ansys增加邊界條件
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-08
ansys增加邊界條件的視頻教程
如何通過ansys的apdl命令流添加爆破模擬中的邊界條件
如何通過ansys的apdl命令流添加爆破模擬中的邊界條件，僅需要幾行命令流即可實(shí)現(xiàn)無反射條件和位移約束條件的添加，無需在lspp中操作
￥6.6 10分鐘 20播放
查看
ansys增加邊界條件的實(shí)例教程
1 前言
Maxwell中有很多種邊界條件，分別適用于不同場(chǎng)合，那么在做電磁仿真時(shí)該如何精確有效的使用每種邊界條件呢？
圖1 邊界條件
2 Default Boundary Conditions(Natural and Neumann)
2.1 邊界條件解釋
默認(rèn)邊界條件，即不添加邊界條件設(shè)置時(shí)，軟件默認(rèn)使用的邊界特性，根據(jù)邊界位置不同，分為Natural和Neumann兩種。
Natural邊界條件——磁場(chǎng)連續(xù)的穿過邊界，實(shí)體與實(shí)體的交接面即為Natural邊界條件。
Neumann邊界條件——磁場(chǎng)正切于該邊界，磁力線不能穿越該邊界，Maxwell 3D中不定義邊界條件時(shí)，Region邊界上即為Neumann邊界條件。
2.2 案例驗(yàn)證
在Maxwell3D靜磁場(chǎng)中創(chuàng)建一個(gè)長(zhǎng)條形永磁體，材料設(shè)置為“SmCo8”，為了體現(xiàn)邊界條件對(duì)磁場(chǎng)的影響，創(chuàng)建一個(gè)較小的Region，將“Percentage Offset”設(shè)置為每個(gè)方向均為50%，如圖2所示。
本案例查看永磁體周圍靜磁場(chǎng)的分布，設(shè)置一個(gè)足夠收斂的“Setup”，并求解。3D中無法查看Flux_Line，但可以查看B_Vector以判斷磁場(chǎng)走向，圖3和圖4為XY平面的磁密矢量圖。
圖2 模型及Region設(shè)置
圖3 Maxwell 3DNeumann邊界條件磁場(chǎng)走向俯視圖
圖4 Maxwell 3D Neumann邊界條件磁場(chǎng)走向等軸測(cè)視圖
2.3 應(yīng)用說明
Natural邊界條件普遍存在于Maxwell的各種求解器中。
展開 ANSYS Fluent 邊界條件outflow自由出口的介紹及使用。
一、outflow簡(jiǎn)介
當(dāng)出口壓力與速度均未知時(shí)，可以使用Outflow邊界條件。該邊界通常無需定義任何物理參數(shù)，F(xiàn)luent利用計(jì)算域內(nèi)部信息通過數(shù)值外插獲取該邊界上的物理量分布。
Fluent將outflow邊界視作充分發(fā)展邊界，假設(shè)該邊界上的流動(dòng)滿足充分發(fā)展流動(dòng)假設(shè)。充分發(fā)展的流動(dòng)是流動(dòng)速度分布(和/或其他性質(zhì)的分布，如溫度)在流動(dòng)方向上不變的流動(dòng)。需要注意的是，在Outflow邊界上只有法向方向的擴(kuò)散通量為零，切向方向依然可以存在梯度。
二、使用限制
入口為壓力入口時(shí)，不可以使用outflow，此時(shí)應(yīng)該使用壓力出口；
outflow邊界不能用于可壓縮流動(dòng)，不可壓縮流動(dòng)最好用壓力出口；
在不可壓縮的情況下，歐拉模型或混合多相模型可以使用outflow邊界。但如果出口可能產(chǎn)生回流，或流場(chǎng)在出口位置非充分發(fā)展時(shí)，通常使用壓力出口邊界。
三、使用說明
在完全展開的流中，流出邊界條件是遵循的，其中出口方向上所有流動(dòng)變量的擴(kuò)散通量為零。但是，也可以在流動(dòng)尚未完全展開的物理邊界處定義流出邊界，如果出口處的零擴(kuò)散通量假設(shè)預(yù)計(jì)會(huì)對(duì)流動(dòng)解決方案產(chǎn)生很小的影響，則可以放心使用。
位置A作為Outflow邊界通常會(huì)計(jì)算不收斂，計(jì)算結(jié)果通常是無效的。因?yàn)樵撐恢么嬖趪?yán)重的流動(dòng)回流，通過該邊界的質(zhì)量流量是不確定的。此時(shí)應(yīng)當(dāng)使用壓力出口邊界；
位置B位于后向臺(tái)階再循環(huán)再附點(diǎn)附近。在該位置使用Outflow邊界是不合適的。該位置垂直于出口平面的梯度很大，可以預(yù)料到該邊界對(duì)上游流場(chǎng)影響較大，因此在該位置選擇Outflow邊界是不合適的；
位置C所示的出口邊界位于流動(dòng)充分發(fā)展的區(qū)域。
展開 4）邊界條件設(shè)置完成后，進(jìn)行求解，得到位移、應(yīng)力等結(jié)果。
5）為了對(duì)比，我們復(fù)制出相同的一個(gè)靜力分析，將約束和載荷改為直接施加到幾何上，進(jìn)行求解，得到位移、應(yīng)力等結(jié)果，結(jié)果數(shù)值與上面基本相同。
3
結(jié)論
通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)，不管是加在幾何還是加在節(jié)點(diǎn)上，兩種情況下計(jì)算結(jié)果基本一致。其實(shí)在ANSYS程序計(jì)算時(shí)，所有加在幾何上的邊界條件，都會(huì)被程序轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)或單元上，然后再進(jìn)行有限元方程的求解。所以，加在幾何上與加在節(jié)點(diǎn)上，產(chǎn)生的效果完全一樣，其最后的結(jié)果也相同。在遇到一些無法直接加在幾何上的邊界條件時(shí)，我們可以使用上述方法，選擇適當(dāng)?shù)墓?jié)點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行節(jié)點(diǎn)邊界條件的施加。
來源： ANSYS學(xué)習(xí)與應(yīng)用
展開 2、Layer Stack中的邊界條件設(shè)置
在Layer Stack中對(duì)于邊界條件的設(shè)置都位于Analysis區(qū)域，如下圖，包括Etch，Rough和Solver三個(gè)部分，對(duì)每一個(gè)金屬層，都可以指定這三項(xiàng)設(shè)置。
? Etch：控制本層的橫截面形狀。
Etch factor（蝕刻因子）定義如下：
etch_factor = layer_thickness / (bottom_dimension - top_dimension) / 2
當(dāng)top值大于bottom時(shí)，蝕刻因子為負(fù)，top值小于bottom時(shí)，蝕刻因子為正。在HFSS中，只有信號(hào)層具有蝕刻因子，介質(zhì)層和負(fù)信號(hào)層不具有信號(hào)因子。
? Rough：設(shè)置本層的金屬表面粗糙度。
金屬表面粗糙度與傳導(dǎo)損耗有關(guān)。其中Top，Bottom和Side的表面粗糙度都可以獨(dú)立設(shè)置。對(duì)于Groisse模型，可將表面粗糙度模型定義為值或變量，Groisse是傳統(tǒng)模型，不具有因果性，僅適用于頻域計(jì)算。最大阻抗倍增因子限制為2，對(duì)應(yīng)高度拋光導(dǎo)體表面。傳統(tǒng)項(xiàng)目默認(rèn)使用Groisse模型。對(duì)于Huray模型，還需要設(shè)置Nodule radius和Hall-Huray surface ratio。Huray模型具有因果性。
? Solver控制HFSS 3D Layout在低頻時(shí)對(duì)本層金屬的處理方法。
推薦使用DC thickness，并設(shè)置為Effective，可以在只使用面網(wǎng)格的情況下，準(zhǔn)確計(jì)算金屬的低頻損耗。
文章來源于南京安世亞太，作者朱秀珍
展開 解決辦法：以爪極電機(jī)為例
★ 第一步：正常計(jì)算正常施加主邊界條件
正常施加主邊界條件
★ 第二步：施加從邊界條件，方向與主邊界條件相反，奇對(duì)稱：
從邊界條件
從邊界條件定義
★ 第三步：修改計(jì)算周期數(shù)
★ 效果，計(jì)算結(jié)果一致，但耗時(shí)大大減少。
來源于：ANSYS官網(wǎng)
ansys增加邊界條件的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
ansys增加邊界條件的最新內(nèi)容
ANSYS Fluent 邊界條件outflow自由出口的介紹及使用。
一、outflow簡(jiǎn)介
當(dāng)出口壓力與速度均未知時(shí)，可以使用Outflow邊界條件。該邊界通常無需定義任何物理參數(shù)，F(xiàn)luent利用計(jì)算域內(nèi)部信息通過數(shù)值外插獲取該邊界上的物理量分布。
Fluent將outflow邊界視作充分發(fā)展邊界，假設(shè)該邊界上的流動(dòng)滿足充分發(fā)展流動(dòng)假設(shè)。充分發(fā)展的流動(dòng)是流動(dòng)速度分布
1、空氣盒子與輻射邊界
1) 不同于HFSS，在HFSS 3D Layout中，空氣盒子及其上的輻射邊界是默認(rèn)存在的，不用專門添加。默認(rèn)情況下不顯示空氣盒子，用戶可點(diǎn)擊菜單欄設(shè)置。Layout-Draw HFSS Air Box，如下：
2) 如果需要修改空氣盒子設(shè)置，點(diǎn)擊菜單欄HFSS 3D Layout--HFSS Extents…，
3、如何設(shè)置直線電機(jī)的主從邊界條件？
1、如何定義阻抗邊界條件?
3、如何設(shè)置直線電機(jī)的主從邊界條件？
1、如何定義阻抗邊界條件?
1 前言
Maxwell中有很多種邊界條件，分別適用于不同場(chǎng)合，那么在做電磁仿真時(shí)該如何精確有效的使用每種邊界條件呢？
圖1 邊界條件
2 Default Boundary Conditions(Natural and Neumann)
2.1 邊界條件解釋
默認(rèn)邊界條件，即不添加邊界條件設(shè)置時(shí)，軟件默認(rèn)使用的邊界特性，根據(jù)邊界位置不同
1
引言
在ANSYS經(jīng)典界面（Mechanical APDL），我們可以很方便的對(duì)劃分好網(wǎng)格的單元及節(jié)點(diǎn)進(jìn)行一些操作，比如對(duì)節(jié)點(diǎn)施加各種約束及載荷。而ANSYS Workbench中，我們使用更多的是在幾何上施加邊界條件，其實(shí)在Workbench中也可以對(duì)節(jié)點(diǎn)施加，今天這篇文章將介紹如何在
