ansys瞬態和穩態
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-08
ansys瞬態和穩態的視頻教程
ansys瞬態和穩態的實例教程
使用穩態較合適，穩態模式主要研究流體達到穩定的“常態”之后所表現出來的物理特性。不考慮流體達到穩定之前的過程，即與時間無關。如上圖，旋流分離器內的流體是穩定的流動狀態，無論何時，狀態一致。
如果仿真目的除了上述速度、壓力、湍能，還要考慮隨流體一同流動的“顆粒”，仿真模塊另外還要增加“粒子”，顆粒有多少種，粒子模塊就要增加多少個（注意，此粒子有具體質量（密度&體積），與“流線”中無質量的“粒子”有本質的區別）。穩態的仿真模式就不能勝任了，粒子（顆粒）在隨流體“流動”過程中，粒子或沉積或隨波逐流而去，粒子和流體域隨時產生變化（注意，“隨時”兩個字），時間延長則沉積越多，可供流體占用的空間越少，直到顆粒塞滿全部腔體。流體永遠達不到常態的穩定。所以仿真模式必須使用瞬態。瞬態仿真是建立在時間節點上的仿真，其仿真結果第一要素是時間。
瞬態仿真結果，假設，自0開始，第0.1秒結果、第0.2秒結果，第0.3秒結果... ..第1秒......第3秒，共計30個結果連續在一起，形成時間連續的動畫，如上圖，就是30個粒子瞬態仿真結果。
那么，請問，如果我想獲得一個表達3秒種的，相對質量高的動畫，應該如何調整瞬態仿真呢？
播放時長=仿真時長，幀頻=24幀。格式MP4或者GIF。有興趣的朋友可以一試，本文附件為模型文件。
剛才出去吃飯，五個籠包飽了。想起一件事，一個朋友說，能否在穩態下仿真粒子的運動呢？手拿第六個籠包糾結了。五個籠包填飲肚皮，是我飯量的穩定狀態。第一個至第五個籠包，分別是1/5、2/5、3/5、4/5、5/5飽的瞬時狀態，第五個籠包是達到穩定狀態的必要。至于第六個籠包，是吃與不吃的糾纏狀態。
另外
公布重大科學發現：
穩態：一共五個籠包吃飽。不管先吃哪個，五個剛剛好。
展開 母線的穩態和瞬態載流量 ￥50
[圖片]
（附件slpoe_allfix）
瞬態滲流不考慮固結沉降
（2）瞬態滲流考慮固結沉降時（采用Soil，Transient分析步，只約束邊界節點位移），邊坡水平面采用*Sflow邊界和只設置水平面零孔壓邊界均只需43子步完成計算，中間只報1U，收斂效果完全相同，孔壓隨時間動態演變，直至平衡。（附件slope_sflow2、slpoe_pore）
邊坡孔壓 /Pa（每個Frame0.5小時）
（3）瞬態滲流考慮固結沉降時，邊坡水平面和斜坡面均采用*Sflow邊界和設置水平面零孔壓邊界、斜坡面*Sflow邊界均只需43子步完成計算，中間只報1U，收斂效果完全相同，孔壓隨時間動態演變，直至平衡。（附件slope_sflow12、slpoe_pore_sflow1）
邊坡孔壓 /Pa（每個Frame0.5小時）
4. 隧洞算例（小三維C3D8P）
隧洞尺寸
（1）瞬態滲流不考慮固結沉降時，洞壁采用*Sflow邊界和采用零孔壓邊界收斂效果完全相同，但孔壓在第一子步就達到穩狀態定，沒有隨時間的變化過程。（附件tunnel_allfix）
第一子步孔壓計算結果 /Pa
（2）瞬態滲流考慮固結沉降時，洞壁采用*Sflow邊界和采用零孔壓邊界收斂效果完全相同，而且孔壓均隨時間動態演變，逐漸穩定。（附件tunnel_pore0、tunnel_sflow）
隧洞孔壓 /Pa（每個Frame0.1小時）
隧洞位移 /m（每個Frame0.1小時）
展開 一、模型搭建
新建→模型向導→選擇三維； 選擇物理場：傳熱→固體傳熱，按增加→研究，選擇研究：預置研究→穩態→完成；
導入相應的二維或三維模型，或者直接在 COMSOL 里自建幾何模型；導入：頂部工具欄：導入，選中幾何 1→選擇單位→導入，最后形成聯合體→全部構建；
可在右側框內搜索要添加的材料，然后“增加到選擇”；或者添加空材料，去選擇一個域，然后材料屬性目錄下會出現做該仿真必要的參數，輸入參數即可；材料分配及屬性如下。
第一種材料：
第二種材料：
第三種材料：
二、施加載荷
點擊初始值 1：溫度默認單位 K，可修改為℃； 熱絕緣 1：默認選擇所有邊界； 右鍵“固體傳熱”，添加溫度，邊界選擇輸入載荷的區域；
左側溫度
右側溫度
上下兩側熱絕緣
三、穩態計算
點擊“研究”開始計算，仿真完成后，結果下面自動出現“溫度”；點擊溫度→體，出現仿真結果圖；可通過派生值→全局計算，計算自己所需要的值。
四、瞬態計算
右側任務欄：預置研究→瞬態； 研究 2 →步驟 1：研究設定； 時間單位：可設置為 s；時間：設置仿真時間范圍及步長；
仿真完成后，結果下面自動出現 “溫度”； 點擊溫度→表面。出現仿真結果圖。可看到溫升變化，和穩態保持一致； 派生值，右鍵，“體最大值”，會在仿真圖下方出現“表格 2”，自動將時間和溫度的對應變化列出來；
中間區域隨時間溫升情況
有問題聯系：
展開 【熱仿真】穩態和瞬態計算方法 ￥20
序號
符號
示意
Card image
示意
數值
單位
1
E
Young’s modulus
MAT1
楊氏模量
210000
MPa
2
NU
Poisson’s ratio
泊松比
0.3
/
3
RHO
Material density
密度
7.85*10^-9
t/mm^3
4
A
Thermal expansion coefficient
線膨脹系數
1*10^-5
/℃
5
K
Thermal conductivity
MAT4
導熱系數
73
mW/(mm·℃)
6
H
Heat transfer coefficient
傳熱系數
0.040
mW/(mm^2·℃)
展開 
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[圖片]
一、模型搭建
新建→模型向導→選擇三維； 選擇物理場：傳熱→固體傳熱，按增加→研究，選擇研究：預置研究→穩態→完成；
導入相應的二維或三維模型，或者直接在 COMSOL 里自建幾何模型；導入：頂部工具欄：導入，選中幾何 1→選擇單位→導入，最后形成聯合體→全部構建；
可在右側框內搜索要添加的材料，然后“增加到選擇”；或者添加空材料，去選擇一個域，然后材料屬性目錄下會出現做該仿真必要的參數
1. 簡介
（1）穩態滲流, Soil（Steady-State），即可以考慮固結沉降，也可以不考慮固結沉降，穩態分析步中設置的Time period數值沒有實際時間概念（具有代表性的邊界條件有*Sflow邊界、*flow邊界、固定孔壓邊界等）。
（2）瞬態滲流，Soil（Transient），三維模型中可以考慮固結沉降，也可以不考慮固結沉降，但不考慮固結沉降時，相當于穩態滲流；二維模型中不考慮固結沉降時模型不收斂
流固耦合在醫學中也會被用到，本次小編為大家帶來針對人造血管內血液流動的仿真實例。
在開物云平臺上找到Workbench，點擊進入
在左側的Toolbox中找到對應的模塊：Fluid Flow(Fluent)和Static Structure。
雙擊“Geometry”，進入建模功能。
文件-打開-找到保存的模型文件
序號
符號
示意
Card image
示意
數值
單位
1
E
Young’s modulus
MAT1
楊氏模量
210000
MPa
2
旋流分離器，普遍使用在各行業各領域。對于流體在旋流分離器內的仿真工作，要根據實體工件設計目的而分別對待，制定不同的仿真模式。
如上圖，如果仿真目的是研究內部流體所表現出來的速度、壓力。仿真模塊選擇“流動”即可。如果還要涉及湍能，物理模塊要增加“湍流”。使用穩態較合適，穩態模式主要研究流體達到穩定的“常態”之后所表現出來的物理特性。不考慮流體達到穩定之前的過程，即與時間無關。如上圖，
基于ANSYS的長斜索大橋大變形下的模態分析流程和瞬態分析
附件包括幾何建模文件bridge.txt，靜力模態分析文件static&modal.txt以及瞬態求解文件full.txt。
問題：在ansys中，諧分析是對結構施加正弦載荷，瞬態分析是對結構施加任意隨時間變化載荷，那么，在瞬態分析中，對結構施加隨時間變化的正弦載荷，得到的結果怎樣和諧分析中的結果對比？
舉個例子：如下圖：彈簧——質量系統，各參數如圖。（可以計算該系統的固有頻率為 0.3211Hz，0.6833Hz）
1、在ansys中建模，并做諧響應分析，頻率范圍為 0.1—1.2Hz，取M1的位移作圖，如下圖
