ansys 相變模擬的案例
Fluent模擬TNT炸藥受熱相變 ￥4.5
炸藥受熱過程溫度變化云圖
基于MEDC模型的鈦合金熱處理相變模擬
ODF數(shù)據(jù)定義
通過鈦合金熱處理冷卻過程模擬計算，能夠獲取熱處理后多種相轉(zhuǎn)變模擬結(jié)果數(shù)據(jù)曲線，包括溫度、初生α相尺寸、初生α相體積分數(shù)、β相體積分數(shù)、二次α相體積分數(shù)、總α相體積分數(shù)、二次α相開始溫度、二次α相形成的臨界冷卻率等。
各轉(zhuǎn)變結(jié)果及相變-時間曲線圖
在織構(gòu)轉(zhuǎn)變方面，能夠顯示ODF云圖、極圖、反極圖，以及HCP晶體結(jié)構(gòu)的Kearns數(shù)。
初生α相、二次α相、β相及總α相極圖
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Fluent專家-udf-1 (液體的蒸發(fā)相變模擬)
evaporation and condensation.rar
液體水-水蒸汽udf.txt
watervapor.c.txt
wb.rar
wb11.rar
Fluent專家-udf-1
(液體的蒸發(fā)相變模擬)
案例簡介
本案例對二維容器內(nèi)水的蒸發(fā)相變過程進行模擬分析，容器底部被持續(xù)加熱，容器內(nèi)裝滿水，液面為自由液面，與底部接觸的水蒸發(fā)形成水蒸汽氣泡，并逐漸上竄至液面逸出，屬于動態(tài)變化過程。
本案例通過udf來定義了水與水蒸汽之間的轉(zhuǎn)換。
abaqus模擬材料相變的方法及代碼
奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變會產(chǎn)生相變應(yīng)力，如何在abaqus中實現(xiàn)相變應(yīng)力的模擬的，現(xiàn)在主要有兩種方法：1 umat，2 usdfld+uexpan，對于第一種方法必須是理論功底很深厚的abaqus資深玩家才可能在較短的時間內(nèi)搞定，否則還是放棄吧，對于第二種模擬方法，也必須有理論功底，并且熟悉abaqus的二次開發(fā)才可以，由于設(shè)計到程序開發(fā)這塊，不是一兩句能描述的清楚，所以如果大家還有什么更多疑問可以站內(nèi)私信咨詢，我做過奧氏體向馬氏體的二次開發(fā)程序，而且還做過同時包含反向的相變程序，以及一種材料向另一種材料轉(zhuǎn)變的程序，希望可以幫到大家
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展開 
基于ANSYS的相變分析
基于ANSYS的相變分析
相變：
術(shù)語
理論
材料特性
瞬態(tài)分析指南
例題 - 飛輪的鑄造：
使用熱焓材料特性
通用后處理
時間歷程后處理
相 - 物質(zhì)的一種確定原子結(jié)構(gòu)形態(tài)，均勻同性。
有三種基本的相:
相變 - 系統(tǒng)能量的變化(增加或減少)可能導(dǎo)致物質(zhì)的原子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。 通常的相變過程稱為固結(jié)，溶化，汽化或凝固。
ANSYS涉及相變的重要有限元應(yīng)用有:
液體的凝固或固結(jié)
固體的溶化
液-汽 相變問題需要的熱傳遞分析后進行流體分析。
許多計算流體動力學(xué)軟件可以處理液-汽流動和相變。
相變分析必須使用瞬態(tài)熱分析求解。
本章主要講解典型的相變問題：金屬的凝固過程。
當物質(zhì)相變時，溫度保持不變。
例如，冰在 0 °C 準備溶解。
熱量輸入冰中，冰轉(zhuǎn)化為水。
冰完全轉(zhuǎn)化為水時，溫度還是0 °C。
當溫度不變時，熱量到哪里去了?
熱量在物質(zhì)粒子狀態(tài)改變過程中被吸收了。
在物質(zhì)相變種需要的熱量稱為溶化的 潛在熱量 。
相變分析必須考慮材料的潛在熱量。
熱焓材料特性(ENTH)用來計入潛在熱量。
熱焓由密度和比熱得出，在相變分析中應(yīng)作為材料特性輸入。
模型中其它材料應(yīng)輸入密度和比熱數(shù)值。
只要定義材料的比熱和密度或熱焓；而非全部。
熱焓數(shù)值隨溫度變化。因此，熱分析是非線性的。
在相變分析中，熱焓數(shù)值必須作為材料特性輸入。
經(jīng)典(熱動力學(xué)) 熱焓數(shù)值單位是能量單位，為kJ 或BTU。單位熱焓單位為能量/質(zhì)量，為kJ/kg 或BTU/lbm。
ANSYS熱焓材料特性單位為 能量/體積，為KJ/m3或 or BTU/ft3.
如果熱量/體積熱焓數(shù)值在某些材料中不能使用時，它可以用密度、比熱和物質(zhì)潛在熱量得出。
展開 ANSYS workbench瞬態(tài)傳熱相變分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)傳熱相變的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)傳熱相變瞬態(tài)熱分析步的建立
3、學(xué)習(xí)傳熱相變瞬態(tài)熱分析的載荷施加
4、學(xué)習(xí)傳熱相變瞬態(tài)熱的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 傳熱相變瞬態(tài)熱分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
?
【雙穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)】PXCM相變細胞材料加、卸載過程Abaqus模擬
在外界載荷作用下，細胞會經(jīng)歷狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，并耗散掉沖擊能量，有些文獻將微觀的相變概念擴展到此宏觀細胞材料之中，并稱之為相變細胞材料（PXCM）。
相變細胞材料的加、卸載試驗
2
Abaqus有限元模擬
最近幾年，有不少關(guān)于PXCM的基礎(chǔ)研究文獻，下面的案例物理模型源自于普渡大學(xué)Pablo研究小組2019年發(fā)表的一篇Nature，文章對幾種不同的PXCM結(jié)構(gòu)設(shè)計進行了研究，應(yīng)**博士的需求，我對其中一個結(jié)構(gòu)的彈性鉸失穩(wěn)以及整體結(jié)構(gòu)0°/45°的加、卸載過程進行了Abaqus有限元模擬復(fù)現(xiàn)。
雙層余弦梁彈性鉸
A
彈性鉸失穩(wěn)
拱形彈性結(jié)構(gòu)受壓失穩(wěn)過程中會突然翻轉(zhuǎn)，如果使用靜力學(xué)來計算失穩(wěn)，必須用位移來控制加載（輸出RF），或者采用弧長法（輸出LPF），除此之外，還可以采用動力學(xué)方法來模擬這個過程。
算法對比
計算結(jié)果表明，隱式動力學(xué)和靜力學(xué)、弧長法給出的結(jié)果基本完全一樣。顯式算法捕捉到了一些高頻振動，載荷-位移曲線與其它方法整體一致。
B
整體加、卸載
為提高結(jié)構(gòu)的可恢復(fù)性，整體模型彈性鉸幾何參數(shù)略有改變，對其加、卸載考慮了兩個比較特殊的方向，即0°（由于結(jié)構(gòu)對稱性，0°-水平和90°-豎直方向的力學(xué)行為一致）和45°（對角線方向），輸出加、卸載的載荷-位移曲線，可以看到局部失穩(wěn)導(dǎo)致的載荷波動。
0°加卸載曲線
45°加卸載曲線
參考文獻:
David Restrepo a, Nilesh D. Mankameb, Pablo D. Zavattieri a,“Phase transforming cellular materials”
Y. Zhang, D.
展開 干貨：基于MEDC模型的鈦合金熱處理相變模擬
ODF數(shù)據(jù)定義
通過鈦合金熱處理冷卻過程模擬計算，能夠獲取熱處理后多種相轉(zhuǎn)變模擬結(jié)果數(shù)據(jù)曲線，包括溫度、初生α相尺寸、初生α相體積分數(shù)、β相體積分數(shù)、二次α相體積分數(shù)、總α相體積分數(shù)、二次α相開始溫度、二次α相形成的臨界冷卻率等。
各轉(zhuǎn)變結(jié)果及相變-時間曲線圖
在織構(gòu)轉(zhuǎn)變方面，能夠顯示ODF云圖、極圖、反極圖，以及HCP晶體結(jié)構(gòu)的Kearns數(shù)。
初生α相、二次α相、β相及總α相極圖
IBM推出具有相變存儲器的8位模擬芯片
12月3號，在舊金山舉行的IEEE國際電子器件會議（IEEE International Electron Devices Meeting）上，來自IBM的報告介紹了一種新的8位模擬芯片。但真正的發(fā)展并不是模擬芯片追趕上了數(shù)字芯片，而是對芯片架構(gòu)的徹底重新思考。該芯片是第一個在存儲信息的地方執(zhí)行8位計算的芯片。
這項研究的首席研究員Abu Sebastian（來自IBM蘇黎世研究中心）說，在傳統(tǒng)的馮·諾依曼芯片架構(gòu)中，數(shù)據(jù)不斷地在內(nèi)存和處理器之間穿梭，這消耗了寶貴的能量和時間。內(nèi)存計算是降低功耗同時提高性能的合乎邏輯的下一步。這方面的進步對于硬件跟上人工智能的發(fā)展是必要的。
IBM的新型模擬芯片是基于相變存儲器的。關(guān)鍵成分是一種可以對電流作出反應(yīng)而發(fā)生相變的材料。它們通常是鍺、碲和銻的合金。在導(dǎo)電的那個相中，原子排列得很整齊。在另一個不導(dǎo)電的相中，原子四處運動，被電流局部加熱，變得雜亂無章。
兩個電極之間的相變材料不會像0和1那樣在有序和雜亂的排列之間完全切換。相反，在任何時間點，都是兩種排列的混合：材料的總電阻取決于原子雜亂排列的區(qū)域的大小。
Sebastian說：“我們正在根據(jù)原子排列對信息進行編碼?！崩纾窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)重可以以相變存儲器設(shè)備中的電阻的方式來存儲和訪問。
但這些電阻存在漂移和波動的問題。因為當讀取信息時電流通過相變材料，所以原子排列雜亂的區(qū)域每次都會改變一點——這限制了這種器件的精度和實用性。
為了解決這個問題，IBM的研究人員給相變存儲器引入了一個所謂的投影段（projection segment）。
展開 南京大學(xué)劉輝組用光學(xué)芯片模擬宇宙量子相變與時空"破洞"
圖二 二維彎曲超材料模擬負質(zhì)量宇宙弦(a)和正質(zhì)量宇宙弦(e); 負質(zhì)量宇宙弦排斥光束的實驗結(jié)果(b-d); 正質(zhì)量宇宙弦吸引光束的實驗結(jié)果(f-h).
普通的光學(xué)介質(zhì)在對光場進行操控的時候，總會改變光場的部分性質(zhì)，讓光場攜帶的信息丟失，例如最簡單的光學(xué)反射會翻轉(zhuǎn)光場的左右分布(圖三(a)), 而普通天體引力透鏡會導(dǎo)致光場的形變和發(fā)散(圖三(b)),而宇宙弦拓撲時空中光場的傳遞是具有很好的魯棒性，光場的分布被整體地保護起來，光信息的傳遞基本沒有損失(圖三(c))。為了進一步證明這種拓撲時空對光信息的無損傳遞特性，研究組將各種復(fù)雜光場耦入光學(xué)芯片中，例如多光束光場(圖三(d))和Airy光束(圖三(e))，實驗結(jié)果顯示光場在拓撲時空中傳輸，光場被很好地保護起來而沒有被破壞。
圖三(a)普通光學(xué)反射; (b)普通天體的引力透鏡效應(yīng); (c) 拓撲時空中光場的傳輸; (d) 光學(xué)芯片中多光束傳輸實驗; (e) 光學(xué)芯片中Airy光束傳輸實驗; (f)宇宙真空場的自發(fā)對稱性破缺; (g)調(diào)節(jié)材料損耗模擬拓撲相變; 相變過程中超材料光學(xué)模式的改變(h)與對稱性破缺(i)。
根據(jù)當代量子宇宙模型，時空缺陷是在宇宙量子相變過程中，真空場自發(fā)對稱性破缺所導(dǎo)致的結(jié)果(圖三(f))。研究組通過在光學(xué)芯片中調(diào)節(jié)材料損耗系數(shù)來模擬時空的拓撲相變過程(圖三(g))。結(jié)果表明當材料損耗較大，超材料表現(xiàn)為各項同性 (圖三(h))，真空場處于對稱相(圖三(i))，時空無拓撲特性；當材料損耗降低至臨界點以下，超材料表現(xiàn)為各項異性(圖三(h))，真空場對稱性自發(fā)破缺(圖三(i))，時空具有非平庸拓撲特性。這些結(jié)果顯示損耗可以做新的自由度在芯片上調(diào)控光子的拓撲性質(zhì)。
展開 冷凍保存中液態(tài)介質(zhì)發(fā)生相變過程的溫度場、速度場和固體力學(xué)場模擬 ￥1500
本文章展示了基于COMSOL軟件建立的多物理場耦合數(shù)值模型，解決了在低溫保存過程中熱傳導(dǎo)和流體流動問題的耦合問題，同時得到了液態(tài)介質(zhì)發(fā)生相變過程中的流動性質(zhì)、溫度場以及應(yīng)力場，部分結(jié)果展示如下：
感興趣的朋友，歡迎合作交流！
fluent模擬相變材料的問題，初始化的時候出現(xiàn)警告，后續(xù)計算一直不收斂
fluent模擬相變材料的問題，初始化的時候出現(xiàn)警告，后續(xù)計算一直不收斂
積鼎 VirtualFlow 案例 | 環(huán)路熱管相變換熱模擬，實現(xiàn)微通道氣液兩相、單相及流固耦合仿真計算
但是其結(jié)構(gòu)緊湊、面對長距離以及多點復(fù)雜的高熱流密度熱源的散熱現(xiàn)象，普通的測量設(shè)備很難精確的測量相變過程的溫度、速度等參數(shù)的變化；同時試驗的周期較長，費用很高，導(dǎo)致研發(fā)周期和成本都急劇增加。
針對上述現(xiàn)象，用戶單位某物理研究所提出需要環(huán)路熱管相變換熱整體解決方案，幫助其在熱管的研發(fā)設(shè)計前期，用仿真替代一部分試驗，縮短研發(fā)周期。
項目目標
積鼎基于公司現(xiàn)有的VirtualFlow軟件，通過對兩相流動的毛細力和沸騰換熱、冷凝換熱的研究，完善相關(guān)的求解算法和物性參數(shù)庫，形成熱管相變冷卻的整體解決方案。其可用于模擬吸液芯的毛細現(xiàn)象、蒸發(fā)管的沸騰、冷凝器的冷凝等復(fù)雜現(xiàn)象，解決熱管試驗參數(shù)不易測量和試驗成本高等問題。
軟件可以對流體回路的部件及換熱器等進行微觀的氣液兩相、單相、流固耦合等模擬仿真計算，提取所仿真的物理現(xiàn)象及趨勢，并能與理論計算比較驗證。
2. 解決方案及優(yōu)勢
主要算法和計算流程
軟件具備在含有不凝性氣體的工質(zhì)中計算蒸發(fā)及冷凝相變的能力，適用于蒸發(fā)器、冷凝器等存在不凝性氣體的設(shè)備的相變計算。
采用該軟件進行不凝性氣體凝結(jié)和蒸發(fā)相變數(shù)值模擬時，多相流模型均采用mixture模型，并啟用組分輸運模型，分別求解連續(xù)方程、體積分數(shù)方程、動量方程、能量方程和組分擴散方程，蒸發(fā)和冷凝過程中的相變通過UDF（User Define Function）在體積分數(shù)方程、能量方程和組分輸運方程中分別添加質(zhì)量源項、能量源項和相等的質(zhì)量源項實現(xiàn)。
本軟件提供組分輸運模型，其為基于組分質(zhì)量分數(shù)的輸運方程解，可利用預(yù)先定義的蒸發(fā)及冷凝機制對蒸發(fā)及冷凝過程進行模擬。在自研軟件中考慮到多組分的輸運時，將混合氣體作為一個研究的整體，利用多組分模型可以很好地解決含有兩種或者兩種以上組分的系統(tǒng)。
展開 Ansys workbench模擬背板靜力學(xué)分析 ￥29.9
</p><p><br></p><p>2 Ansys workbench有限元分析軟件</p><p>在ANSYS 7.0版本問世之前，ANSYS公司致力于研發(fā)其核心產(chǎn)品ANSYS。這一版本通過其仿真效果的卓越和效率的顯著，贏得了工程界的廣泛贊譽。然而，盡管取得了如此成就，該版本在仿真模擬操作方面存在明顯的不足，即用戶必須通過編寫復(fù)雜的程序才能進行仿真，這限制了其在工程領(lǐng)域的普及應(yīng)用。</p><p>隨著ANSYS公司成功推出ANSYS Workbench這一新型號，局面發(fā)生了轉(zhuǎn)變。ANSYS Workbench以其創(chuàng)新的用戶界面和工作流程，簡化了仿真過程，極大地提升了用戶體驗，因此迅速被廣泛應(yīng)用，其普及程度甚至超越了傳統(tǒng)的ANSYS經(jīng)典版本。目前，ANSYS Workbench已經(jīng)發(fā)展到24.0版本，繼續(xù)引領(lǐng)著行業(yè)的進步。</p><p>ANSYS Workbench作為一個先進的仿真平臺，具備分析和模擬復(fù)雜機械系統(tǒng)的能力。它涵蓋了結(jié)構(gòu)靜力學(xué)、結(jié)構(gòu)動力學(xué)、剛體動力學(xué)、流體動力學(xué)、結(jié)構(gòu)熱力學(xué)、電磁場分析以及多物理場耦合分析等多個領(lǐng)域。這些功能使得工程師能夠?qū)C械系統(tǒng)進行全面的性能評估，從而優(yōu)化設(shè)計，提高產(chǎn)品的可靠性和性能。</p><p>在結(jié)構(gòu)靜力學(xué)方面，ANSYS Workbench能夠模擬材料在靜態(tài)載荷下的響應(yīng)，包括應(yīng)力、應(yīng)變和位移等參數(shù)。在結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析中，該平臺可以模擬結(jié)構(gòu)在動態(tài)載荷下的行為，如振動和疲勞。剛體動力學(xué)分析允許工程師研究物體在受到力和扭矩作用時的運動情況。</p><p>流體動力學(xué)模塊使工程師能夠模擬液體或氣體在各種條件下的流動行為，這對于設(shè)計高效的流體傳輸系統(tǒng)至關(guān)重要。結(jié)構(gòu)熱力學(xué)分析則關(guān)注材料在熱載荷下的行為，包括熱膨脹和熱應(yīng)力。
展開 如何在ANSYS中模擬非線性三維隔震支座 ￥299
最近有很多同學(xué)聯(lián)系我，問到如何數(shù)值模擬三維隔震支座。假期加個班，做個算例分析。
1. 包含的內(nèi)容
（1）算例模型命令流
（2）三維隔震支座命令流
（3）計算過程excel文件
（4）建筑隔震橡膠支座規(guī)范
（5）常用隔震支座的設(shè)計參數(shù)
2. 進階內(nèi)容（需另付費，有需要可聯(lián)系）
（1）隔震支座在ANSYS中的批量建模方法，預(yù)計時間2024年02月
（2）如何在ABAQUS中模擬非線性單位隔震支座（連接器單元），預(yù)計時間2024年03月
3. 解決的問題
（1）如何在ANSYS中模擬橡膠隔震支座？
（2）如何確定隔震模型的力學(xué)參數(shù)與隔震支座設(shè)計參數(shù)的定量對應(yīng)關(guān)系？
（3）如何模擬隔震支座的非線性特性？
（4）如何驗證隔震支座模擬的正確性？
4. 隔震模型的力學(xué)參數(shù)與隔震支座設(shè)計參數(shù)的定量對應(yīng)關(guān)系
我們知道，實際應(yīng)用中，我們可以采用廠家提供的標準型號的隔震支座，也可以訂制特殊類型的隔震支座，不管采用那種形式，在仿真模擬時，我們都要將設(shè)計參數(shù)與隔震模型的力學(xué)參數(shù)對應(yīng)起來，從而進行力學(xué)分析。
ANSYS中并沒有特定的隔震單元，但提供了一系列的彈簧-阻尼器單元，可以通過組合單元模擬隔震支座的力學(xué)特性。采用COMBIN14單元模擬隔震支座的豎向剛度，COMBIN14又稱彈簧-阻尼器單元，具有1D、2D和3D的軸向或扭轉(zhuǎn)能力。軸向彈簧-阻尼器為單軸拉壓行為，每個單元有2個節(jié)點，每個節(jié)點有3個自由度，即沿著X、Y和Z方向的三個平動或轉(zhuǎn)動位移。水平方向上，采用COMBIN40單元模擬隔震支座的水平剛度和阻尼，COMBIN40單元將彈簧、滑塊和阻尼器并聯(lián)，再用串聯(lián)的方式與間隙耦合形成組合體，適用于多種情況的分析。該單元可以引入雙線性強化模型，并考慮粘滯阻尼的影響。詳細參考《ANSYS結(jié)構(gòu)分析單元與應(yīng)用》。
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