瞬態仿真
關注創建者：我是小能 創建時間：2023-04-11
瞬態仿真的視頻教程
從零開始學散熱——Ansys Icepak瞬態仿真
介紹使用Ansys Icepak進行瞬態仿真的知識。 同時對儲熱材料的特征和建模方式做簡介。 瞬態仿真在熱設計中用的不多，但隨著新能源汽車、快速充電器、智能手表等產品的興起，瞬態設計越來越廣泛，看到有許多朋友反饋Ansys Icepak瞬態仿真的一些問題。 這部分內容原本想加到 從零開始學散熱——實用Ansys Icepak教程中，結果因為那個課程節數太多加不了了，就單獨列出來了。
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Comsol漏磁檢測仿真-2D截面仿真模型+瞬態動網格
-2D截面仿真模型+瞬態動網格
漏磁檢測的基本原理學習 2D截面模型的參數化建模 材料非線性設置+動網格設置+求解器設置 通過網格加密使得更好收斂 后處理隨時間變化的磁場分量曲線的提取及云圖的生成 提離值變化對輸出結果的影響
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瞬態仿真的實例教程
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，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。
展開 CFD是工業仿真領域重要分支之一，也是高性能計算的主要應用場景之一。本期選取了CFD領域典型的場景，基于滑移網格方法的旋轉機械流場分析，滑移網格方式進行旋轉機械計算可以獲得定轉子之間的時間精確解，精度相比穩態計算更高，計算要求也更苛刻，軟件也是采用CFD領域最常用的仿真軟件Fluent。我們來看下基于“神工坊”高性能工業仿真平臺的CFD瞬態計算，和其他仿真云平臺進行效率對比如何。
一、模型與網格
采用某品牌空調室外機作為瞬態分析的仿真模型，左側與后側的進口流域，以及前側的出口流域都考慮到計算中，并對空調內部結構簡化后進行網格劃分，最終網格單元數868萬，如下圖所示。其中，風扇葉片的旋轉速度是850rpm。
二、求解設置
根據該款旋轉機械的相關參數，經過理論計算得到該旋轉機械的最大速度為25.6m/s，折合馬赫數為0.075，為不可壓縮流動，故選擇壓力基求解器，湍流模型選用了適用于旋轉機械的k-ε Realizable模型。對于動區域計算模型，本次瞬態計算選擇了網格區域移動的滑移網格法，仿真的模擬時間為10s，相關設置如下。
三、仿真結果
迭代完成之后仿真云圖如下所示。
四、仿真平臺對比
進行Fluent旋轉機械瞬態分析時，所使用的“神工坊”高性能工業仿真平臺與其他兩家仿真云平臺的硬件參數如下表所示。
展開 Ansys Circuit，類似SPICE的電路求解器，利用HFSS模型和真實的激勵模式進行瞬態仿真。仿真結果在HFSS中進行回饋，以計算最終電磁場。
圖7：STMicroelectronics中使用的ANSYS電磁干擾流
在上述兩種工具中進行的時域和頻域仿真都需要再現真實的電磁干擾場。如圖7所示，Ansys EMI電磁干擾流確保了數據交換（端口級的S參數模型和頻譜）的自動化。 該方法的發展在于找到最佳設置，以獲得預期精度內的結果，并限制仿真時間。從這個角度來看，降低HFSS中的模型復雜性至關重要（圖8）。已開展的調查確定了適當的切割間隙規則。仿真的基本參數包括結構周圍的包圍盒類型和尺寸、端口類型、寬帶S參數建模的掃頻、網格設置和收斂準則。
圖8：HFSS 3D結構仿真
HFSS S參數模型鏈接在電路環境內部，并在原理圖中實例化（圖9）。請注意，默認情況下，S參數模型會在類似SPICE的模型中自動轉換。端口激勵由IBIS格式的驅動程序設置，使用偽隨機位序列(PRBS)來再現真實的用例。在運行仿真之前，原理圖應完整，包括具有足夠精度的模型。此外，時間步長和停止時間等參數是非常重要的，因為它們用于通過FFT生成端口級的頻譜。分辨率帶寬(RBW)與停止時間相關聯，帶寬(BW)可受時間步長限制。
圖9：HFSS模型在電路Circuit環境下的原理圖
例如，15位長度的PRBS每45.32 kHz產生次諧波。由于在這種情況下所需的最小頻率是第一次諧波的頻率，因此時域激勵的采樣頻率必須更小。第一次諧波值的四分之一在此約束與瞬態仿真持續時間（采樣頻率=11.33kHz=>停止時間=88.33μs)之間提供了很好的折衷。
展開 AnsysWB-手機跌落瞬態仿真 ￥10
AnsysWB-手機跌落瞬態仿真
使用 ANSYS CFX 對離心泵內的流動進行瞬態仿真。湍流模型采用 SST。同時包含 CFX 定義文件。
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在汽車碰撞、航空沖擊、新能源安全、國防防護等領域，極端瞬態載荷下的結構行為與失效預測，是決定產品安全、性能與研發成敗的核心命題。Altair Radioss 作為深耕顯式非線性動力學領域三十余年的標桿求解器，以高可擴展性、高精度、高魯棒性為核心支柱，構建了覆蓋多物理場、全材料體系、全行業場景的仿真能力，成為全球超 1000 家企業（汽車行業占比 40%）驗證結構安全、驅動設計優化的首選工具。
其中，NS求解器（Altair? AcuSolve?）適用于全方位流動、傳熱、湍流分析，穩健性強且對網格質量不敏感；SPH求解器（Altair? nanoFluidX?）無需傳統網格，擅長仿真自由表面、油罐晃蕩等復雜流動；LBM求解器（Altair? ultraFluidX?）原生GPU加速，可超高速完成車輛、建筑空氣動力學仿真，一夜即可完成一輪高瞬態仿真迭代。
2.
通過本課程的學習電機工程師可以快速地掌握感應電機的瞬態仿真加速技巧，從而可以大大提升電機開發效率，縮短電機的開發周期。
9.對模型進行網格劃分并運行瞬態結構仿真，輸出應力結果云圖，該圖顯示了應力隨時間的變化情況。
總結
本次分析成功執行了 PCB 組件的瞬態熱-順序耦合仿真。通過將瞬態熱分析得到的溫度時程作為載荷，輸入至瞬態結構分析中，直接觀察并獲得了關鍵元器件的熱應力隨時間變化的響應。
AnsysWB-手機跌落瞬態仿真4個月前
AnsysWB-手機跌落瞬態仿真
汽水易拉罐壓碎仿真模擬
有在OpenFOAM中運行穩態或瞬態仿真的實操經驗
3. 熟悉OpenFOAM的算例文件結構（system、constant、0這三個核心目錄）
4. 能夠在Linux命令行環境下編輯OpenFOAM字典文件并執行仿真計算
5. 掌握基礎的網格生成工具用法，如blockMesh或snappyHexMesh
6.
使用 ANSYS CFX 對離心泵內的流動進行瞬態仿真。湍流模型采用 SST。同時包含 CFX 定義文件。
以某車載密封艙模型實操：瞬態仿真捕捉30分鐘后芯片85℃超溫（閾值75℃），設計401W/(m?K)銅導熱柱方案，熱結構耦合仿真驗證艙體變形≤0.1mm（保障密封）。最終芯片溫降至75℃，故障率低于5%，企業售后故障量減70%。。
培訓啟動前，技術鄰會指派專屬需求對接專員，與企業技術負責人進行2-3輪深度溝通，不僅明確企業產品類型（如新能源電池、工業烘箱、電子密封艙等）、核心熱設計痛點（如電池快充熱堆積、箱體溫度不均、元器件過熱等），還會精準鎖定培訓目標（如獨立完成瞬態熱仿真、輸出可落地的散熱優化方案、建立內部標準化流程等）。
