二、流體力學拓展：強風下的流阻與流場分析 除了結構受力，我們還拓展了流體力學分析場景：模擬強風吹過馬匹健壯身體的工況，分析其流阻大小與周圍流場分布。畢竟在工程領域，結構設計與流體特性往往密不可分（比如汽車、航空航天部件的氣動優化）。

寫在前面 仿真、模擬、有限元分析、多物理場……這些術語是不是早已成為每位仿真人的“日常”？大家是否知曉其背后的技術原理和演進趨勢，正深刻地改變著世界？Ansys全新推出【Simulation Topics】系列專題，邀您一起探索仿真世界。

或許未來某一天，當我們乘坐 “磁懸浮管道列車” 穿越城市，當 “人工心臟” 能完美模擬人體血液循環，當我們能精準預測臺風的每一個轉向時，我們才會真正意識到：原來那些改變生活的科技，都源于對 “流體運動” 的不斷探索。 所以下次再看到水流、風吹過，不妨多想一想：這背后，是不是又藏著流體力學的小秘密？畢竟這門學科的范疇，遠不止你看到的那么簡單。

外部流的示例包括流經飛機機身的空氣（其中通常需要關注升力和阻力等空氣動力）、流經船體的水或吹過建筑物的風。物體的形狀和方向會影響外部流動的行為，形成邊界層（物體-流動界面的粘性區域）和流動分離。 內部流的示例，包括流經管道或風道的空氣或水。它們受到邊界壁的約束，損失在壁面的動量會導致沿流動方向的壓力下降。

可以這么說：你跑高速時，斥巨資加的油充的電，基本都被風吹走了。 對新能源汽車來說，風阻系數每降低0.01，續航里程就能提升將近10km。 除了能耗，還有駕駛體驗。比如噪音，風噪通常和風阻成正相關。風阻太大，說話只能靠吼。 再比如加速性能，阻力大，汽車加速度自然減小，推背感瞬間減弱。 總之，減小風阻能讓汽車省錢又舒適，還不需要增加任何零件，性價比可謂頂天高。

//www.yqgqt.org.cn/video/c16646 八折 手把手教你 ABAQUS鋼筋混凝土樓房地震模擬 https://www.yqgqt.org.cn/video/c16682 八折 Abaqus/CFD流固耦合經典案例-風吹平板 https://www.yqgqt.org.cn

目前比較通用的水動力學軟件有CFD和AQWA,為目前應用廣泛的海上浮體和浮式結構操作模擬軟件， 不僅可以很好地計算浮體的穩性和水動力特性， 還可以對浮體的系泊、下水、吊裝和扶正等工況進行計算分析[3].CFD軟件可以計算靜水中和波浪中的阻力載荷，計算耗費資源多、周期長，但是計算結果更加準確.AQWA軟件是ANSYS的一個水動力模塊，只能計算波浪中的阻力，相對CFD而言，計算速度快、效率高，計算結果也相對準確

1 ANSYS的前處理 1.1 ANSYS有限元分析流程 有限元是把一個原來是連續的物體劃分為有限個單元，這些單元通過有限個節點相互連接，承受與實際荷載等效的節點載荷，根據力的平衡來進行分析，根據變形的協調條件來把這些離散的單元組合起來進行綜合求解的方法，其思想為離散化思想。基于ANSYS的分析流程主要分為前處理、求解和后處理3大步驟。

然后，我們假設空腔外部以及進氣口和出氣口處的熱邊界條件是已知的；另一方面，外部意味著物體被無限大體積的空氣所包圍。最后，我們假設遠離物體的空氣溫度是一個已知的恒定值。 恒定傳熱系數的設置。 文章開始的母線板示例中假設自然對流傳遞到外部空氣空間。

流動的性質會導致流體不規則分離并引起物體振動，從而導致故障。因此，減少渦流脫落很重要。使用 CFD 工具，可以模擬渦流脫落、分析其行為并相應地優化設計。 了解渦流脫落 為了解釋這種現象，已經進行了多項研究來分析工業煙囪等結構在風流過時的行為。當由鋼制成的塔或煙囪等高大結構遇到以相當大的速度吹來的風時，結構的下側會形成低壓區。當風流繼續超出結構屏障時會發生渦流脫落，從而產生振動效果。