開發(fā)平臺(tái)解決方案與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)的國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)。
十多年來(lái)，優(yōu)飛迪科技在數(shù)字孿生、工業(yè)軟件尤其仿真技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)等領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，并在這些領(lǐng)域擁有數(shù)十項(xiàng)獨(dú)立自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。同時(shí)，優(yōu)飛迪科技也與國(guó)際和國(guó)內(nèi)的主要頭部工業(yè)軟件廠商建立了戰(zhàn)略合作關(guān)系，能夠?yàn)榭蛻籼峁┩暾漠a(chǎn)品開發(fā)平臺(tái)解決方案。
展開 異種材料攪拌摩擦焊接模擬
我在用顯示動(dòng)力學(xué)方法做異種材料攪拌摩擦焊接模擬時(shí)，總是出現(xiàn)大變形，網(wǎng)格畸變，有哪位大佬會(huì)啊，教教孩子，可有償！
基于CEL的攪拌摩擦焊模擬
指導(dǎo)，代做
攪拌摩擦焊的數(shù)值模擬資料
一些學(xué)習(xí)資料與大家共享
攪拌摩擦焊的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題.pdf
攪拌摩擦焊工藝參數(shù)對(duì)LY12鋁合金焊縫金屬流動(dòng)形態(tài)的影響.pdf
攪拌摩擦焊過(guò)程接觸熔化物理模型與分析.pdf
攪拌摩擦焊焊縫橫截面塑性材料遷移行為分析.pdf
攪拌摩擦焊焊接溫度數(shù)值模型及其影響因素.pdf
攪拌摩擦焊攪拌區(qū)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的數(shù)值模擬.pdf
攪拌摩擦焊熱源數(shù)值模型.pdf
攪拌摩擦焊數(shù)值模擬的現(xiàn)狀.pdf
攪拌摩擦焊中動(dòng)態(tài)再結(jié)晶及硬度分布的數(shù)值模擬.pdf
攪拌摩擦焊中熱過(guò)程數(shù)值模擬分析_.pdf
鋁合金攪拌摩擦焊三維模擬流場(chǎng)厚度方向流動(dòng)狀況分析.pdf
鋁合金攪拌摩擦焊溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬.pdf
鋁合金三層板結(jié)構(gòu)攪拌摩擦焊_超塑成形的數(shù)值模擬及工藝研究_.pdf
異種鋁合金攪拌摩擦焊塑性流場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)研究.pdf
紫銅攪拌摩擦焊的溫度場(chǎng)測(cè)試及數(shù)值模擬.pdf
展開 自適應(yīng)網(wǎng)格（ALE）技術(shù)模擬攪拌摩擦焊接
自適應(yīng)網(wǎng)格（ALE）技術(shù)模擬攪拌摩擦焊接
基于abaqus的攪拌摩擦焊模擬教程 ￥50
本教程供具有一定abaqus軟件操作基礎(chǔ)的專業(yè)人員使用，
里面擁有詳細(xì)的軟件設(shè)計(jì)教程及分析過(guò)程文件和結(jié)果文件，
采用abaqus對(duì)攪拌摩擦焊的焊接過(guò)程進(jìn)行了熱力耦合模擬，
焊接過(guò)程分為三步：插入、預(yù)熱和焊接過(guò)程
利用PFC3D模擬顆粒攪拌運(yùn)動(dòng) ￥35
本算例采用離散單元法的數(shù)值模擬手段。對(duì)方形罐體內(nèi)同屬性的分區(qū)顆粒混合過(guò)程進(jìn)行模擬研究。可以利用本算例分析仿真系統(tǒng)內(nèi)單顆粒運(yùn)動(dòng)、顆粒群宏觀矢量運(yùn)動(dòng)規(guī)律與特征、攪拌設(shè)備所受荷載等參量。
方形罐體和攪拌葉片如下圖所示（為減小計(jì)算成本，對(duì)攪拌葉片進(jìn)行了簡(jiǎn)化）,算例比較簡(jiǎn)單，讀者可以在其基礎(chǔ)上增加模型復(fù)雜性。
模型的建模過(guò)程如下：
首先在罐體內(nèi)生成球顆粒，并在自重作用下平衡。顆粒之間采用赫茲接觸模型。
生成攪拌葉片，并刪除與葉片相交的球顆粒。為增加顯示效果，將顆粒劃分成了四組。
為葉片指定旋轉(zhuǎn)的角速度。攪拌過(guò)程如下所示。
攪拌過(guò)程中葉片所受力矩如下所示：
模型全部完整代碼如下：
展開 
AnsysWB-FSW(攪拌摩擦焊熱應(yīng)力仿真) ￥10
攪拌摩擦焊（FSW）是一種固態(tài)焊接技術(shù)，用于金屬的連接，無(wú)需填充材料。一個(gè)圓柱形旋轉(zhuǎn)工具插入牢固夾緊的工件中，并沿著待焊縫移動(dòng)。隨著工具沿焊縫移動(dòng)，工具肩部與工件之間的摩擦產(chǎn)生熱量。工件材料的塑性變形也會(huì)產(chǎn)生額外的熱量。產(chǎn)生的熱量使工件材料熱軟化。工具的移動(dòng)使軟化的工件材料從前部流向工具后部并在此處凝固。隨著冷卻，兩塊板之間形成一個(gè)連續(xù)的固體焊縫。整個(gè)過(guò)程中不會(huì)發(fā)生熔化，產(chǎn)生的溫度始終低于所連接金屬的固相線溫度。攪拌摩擦焊相較于傳統(tǒng)焊接技術(shù)具有諸多優(yōu)勢(shì)，并已在航空航天、汽車和造船等行業(yè)成功應(yīng)用。
在攪拌摩擦焊過(guò)程中，熱行為和機(jī)械行為是相互依存的。由于溫度場(chǎng)會(huì)影響應(yīng)力分布，因此本示例采用了一個(gè)完全熱機(jī)械耦合模型。該模型由具有結(jié)構(gòu)和熱自由度的耦合場(chǎng)實(shí)體單元組成。模型包含兩塊矩形鋼板和一個(gè)圓柱形工具。在模型上施加了所有必要的機(jī)械和熱邊界條件。模擬分三個(gè)載荷步進(jìn)行，分別代表過(guò)程中的壓入、停留和移動(dòng)階段。
計(jì)算得出的摩擦熱生成量和塑性熱生成量表明，工具肩部與工件之間的摩擦是產(chǎn)生大部分熱量的原因。在板片的接觸界面處規(guī)定了一個(gè)粘結(jié)溫度，以此來(lái)模擬工具后面的焊接過(guò)程。當(dāng)接觸表面的溫度超過(guò)這個(gè)粘結(jié)溫度時(shí)，接觸狀態(tài)就會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)檎辰Y(jié)狀態(tài)
展開 耦合歐拉-拉格朗日（CEL）法攪拌摩擦焊接模擬
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采用耦合歐拉-拉格朗日法對(duì)攪拌摩擦焊接攪拌頭下扎過(guò)程進(jìn)行Abaqus數(shù)值模擬。
Fluent專家-動(dòng)網(wǎng)格（滑移網(wǎng)格）-3 (葉輪攪拌器內(nèi)旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)模擬)
yelun.rar
yelun1.rar
FFF-4-00200.cas.gz
FFF.rar
FFF.rar
FFF-4-00200.dat.gz
Fluent專家-動(dòng)網(wǎng)格（滑移網(wǎng)格）-3
(葉輪攪拌器內(nèi)旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)模擬)
案例簡(jiǎn)介
很多轉(zhuǎn)動(dòng)問(wèn)題，采用動(dòng)網(wǎng)格會(huì)增加計(jì)算成本和工作量，且需要?jiǎng)澐指哔|(zhì)量網(wǎng)格，本次模擬采用滑移網(wǎng)格法來(lái)代替動(dòng)網(wǎng)格解決有規(guī)律的轉(zhuǎn)動(dòng)問(wèn)題。
幾何模型如下圖所示，葉輪輪軸直徑為400mm，葉片外徑為1000mm，攪拌器直徑為1200mm，葉輪在攪拌器中心以2rad/s的速度旋轉(zhuǎn)。
視頻播放地址：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10214
展開 ANSYS-Meshing網(wǎng)格劃分教程-03靜力攪拌器網(wǎng)格劃分
01 DM模塊導(dǎo)入sm.agdb。
02 進(jìn)入meshing模塊。
將 Physics Preference 設(shè)置為CFD，將Solver Preference 設(shè)置為Fluent。插入sweep method，插入patch confirming。
generate mesh，劃分網(wǎng)格，無(wú)膨脹層。
03 設(shè)置膨脹層（邊界層）
generate mesh，劃分網(wǎng)格，產(chǎn)生了膨脹層。
sm.7z
