ansys物體分離的案例
淺談流體在物體表面的分離本質(zhì)
淺談流體在物體表面的分離本質(zhì)
流動(dòng)分離的必要條件，流體有粘性和流體產(chǎn)生逆壓梯度。這個(gè)進(jìn)一步描述即是邊界層理論。
首先先說(shuō)下流體為什么會(huì)產(chǎn)生邊界層分離呢？
其實(shí)這是分子學(xué)的問(wèn)題，對(duì)于流體來(lái)說(shuō)，它們不想固體一樣，有比較穩(wěn)固強(qiáng)大的分子鍵相互連接。流體之間的分子鍵相對(duì)來(lái)說(shuō)不太穩(wěn)固，所以在受到剪切力以后，可以隨意變形自己的形狀。流體中最主要的力之一應(yīng)該就是粘性力了。它的作用就是保持流體層與層之間處于粘結(jié)的狀態(tài)，你也可以理解為這個(gè)力是摩擦力。一般來(lái)說(shuō)，流體內(nèi)部的粘性力是非常小的，可以忽略。但是當(dāng)流體與壁面靠近時(shí)，粘性力就不能忽略了，這個(gè)粘性力會(huì)導(dǎo)致流體的質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量減小，進(jìn)而在壁面位置產(chǎn)生邊界層。流體中另外一個(gè)主要的力就是壓力了。當(dāng)流體運(yùn)動(dòng)時(shí)根據(jù)伯努利原理，有動(dòng)能和勢(shì)能變化就會(huì)產(chǎn)生壓力能。這個(gè)壓力能我們可以用壓差來(lái)表示。之所以產(chǎn)生邊界層分離，就是因?yàn)榱黧w層之間的壓差和粘性力導(dǎo)致流體質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量減小為零甚至是負(fù)，使得邊界層內(nèi)流體質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生回流，將邊界層內(nèi)另外的流體質(zhì)點(diǎn)被擠向外側(cè)主流，邊界層與壁面也就產(chǎn)生了分離。
結(jié)合機(jī)翼型和球狀型邊界層分離的不同為實(shí)例講講邊界層。
首先我們假設(shè)氣流從遠(yuǎn)處來(lái)的時(shí)候速度一致。當(dāng)氣流接觸到機(jī)翼和球狀物時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生加速。你可以理解為，體積流量一致，速度和流過(guò)的截面積成反比。根據(jù)伯努利原理，當(dāng)速度增加時(shí)，不考慮勢(shì)能的話，壓力是減小的，即為順壓。在這個(gè)階段，在壁面附近的邊界層處，順壓導(dǎo)致的壓差是可以克服粘性的作用，使得流體質(zhì)點(diǎn)保持向前運(yùn)動(dòng)。
此后的階段機(jī)翼和球狀物的邊界層就不太一樣了。在流體質(zhì)點(diǎn)繼續(xù)前行，過(guò)了球狀物最高點(diǎn)位置時(shí)，根據(jù)前面說(shuō)的，這個(gè)時(shí)候流體會(huì)減速，產(chǎn)生逆壓。而運(yùn)動(dòng)的流體質(zhì)點(diǎn)在此刻既要抵抗粘性作用，又要克服壓差。當(dāng)動(dòng)量不足以克服這兩個(gè)作用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生停滯甚至回流，回流作用使得邊界層內(nèi)的流體質(zhì)點(diǎn)擠向外部，所以導(dǎo)致邊界層脫離壁面。
展開(kāi) 基于ANSYS的油水分離器優(yōu)化設(shè)計(jì)
根據(jù)現(xiàn)行材料的力學(xué)性能，采用Direct Optimization模塊對(duì)油水分離器部分設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。考慮到實(shí)際加工、生產(chǎn)情況采用離散型設(shè)計(jì)變量，并通過(guò)單元表提取應(yīng)力線性化結(jié)果并建立相應(yīng)的約束條件。經(jīng)對(duì)求得最優(yōu)解與殼單元提取的應(yīng)力線性化結(jié)果相似性的對(duì)比，證明了單元表提取應(yīng)力線性化結(jié)果并優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法可行性，進(jìn)而在滿足要求的基礎(chǔ)上使設(shè)備達(dá)到重量最小，經(jīng)濟(jì)性最佳。
礦用壓縮空氣系統(tǒng)生產(chǎn)和輸送額定壓力為1.0MPa的壓縮空氣，在正常的開(kāi)拓、生產(chǎn)時(shí)為井下的風(fēng)鎬、風(fēng)鉆及其它風(fēng)動(dòng)工具提供動(dòng)力，在發(fā)生礦井災(zāi)害時(shí)為井下?lián)岆U(xiǎn)及避災(zāi)人員提供新鮮風(fēng)流，是礦井中必不可少的關(guān)鍵系統(tǒng)之一。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在井口、井下管道最低部位、采區(qū)上山或廠房的入口處，均應(yīng)設(shè)置油水分離器[1]，該設(shè)備使用數(shù)量較多。現(xiàn)行該設(shè)備設(shè)計(jì)仍多采用原煤炭部編制的通用設(shè)計(jì)圖集。
我國(guó)工業(yè)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，材料水平、設(shè)計(jì)理念均發(fā)生了翻天覆地的變化。如果僅將設(shè)計(jì)替換為現(xiàn)行材料，考慮到該設(shè)備的廣泛使用，無(wú)疑會(huì)產(chǎn)生極大的浪費(fèi)。優(yōu)化設(shè)計(jì)作為一門(mén)新的學(xué)科，在實(shí)際中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，在壓力容器的設(shè)計(jì)中，有以下三種優(yōu)化分析：結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化、結(jié)構(gòu)形狀優(yōu)化和拓?fù)鋬?yōu)化[2]，工程設(shè)計(jì)中主要是進(jìn)行尺寸優(yōu)化。近年來(lái)王戰(zhàn)輝等提出了對(duì)壓力容器承壓邊界[3]，劉豆豆等提出了對(duì)壓力容器接管采用ANSYS進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法[4]，馮嘉珍等提出了加權(quán)法[5]，陳定樑等提出了改進(jìn)螢火蟲(chóng)法等壓力容器優(yōu)化算法[6]，姜紅靜等提出了專門(mén)針對(duì)具體行業(yè)要求的壓力容器優(yōu)化設(shè)計(jì)[7]。
1、設(shè)備結(jié)構(gòu)及數(shù)學(xué)模型
礦用油水分離器主要由筒體、封頭、支腿及接管組成，結(jié)構(gòu)如圖1所示，在設(shè)備基本要求已經(jīng)確定的情況下,僅能夠?qū)ν搀w及封頭半徑R，筒體長(zhǎng)度L，筒體及封頭厚度T等參數(shù)進(jìn)行尺寸優(yōu)化。
展開(kāi) Ansys Zemax | 如何導(dǎo)入CAD物體
在OpticStudio中，STEP格式物體導(dǎo)入的方法與IGES格式物體的方法完全相同。
SAT 格式
SAT格式是Spatial Technologies公司采用ACIS (Andy CharlesIan’s System) 幾何建模引擎開(kāi)發(fā)出來(lái)的。它可以直接表示ACIS建模引擎的內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。也就是說(shuō)，當(dāng)您在一個(gè)以ACIS為基礎(chǔ)的CAD軟件中加載SAT格式的文件時(shí)，軟件不會(huì)對(duì)這個(gè)文件進(jìn)行編譯，而是直接使用文件中的數(shù)據(jù)。因此，SAT格式本質(zhì)上不是一個(gè)用于CAD數(shù)據(jù)交換的格式，它本身就是一個(gè)CAD格式。
所以如果您使用基于ACIS的CAD軟件，那么您可能會(huì)使用到SAT格式的文件，否則您可能不會(huì)接觸到SAT格式的文件。此外，SAT格式文件可以平滑且連續(xù)的表示物體，其導(dǎo)入OpticStudio的方法也與導(dǎo)入IGES文件相同。
調(diào)整CAD物體的屬性和參數(shù)
您可以在非序列元件編輯器的參數(shù)數(shù)據(jù)表格或物體的屬性窗口中修改和控制已導(dǎo)入CAD物體的屬性和參數(shù)。這些操作適用于上文提到的全部四種CAD文件格式。
可修改的屬性和參數(shù)有：
材料 (Material)：每個(gè)物體僅能定義一種材料。比如，這個(gè)咖啡壺是由玻璃罐、塑料蓋、塑料手柄、將手柄與罐身連接的鋁環(huán)，以及將手柄與鋁環(huán)固定的金屬螺絲組成。如果想導(dǎo)入這樣一個(gè)咖啡壺整體，則需要在CAD軟件分別導(dǎo)出這些零件的CAD文件，再把這些文件分別導(dǎo)入到OpticStudio中；或者，可以分解導(dǎo)入的物體，再單獨(dú)賦予每個(gè)子物體相應(yīng)的光學(xué)特性。分離的子物體可以以一個(gè)主物體為基準(zhǔn)，采用相對(duì)參考的方式來(lái)確定它們與主物體之間的位置關(guān)系，以便整個(gè)咖啡壺能夠作為一個(gè)整體來(lái)一起進(jìn)行移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)。
縮放 (Scale)：這是一個(gè)無(wú)量綱的參數(shù)，您可以利用這個(gè)參數(shù)對(duì)物體尺寸進(jìn)行縮放。
展開(kāi) Ansys Zemax | 如何在OpticStudio中創(chuàng)建多邊形物體
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概述
在OpticStudio中，使用多邊形物體 (Polygon Object, POB) 是創(chuàng)建用戶自定義幾何體的常用方法之一。本文介紹了如何創(chuàng)建多邊形物體、定義物體表面以及如何在非序列編輯器中使用該物體。
介紹
多邊形物體是由多個(gè)三角形或矩形面構(gòu)成的三維空間幾何體，其中三角形或矩形面的頂點(diǎn)由一個(gè)ASCII文本文件定義。該文本文件包含有多行數(shù)據(jù)，并且可以使用任意文本編輯器進(jìn)行編輯。其中每行數(shù)據(jù)以單個(gè)字母或符號(hào)為起始，數(shù)據(jù)跟隨在字母和符號(hào)之后。
為了充分演示如何構(gòu)建多邊形對(duì)象、定義單個(gè)面或面組、保存文件的位置以及如何在OpticStudio中加載文件，讓我們使用POB功能創(chuàng)建一個(gè)等邊三角形棱鏡。等邊三角形棱鏡共有五個(gè)面，但只需定義總共六個(gè)頂點(diǎn)。然后，我們可以使用OpticStudio中多邊形對(duì)象支持的矩形符號(hào)連接每個(gè)頂點(diǎn)。
首先打開(kāi)一個(gè)空白的文本文檔。在POB文件以中嘆號(hào) (!) 為起始的行表示該行為備注行。在定義多邊形物體時(shí)使用備注行來(lái)描述該物體是十分有用的，它可以在之后使用時(shí)幫助您快速了解該文本文件創(chuàng)建了什么樣的物體。
讓我們首先定義棱鏡的6個(gè)頂點(diǎn)。我們必須使用的語(yǔ)法由頂點(diǎn)符號(hào)描述：V。定義頂點(diǎn)的線必須以字母V開(kāi)頭，后跟頂點(diǎn)編號(hào)和頂點(diǎn)的x、y、z坐標(biāo)：
V number x y z
該數(shù)字將x、y、z位置指定為一個(gè)頂點(diǎn)編號(hào)，稍后可以在我們對(duì)多邊形對(duì)象的定義中使用該編號(hào)。這樣做很方便，我們不必每次使用這個(gè)頂點(diǎn)時(shí)都定義x，y，z坐標(biāo)。相反，我們只是引用數(shù)字。
x、y、z坐標(biāo)相對(duì)于多邊形對(duì)象的局部（0,0,0）。請(qǐng)注意，多邊形對(duì)象的（0,0,0）坐標(biāo)在NSC編輯器中全局定位。
展開(kāi) 
Ansys Zemax | 如何創(chuàng)建復(fù)雜的非序列物體
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概要
這篇文章介紹了在OpticStudio中，如何不以導(dǎo)入CAD文件的方式創(chuàng)建復(fù)雜的物體。您將學(xué)習(xí)到如何通過(guò)組合多個(gè)物體來(lái)創(chuàng)建復(fù)雜的非序列物體，如何利用拾取求解類(lèi)型鎖定一組物體以及在非序列元件編輯器中如何復(fù)制一組物體。
簡(jiǎn)介
在非序列模式中，用戶可以導(dǎo)入或創(chuàng)建物體來(lái)進(jìn)行光學(xué)機(jī)械組件設(shè)計(jì)，當(dāng)我們關(guān)注于設(shè)計(jì)而不是分析時(shí)，使用易于定義的參數(shù)化物體是較為方便的。參數(shù)化物體基于一個(gè)基本方程，該方程可以通過(guò)手動(dòng)、滑塊、宏或優(yōu)化器等方式快速修改。Opticsudio有許多內(nèi)置的參數(shù)化物體供我們使用或進(jìn)行組合。本文將展示通過(guò)組合內(nèi)置參數(shù)化物體創(chuàng)建復(fù)雜的物體，以及通過(guò)編輯器中的參數(shù)控制物體的形狀。對(duì)參數(shù)所做的任何更改都將立即反映在分析結(jié)果中，省去需要我們使用參數(shù)不同的多個(gè)模型的麻煩。
參數(shù)化的物體定義方式讓設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單
在OpticStudio中，多數(shù)非序列物體都是參數(shù)化的，即他們的定義依賴于某個(gè)基本的方程。例如，標(biāo)準(zhǔn)透鏡 (Standard Lens) 物體是通過(guò)如曲率半徑、圓錐系數(shù)、中心厚度等參數(shù)來(lái)定義的。這樣參數(shù)化的物體可以只通過(guò)修改非序列元件編輯器 (Non sequential Component Editor, NSCE) 中的數(shù)據(jù)值就可以進(jìn)行修改。當(dāng)物體的數(shù)據(jù)被手動(dòng)修改，或被滑塊 (Slider) 工具、宏 (macro) 程序、擴(kuò)展 (Extension) 程序，以及最關(guān)鍵的被優(yōu)化器 (Optimizer) 修改時(shí)，物體能夠快速地重建。
OpticStudio 同樣支持非參數(shù)化的物體，如多邊形物體 (Polygon Object) 或者導(dǎo)入的CAD物體 (Imported CAD Objects)。這些物體最終由一系列數(shù)據(jù)表示。
展開(kāi) ANSYS CFX V13外掛物分離測(cè)試
ANSYS-CFX V13.0開(kāi)始新增了剛體六自由度運(yùn)動(dòng)模塊，結(jié)合ICEMCFD V13.0可以完成網(wǎng)格重新劃分，這和ANSYS-Fluent局部網(wǎng)格重構(gòu)有本質(zhì)的區(qū)別，通過(guò)外部調(diào)用ICEMCFD實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格重新劃分并結(jié)合ANSYS-CFX獨(dú)特的網(wǎng)格剛性控制可以用比較經(jīng)濟(jì)的網(wǎng)格重新劃分次數(shù)完成外掛物大位移六自由運(yùn)動(dòng)，比如級(jí)間分離、機(jī)彈分離、座椅彈射、艙蓋拋灑等復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，并且在ANSYS-CFX中可以采用高階精度離散格式完成計(jì)算。本文的案例證明這種全新的方法具有非常實(shí)用的應(yīng)用價(jià)值。
模型來(lái)源于Fluent外掛物分離驗(yàn)證案例
如圖
在ICEMCFD里劃分高質(zhì)量的四面體網(wǎng)格，網(wǎng)格單元數(shù)12萬(wàn)，網(wǎng)格質(zhì)量達(dá)到0.15。計(jì)算中關(guān)注外掛導(dǎo)彈的分離軌跡，因此在彈體用到了比較細(xì)密的網(wǎng)格，本次計(jì)算主要為了演示流程，因此機(jī)翼和掛架部分沒(méi)有加密，也沒(méi)有增加棱柱層網(wǎng)格，主要為了減少計(jì)算量。
剛體運(yùn)動(dòng)設(shè)置
多流程+網(wǎng)格重構(gòu)設(shè)置
網(wǎng)格重構(gòu)次數(shù)監(jiān)控
最小正交角度變化
剛體運(yùn)動(dòng)參數(shù) 監(jiān)控
加個(gè)計(jì)算結(jié)果
Snap5.png
展開(kāi) Ansys Zemax | 如何在OpticStudio中創(chuàng)建多邊形物體
最后，將對(duì)背面三角形應(yīng)用面組編號(hào)2：
完成每個(gè)面的表面組序號(hào)設(shè)置后保存文本文件并重新加載該P(yáng)OB物體。我們可以看到表面下拉菜單中包含了三個(gè)表面分組：
這樣一來(lái)，我們可以單獨(dú)對(duì)Side Face分組的表面（POB文件中表面分組序號(hào)為0的表面）定義任意表面屬性。同樣的，當(dāng)選擇其他表面分組時(shí)（例如序號(hào)1，前表面），我們可以定義不同的表面屬性。
我們可以通過(guò)物體編輯器查看所選表面分組中包含的表面。其中選中的表面將高亮顯示為橙色：
注意事項(xiàng)
在使用多邊形物體時(shí)有以下幾點(diǎn)需要特別注意：
當(dāng)使用POB文件表示空間幾何體時(shí)，確保POB文件中定義的矩形/三角形表面閉合為一個(gè)封閉的體積（也可以使用多邊形物體在非序列編輯器中的額外數(shù)據(jù)“是實(shí)體？(Is Volume ?)”來(lái)定義封閉的空間幾何體）。
在定義矩形時(shí)，頂點(diǎn)的定義順序不能交叉。交叉會(huì)導(dǎo)致光線追跡產(chǎn)生錯(cuò)誤。
多邊形物體中沒(méi)有三角形/矩形表面的數(shù)量上限。它是由計(jì)算機(jī)內(nèi)存的容量決定。其中每個(gè)三角形表面大約需要100比特的存儲(chǔ)空間。然而OpticStudio通常會(huì)在同一時(shí)間保多個(gè)透鏡數(shù)據(jù)的副本，因此OpticStudio存儲(chǔ)一個(gè)三角形表面的實(shí)際空間約為500比特。
在OpticStudio中內(nèi)置有一個(gè)示例宏程序可以用來(lái)生成不同類(lèi)型的多邊形物體，且無(wú)需定義每個(gè)頂點(diǎn)。該宏程序名稱為Polygon.ZPL，它保存在Zemax根目錄下的Macros文件夾中。在使用時(shí)，宏程序需要用戶輸入物體的表面半徑（表面不一定為圓形）、表面的邊數(shù)、多邊形物體的長(zhǎng)度以及長(zhǎng)度的分段數(shù)量。
小結(jié)
在OpticStudio中使用多邊形物體是一種非常靈活的創(chuàng)建用戶自定義物體的方法。通過(guò)簡(jiǎn)單的ASCII文本文件，您可以定義任意由頂點(diǎn)連成的三角形或矩形所組成的空間幾何體。
展開(kāi) 基于Ansys Fluent 的顆粒分離/過(guò)濾解決方案
本文主要講述如何通過(guò)Fluent軟件實(shí)現(xiàn)在設(shè)備工作場(chǎng)景中的顆粒分離/過(guò)濾。
目錄
1. Eulerian method（瞬態(tài)方法）
2. DPM
3. DDPM
1. Eulerian method（瞬態(tài)方法）
此方法適用于高負(fù)載(顆粒體積含率較高)的情況。
? 固定速度:多孔介質(zhì)中第二相(次要相)顆粒速度設(shè)置為0
? 多孔介質(zhì)/膜外面的顆粒將會(huì)堆積
? 堆積的顆粒造成的壓降通過(guò)顆粒與流體之間的曳力描述
假設(shè)所有的顆粒都被捕捉，將多孔介質(zhì)中的顆粒速度約束為0，從而阻止顆粒通過(guò)多孔介質(zhì)。
2.DPM
方法:一系列的穩(wěn)態(tài)仿真結(jié)果(也可應(yīng)用于非穩(wěn)態(tài)計(jì)算)
(1) 通過(guò)UDsF獲得顆粒在膜上的沉積；
(2)基于顆粒在膜上的沉積分布，根據(jù)沉積量調(diào)整阻力；
假設(shè)在膜兩側(cè)施加定常壓力，每次釋放的顆粒，都將沉積到過(guò)濾層。注意:沉積發(fā)生在尖端和凹槽處。
隨著沉積物的積累，流量將會(huì)將會(huì)輕微的發(fā)生變化。
Deposit vs. Mass Flow Rate (kg/s)
1. 0.0089773936
2. 0.0086228549
3. 0.0075318487
4. 0.0070381071
顆粒沉積在過(guò)濾膜上的相關(guān)UDFs
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展開(kāi) 使用 Ansys Fluent 離散相模型 (dpm) 進(jìn)行旋風(fēng)分離器仿真 ￥5
關(guān)于使用 ANSYS Fluent 離散相模型 (DPM) 項(xiàng)目進(jìn)行旋風(fēng)分離器仿真
使用 ANSYS Fluent 對(duì)旋風(fēng)分離器進(jìn)行穩(wěn)態(tài) CFD 仿真。使用 DPM 跟蹤粒子。考慮無(wú)阻力的單向耦合。這意味著流體相將通過(guò)阻力和湍流影響顆粒相，而顆粒相對(duì)氣相沒(méi)有影響。附Fluent案例文件
*.cas
在 ANSYS/Ls-dyna 中實(shí)現(xiàn)物體按指定軌跡運(yùn)動(dòng)
比如定義物體沿x 方向的位移，只需
將RBUX 改為UX 即可。其他的依此類(lèi)推。
5、 其他
在 lsdyna 中位移條件是當(dāng)作載荷來(lái)處理的。對(duì)于施加其他載荷，比如轉(zhuǎn)動(dòng)、速度、加速度、力和轉(zhuǎn)矩等也可以用類(lèi)似的辦法添加，對(duì)于剛體也是用同樣的方法處理。順便提一句，在 abaqus/explicit 中，同樣可以實(shí)現(xiàn)物體按指定軌跡運(yùn)動(dòng)，不過(guò)在 abaqus/explicit 中位移條件是當(dāng)邊界條件處理的。
之后陸續(xù)更一些 ansys相關(guān)的帖子
CREO ANSYS Simulation 旋流分離器的穩(wěn)態(tài)仿真和瞬態(tài)仿真的區(qū)別
旋流分離器，普遍使用在各行業(yè)各領(lǐng)域。對(duì)于流體在旋流分離器內(nèi)的仿真工作，要根據(jù)實(shí)體工件設(shè)計(jì)目的而分別對(duì)待，制定不同的仿真模式。
如上圖，如果仿真目的是研究?jī)?nèi)部流體所表現(xiàn)出來(lái)的速度、壓力。仿真模塊選擇“流動(dòng)”即可。如果還要涉及湍能，物理模塊要增加“湍流”。使用穩(wěn)態(tài)較合適，穩(wěn)態(tài)模式主要研究流體達(dá)到穩(wěn)定的“常態(tài)”之后所表現(xiàn)出來(lái)的物理特性。不考慮流體達(dá)到穩(wěn)定之前的過(guò)程，即與時(shí)間無(wú)關(guān)。如上圖，旋流分離器內(nèi)的流體是穩(wěn)定的流動(dòng)狀態(tài)，無(wú)論何時(shí)，狀態(tài)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(dòng)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(gè)（注意，此粒子有具體質(zhì)量（密度&體積），與“流線”中無(wú)質(zhì)量的“粒子”有本質(zhì)的區(qū)別）。穩(wěn)態(tài)的仿真模式就不能勝任了，粒子（顆粒）在隨流體“流動(dòng)”過(guò)程中，粒子或沉積或隨波逐流而去，粒子和流體域隨時(shí)產(chǎn)生變化（注意，“隨時(shí)”兩個(gè)字），時(shí)間延長(zhǎng)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(yuǎn)達(dá)不到常態(tài)的穩(wěn)定。所以仿真模式必須使用瞬態(tài)。瞬態(tài)仿真是建立在時(shí)間節(jié)點(diǎn)上的仿真，其仿真結(jié)果第一要素是時(shí)間。
瞬態(tài)仿真結(jié)果，假設(shè)，自0開(kāi)始，第0.1秒結(jié)果、第0.2秒結(jié)果，第0.3秒結(jié)果... ..第1秒......第3秒，共計(jì)30個(gè)結(jié)果連續(xù)在一起，形成時(shí)間連續(xù)的動(dòng)畫(huà)，如上圖，就是30個(gè)粒子瞬態(tài)仿真結(jié)果。
那么，請(qǐng)問(wèn)，如果我想獲得一個(gè)表達(dá)3秒種的，相對(duì)質(zhì)量高的動(dòng)畫(huà)，應(yīng)該如何調(diào)整瞬態(tài)仿真呢？
播放時(shí)長(zhǎng)=仿真時(shí)長(zhǎng)，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(gè)籠包飽了。想起一件事，一個(gè)朋友說(shuō)，能否在穩(wěn)態(tài)下仿真粒子的運(yùn)動(dòng)呢？手拿第六個(gè)籠包糾結(jié)了。五個(gè)籠包填飲肚皮，是我飯量的穩(wěn)定狀態(tài)。
展開(kāi) 
ANSYS鋼筋混凝土（三）分離式建模（粘結(jié)滑移）
01 分離式建模方法（考慮粘結(jié)滑移）
半年沒(méi)更帖子，最近有時(shí)間繼續(xù)把坑補(bǔ)完。
上次介紹了ANSYS中模擬鋼筋混凝土構(gòu)件的分離式建模方法，鋼筋和混凝土之間的相互作用關(guān)系是共節(jié)點(diǎn)。而實(shí)際上，鋼筋與其附近的混凝土之間存在粘結(jié)-滑移的關(guān)系。
本文介紹下一種ANSYS中鋼筋混凝土模擬的一種進(jìn)階方法——分離式建模（考慮粘結(jié)滑移）
粘結(jié)-滑移作用通過(guò)在重合的鋼筋和混凝土節(jié)點(diǎn)上添加非線性彈簧combin39來(lái)考慮。這意味著在建立幾何模型和劃分網(wǎng)格時(shí)，需要注意以下兩點(diǎn)：
① 混凝土梁體和鋼筋需要分別建模（而非在梁體上切割出鋼筋線體后賦值）。
② 混凝土梁體的節(jié)點(diǎn)位置需要和鋼筋節(jié)點(diǎn)位置相重合（或接近），這意味著劃分網(wǎng)格時(shí)，需要協(xié)調(diào)兩者的單元尺寸。
混凝土與鋼筋節(jié)點(diǎn)位置重合（或靠近）
對(duì)于鋼筋混凝土梁，一般來(lái)說(shuō)只需對(duì)縱筋考慮粘結(jié)-滑移作用。因此對(duì)位置重合的鋼筋和混凝土節(jié)點(diǎn)，在梁截面的兩個(gè)方向只須耦合其自由度，在縱向（縱筋方向）添加非線性彈簧Combin39即可。
其中，非線性彈簧的F-X屬性即是鋼筋混凝土粘結(jié)滑移關(guān)系（注意要乘以單元長(zhǎng)度）。這個(gè)粘結(jié)滑移關(guān)系有大量可供參考的規(guī)范和文獻(xiàn)，可按需取用。
02 案例分析
仍然是如下圖所示的一根鋼筋混凝土梁，使用考慮粘結(jié)滑移的分離式建模方法模擬，此次計(jì)算中不考慮箍筋的建模。
鋼筋混凝土梁尺寸簡(jiǎn)圖
有限元模型示意圖如下：
鋼筋混凝土梁模型示意圖
核心的命令流是如何寫(xiě)一個(gè)循環(huán)，自動(dòng)地對(duì)重合的混凝土和鋼筋節(jié)點(diǎn)施加耦合作用和非線性彈簧單元：
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展開(kāi) ANSYS鋼筋混凝土（二）分離式建模（共節(jié)點(diǎn)）
01 分離式建模方法（共節(jié)點(diǎn)）
上次介紹了ANSYS中使用SOLID65中配筋率實(shí)常數(shù)來(lái)考慮鋼筋的“整體式建模方法”：
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1794777
本文則介紹下一種ANSYS中鋼筋混凝土模擬的常用方法——分離式建模（共節(jié)點(diǎn)）
分離式建模即將鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋網(wǎng)按照其主要幾何構(gòu)造建模，并賦予其桿單元（LINK180等）屬性。又按照鋼筋網(wǎng)與混凝土的連接方法細(xì)分為“共節(jié)點(diǎn)”、“考慮粘結(jié)滑移”、“EMBEDDED方法”等。
鋼筋與混凝土共節(jié)點(diǎn)即鋼筋單元上的節(jié)點(diǎn)與其對(duì)應(yīng)重合位置的混凝土節(jié)點(diǎn)本身為共節(jié)點(diǎn)，這種方法忽略了鋼筋與混凝土間的粘結(jié)滑移作用，但勝在相對(duì)簡(jiǎn)便，且在大多數(shù)情況下考慮粘結(jié)滑移與否對(duì)結(jié)果的影響不大。
要使網(wǎng)格劃分時(shí)鋼筋節(jié)點(diǎn)與混凝土節(jié)點(diǎn)本身為共節(jié)點(diǎn)，那么就要求幾何上鋼筋線（Line）本身就是混凝土體（Volume）體內(nèi)的線，這也是“共節(jié)點(diǎn)”的基本操作思路。下圖可以很好地幫助理解其原理：
02 案例分析
仍然是如下圖所示的一根鋼筋混凝土梁，使用共節(jié)點(diǎn)的分離式建模方法模擬，實(shí)例詳情可能與真實(shí)工程和試驗(yàn)相比有不合理之處，只借此著重展示共節(jié)點(diǎn)的整體式建模操作方法。
鋼筋混凝土梁尺寸簡(jiǎn)圖
有限元模型（取1/2對(duì)稱結(jié)構(gòu)）示意圖如下，可見(jiàn)通過(guò)這種方法可詳細(xì)地考慮鋼筋籠的特征。
鋼筋混凝土梁模型示意圖
體現(xiàn)在實(shí)際操作中，核心的命令流是靈活使用工作平面變換（WP系列命令）、切割（VSBW）操作切割出鋼筋線，并用LATT命令對(duì)不同的鋼筋線進(jìn)行賦值。
展開(kāi) 【年終系列實(shí)例EX1】基于ANSYS Design Modeler的旋風(fēng)分離器幾何模型創(chuàng)建
實(shí)例說(shuō)明
旋風(fēng)分離器是一種應(yīng)用非常廣泛的分離設(shè)備，由于其整體結(jié)構(gòu)全為靜止結(jié)構(gòu)，因此在使用過(guò)程中具有非常高的可靠性。ANSYS DesignModeler（后簡(jiǎn)稱DM）為ANSYS Workbench中的一個(gè)模塊，可用于幾何模型的創(chuàng)建，其包含了常規(guī)的特征建模功能。本實(shí)例演示利用DM創(chuàng)建旋風(fēng)分離器幾何模型，為后續(xù)的流場(chǎng)數(shù)值模擬奠定基礎(chǔ)。
問(wèn)題說(shuō)明
本實(shí)例要?jiǎng)?chuàng)建的幾何模型如圖所示。
圖1幾何尺寸
從幾何模型的構(gòu)成方式來(lái)講，建模方式可以先采用旋轉(zhuǎn)生成主體結(jié)構(gòu)，其他部位如入口管、溢流管可以采用拉伸的方式。
詳細(xì)步驟
Step 1：?jiǎn)?dòng)Workbench，加載DM模塊
啟動(dòng)workbench 15.0，從Toolbox中選擇Geometry模塊，拖拽至右側(cè)的工程面板中，如圖2所示。
圖2 加載DM模塊
Step 2：進(jìn)入DM模塊，繪制草圖
鼠標(biāo)雙擊A2單元格，進(jìn)入DM模塊。如圖3所示。
圖3 DM界面
DM界面可分為四個(gè)大的區(qū)域：
（1）菜單欄與工具欄
（2）操作樹(shù)菜單
（3）屬性欄
（4）圖形顯示欄
Step 3：在XZ平面上繪制草圖
點(diǎn)擊樹(shù)形菜單中的XZ平面，切換至Sketching標(biāo)簽頁(yè)，進(jìn)行草圖繪制。繪制完畢的草圖及相應(yīng)的尺寸如圖4所示。
圖4草圖及相應(yīng)尺寸
Step 4：選擇草圖形成幾何主體
進(jìn)入Modeling標(biāo)簽頁(yè)，點(diǎn)擊工具欄按鈕 ，在屬性欄中設(shè)置Geometry為上一步繪制的草圖，選擇Axis為Z軸（選擇與Z軸重合的豎直的線即可）。如圖5所示。
圖5旋轉(zhuǎn)屬性設(shè)置
旋轉(zhuǎn)后的幾何模型如圖6所示。
圖6形成的幾何主體
Step 5：創(chuàng)建偏置的基準(zhǔn)面
如圖7所示，在工具欄中選擇XYPlane，點(diǎn)擊右側(cè)的平面創(chuàng)建按鈕。
展開(kāi) ANSYS采用界面單元用于復(fù)合材料分層模擬時(shí)，如何判斷損傷起始和完全分離
ANSYS采用界面單元用于復(fù)合材料分層模擬時(shí)，如何判斷損傷起始和完全分離
。官網(wǎng)案例也沒(méi)有給出說(shuō)明，缺乏相應(yīng)的理論說(shuō)明。
