Fluent三維模擬的案例
Fluent FMG 航空發(fā)動(dòng)機(jī)尾三維噴管仿真（一）
<p>根據(jù)上次收集到的問卷，本案例利用Fluent對(duì)三維航空發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴管氣動(dòng)特性展開了初步仿真計(jì)算，并介紹了FMG初始化方法。后續(xù)可以通過該方法對(duì)各種不同的機(jī)尾噴管進(jìn)行仿真優(yōu)化，應(yīng)用于聲隱身、紅外隱身、艦載機(jī)擋板適配等領(lǐng)域。</p><p><strong>1 workbench 設(shè)置</strong></p><p>本案例計(jì)算模型簡單，且為瞬態(tài)計(jì)算，僅需選擇Fluent（帶網(wǎng)格劃分模塊即可），相關(guān)的workbench設(shè)置如下圖：</p><p><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/6OCfD1OjTxqZmEx7CVCkY2ZecaKRZVjlvPMTF42nu170syBibkeB5J2q7LpNOfHDsFqdqjicCWhib4NgIvxLmJgIA/640?wx_fmt=png&from=appmsg"></p><p><br></p><p><strong>2 SCDM 設(shè)置</strong></p><p><strong>2.1 導(dǎo)入幾何</strong></p><p>采用的噴管穩(wěn)定段長1200mm，收縮段600mm，收縮段進(jìn)口直徑600mm，出口538mm。利用維氏公式進(jìn)行建模。相關(guān)的公式和幾何結(jié)構(gòu)如下圖：</p><p><br></p><p><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/6OCfD1OjTxqZmEx7CVCkY2ZecaKRZVjlPQA4FKb4ibhiaH13VCgsxd0VA4hNL4NLn5pTqXnhfxhZ6fVywoUb2WIw/640?
展開 采用avizo實(shí)現(xiàn)三維數(shù)字巖心構(gòu)建、流動(dòng)模擬和應(yīng)力加載模擬 ￥500
教程內(nèi)容實(shí)現(xiàn)以下模塊：
（1）圖像分割，構(gòu)建三維數(shù)字巖心
（2）孔隙吼道分析，構(gòu)建孔隙網(wǎng)絡(luò)模型
（3）單向流動(dòng)模擬和fluent多相流動(dòng)模擬
（4）力學(xué)加載變形模擬分析
附帶安裝包（2019）
如何在ANSYS中模擬非線性三維隔震支座 ￥299
圖 5 三維隔震結(jié)構(gòu)有限元模型
對(duì)三維隔震結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析，得到前三階頻率如圖6所示。可以看出，三維隔震結(jié)構(gòu)延長了結(jié)構(gòu)的周期，降低了結(jié)構(gòu)自振頻率，符合隔震的基本原理。
圖 6 三維隔震結(jié)構(gòu)前三階頻率
前三階振型如圖7所示。可以看出，對(duì)于非隔震結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)振動(dòng)以梁式振動(dòng)為主，而隔震結(jié)構(gòu)主要表現(xiàn)為水平平動(dòng)。
圖 7 三維隔震結(jié)構(gòu)前三階振型
7. 設(shè)計(jì)驗(yàn)證
采用理論解和數(shù)值解對(duì)比驗(yàn)證隔震設(shè)計(jì)的正確性。通過對(duì)非隔震結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析，得到結(jié)構(gòu)的總重為665000kg，根據(jù)計(jì)算公式，可知三維隔震結(jié)構(gòu)的水平向基頻為0.753 Hz，豎向基頻為 17.629Hz，這與圖6中得到的ANSYS計(jì)算結(jié)果基本一致，誤差小于2%。驗(yàn)證了三維隔震有限元模擬的正確性。
圖 8 模態(tài)分析結(jié)果
圖 9 部分計(jì)算過程
收費(fèi)內(nèi)容為1中包含的內(nèi)容。
展開 三維翼型模型+ICEM結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分+fluent計(jì)算全部文件 ￥50
三維翼型模型+ICEM結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分+fluent計(jì)算全部文件
「CFD案例-Fluent」10 基于大渦模型的三維熱對(duì)流仿真
基于上述物理基礎(chǔ)，人們形成了大渦模擬思想:把湍流運(yùn)動(dòng)分成大尺度和小尺度兩部分運(yùn)動(dòng)，小尺度量通過模型建立與大尺度量的關(guān)系，大尺度量通過數(shù)值計(jì)算得到。很明顯，只要尺度足夠小，小尺度量模型將會(huì)具有更多的普遍性，大渦模擬更加有效。
Midas-GTS NX 三維隧道施工模擬 ￥20
<p>本帖模擬巖體隧道三維施工過程，模擬邊掘進(jìn)施工邊施做錨桿支護(hù)，分析地面沉降，隧道管片內(nèi)力、位移等，錨桿軸力分布。下附有源程序文件。<span style="color: rgb(25, 25, 25);">成果不易，有償一杯奶茶錢。相關(guān)技術(shù)問題可私聊QQ2317281509</span></p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202411/attachment/a463f479975f40a5afc36c5a0d89e2ad.png" style="text-align: center">
<img src="https://img.jishulink.com/202411/attachment/a463f479975f40a5afc36c5a0d89e2ad.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202411/attachment/a463f479975f40a5afc36c5a0d89e2ad.png?image_process=/format,webp/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202411/attachment/a463f479975f40a5afc36c5a0d89e2ad.png?
展開 FLUENT非預(yù)混燃燒模擬 附FLUENT非預(yù)混燃燒模型下載
本教程的目的是準(zhǔn)確地模擬在300千瓦BERL燃燒室的燃燒過程。這類問題可以通過物質(zhì)輸運(yùn)模型或非預(yù)混燃燒模型來模擬。在本教程中，將使用非預(yù)混燃燒模型來建立和解決天然氣燃燒問題。
1 啟動(dòng)FLUENT并導(dǎo)入網(wǎng)格
（1）在Windows系統(tǒng)下執(zhí)行“開始”→“所有程序”→ANSYS 19.1→Fluid Dynamics→FLUENT 19.1命令，啟動(dòng)FLUENT 19.1。
（2）在FLUENT Launcher界面中的Dimension中選擇2D，在Display Options中勾選Display Mesh After Reading，Embed Graphics Windows和Workbench Color Scheme，單擊OK按鈕進(jìn)入FLUENT主界面。
（3）在FLUENT主界面中，單擊主菜單中File→Read→Mesh按鈕，彈出Select File（導(dǎo)入網(wǎng)格）對(duì)話框，選擇文件名為berl.msh的網(wǎng)格文件，單擊OK按鈕便可導(dǎo)入網(wǎng)格。
（4）導(dǎo)入網(wǎng)格后，在圖形顯示區(qū)將顯示幾何模型。
（5）單擊主菜單中Mesh→Check按鈕，檢查網(wǎng)格質(zhì)量，確保不存在負(fù)體積。
（6）單擊主菜單中Mesh→Transform→Scale按鈕，在View Length Unit In中選擇mm，在Mesh Was Created In中選擇mm，單擊Scale按鈕并關(guān)閉窗口。
（7）單擊主菜單中Results→Graphics→Views按鈕，在Mirror Planes中選擇axis-2，單擊Apply按鈕并關(guān)閉窗口。
（8）單擊主菜單中File→Write→Case按鈕，彈出Select File（保存項(xiàng)目）對(duì)話框，在Case File中填入battery，單擊OK按鈕便可保存項(xiàng)目。
展開 基于comsol軟件的三維單模光纖模擬
首先先建立三維光纖結(jié)構(gòu)模型：如下所示，現(xiàn)在xy工作平面制作三個(gè)同心圓心，然后再Z平面通過延展拉伸的方式并在最后構(gòu)建成聯(lián)合體構(gòu)建而成。
隨后配置各個(gè)區(qū)域的材料參數(shù)及特性，在這里就不詳細(xì)論述了，可從材料庫中自動(dòng)鏈接，值得一提的是要在空氣層外部設(shè)置一層PML(完美匹配層)隨后在研究領(lǐng)域中選擇電磁波頻域，在這里我們定義如下：（理想電導(dǎo)體、初始條件、以及在入射和出射分別設(shè)置兩個(gè)端口作為光源入射端和出射端，并且設(shè)置好相應(yīng)的邊界和光源入射條件），進(jìn)一步地進(jìn)行網(wǎng)格化分。效果如下所示（分別用用戶自定義大小網(wǎng)格和四面體自由網(wǎng)格組成）
在研究部分中配置如下（兩個(gè)端口則需要配置兩個(gè)邊界模式分析條件，并根據(jù)入射光纖有效模式折射率轉(zhuǎn)換為相應(yīng)所需要檢測(cè)的頻率用以模擬監(jiān)測(cè)）：
結(jié)果后處理：
在結(jié)果分析中，我們?cè)O(shè)定好三維截圖面（本例中選擇XZ面）進(jìn)行多切割視角（本例切割為3）隨后選擇表面并錄入電磁場(chǎng)電場(chǎng)模的表達(dá)式以構(gòu)建圖，如需進(jìn)行立體呈現(xiàn)的話，則在多切割表面菜單下勾選變形即可實(shí)現(xiàn)立體的呈現(xiàn)視覺效果。
另外地如果我們對(duì)光纖的橫截面中用以為三維截線繪制，并且在結(jié)果部分中選擇一維繪圖組，即可得到橫截面處光纖模式光場(chǎng)的電場(chǎng)幅度值。如下圖所示（在本案例中選擇的是計(jì)算出來的光纖基模，因此其關(guān)于徑向呈高斯函數(shù)分布）
最后,有相關(guān)需求歡迎通過公眾號(hào)聯(lián)系我們.
公眾號(hào):320科技工作室
展開 Abaqus-基坑開挖三維模擬-雙排樁懸臂支護(hù) ￥20
<p>通過建立三維有限元分析模型，模擬雙排樁懸臂支護(hù)基坑開挖，分析基坑變形規(guī)律，前后排樁身變形，內(nèi)力分布規(guī)律等。下圖為相應(yīng)建模及計(jì)算結(jié)果。具體分析詳見付費(fèi)附件內(nèi)容，有償進(jìn)行技術(shù)答疑，聯(lián)系QQ2317281509。</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202405/attachment/5bfc244fd70e438b888a8b6cd80f0d29.png" style="text-align: center">
<img src="https://img.jishulink.com/202405/attachment/5bfc244fd70e438b888a8b6cd80f0d29.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202405/attachment/5bfc244fd70e438b888a8b6cd80f0d29.png?image_process=/format,webp" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202405/attachment/5bfc244fd70e438b888a8b6cd80f0d29.png?
展開 fluent 電化學(xué)模擬 模擬鋰電池放電 ￥50
模擬的是Kim論文里面的鋰離子電池放電行為。
使用NTGK模型。使用的電池是15Ah LiMn2O4正極/石墨陽極電池。電池幾何模型如下圖所示。這里主要研究的是在不同放電速率下電池的行為。
包括case 和data 文件
隧道開挖三維模擬 ￥40
模型介紹：
隧道開挖三維模擬，首先進(jìn)行地應(yīng)力平衡，而后進(jìn)行第一次、第二次土體開挖，并用襯砌進(jìn)行土體支撐。
相關(guān)模型見付費(fèi)內(nèi)容。凡購買本案例的朋友針對(duì)收費(fèi)內(nèi)容部分有疑問，可以一起交流。
【PFC6.0】三維Cluster碎石三軸模擬
1 引言
離散元作為一款基于顆粒力學(xué)的軟件，得益于膠結(jié)模型的開發(fā)應(yīng)用，使其在模擬膠結(jié)材料上展現(xiàn)出了令人驚訝的效果。對(duì)于散體材料，使用ball模擬可以很好的模擬顆粒在變形過程中的滑動(dòng)、躍遷。但是美中不足的是，ball作為剛性體，不能體現(xiàn)出顆粒的破碎效果。
目前主流的是有兩種方法，一種是監(jiān)測(cè)ball的應(yīng)力狀態(tài)，當(dāng)其超過強(qiáng)度閾值時(shí)，用若干小顆粒來代替大顆粒完成破碎效果。這種方法比較好的是計(jì)算效率高，且計(jì)算簡單，畢竟都是線性模型。缺點(diǎn)也很明顯，大顆粒碎成多少塊小顆粒、每個(gè)小顆粒多大，這個(gè)事情講不清楚的話肯定達(dá)不到一個(gè)比較好的模擬效果。
另一種就是用cluster來模擬了，所謂cluster，中文名為柔性簇。其作用方式是若干細(xì)小顆粒聚合成指定形狀，且膠結(jié)在一起。這種方法模擬效果較好，且能夠比較好的反映碎石破碎后的狀態(tài)。
本文基于之前研究的成果 柔性簇Cluster模擬基本框架介紹 ，開發(fā)一個(gè)適用于三維碎石的cluster框架，并在三軸中進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。
2 框架介紹
本文和之前講述的二維一樣，首先進(jìn)行模板生成，只是現(xiàn)在不是做cluster模板，而是做clump模板。完成一個(gè)比較好的clump模板后，在成樣時(shí)候先完成clump的成樣，再進(jìn)行cluster顆粒的替換。
3 clump模板生成
clump中ball替換pebble的概念早已經(jīng)有了，其實(shí)缺少的就是一個(gè)比較好的clump模板。clump中pebble不能重疊量過大，不然在替換成ball后ball也是有大的重疊量，而這種計(jì)算是不準(zhǔn)確的。
所以這里我們必須想出一個(gè)生成pebble重疊量不大的clump模板。
展開 PFC模擬三維滾刀破巖 ￥50
對(duì)于三維滾刀，有前進(jìn)速度，也就是盾構(gòu)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度。還有切入速度，也就是盾構(gòu)機(jī)頂入的速度。還有滾動(dòng)速度，是滾刀轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。轉(zhuǎn)速6.28rad/s，前進(jìn)速度0.04，切入速度是前進(jìn)速度的0.2。
速度比較簡單，難點(diǎn)在于根據(jù)滾刀的位置調(diào)整滾刀的轉(zhuǎn)動(dòng)中心。
我寫了一個(gè)dat用于處理導(dǎo)入的geometry,里面主要的功能是得到geo的坐標(biāo)，還有擴(kuò)大縮小geo，移動(dòng)geo的基本操作。這里滾刀是7寸,直徑0.423m。
將geo移動(dòng)到合適的位置后，生成滾刀進(jìn)行加載，具體看代碼體會(huì)，下面放上處理的結(jié)果。
總的運(yùn)動(dòng)圖上面可以看到。
給出俯視圖，顆粒按豎向位置染色。
紅色是表面的，再下面是橘黃色和黃色。滾刀沒有顯示，可以看到滾刀的侵入過程。
裂紋圖
這里可以看到滾刀侵入過程中產(chǎn)生的裂紋。
這里將試樣切片了，可以看到滾刀侵入過程中力的變化。豎向力會(huì)略大于橫向力。
綠色是豎向力
扭矩這里寫了一下，沒有驗(yàn)證過，大家可以和實(shí)際對(duì)照一下。
展開 隧道開挖三維模擬-1
1、引言
早期的隧道開挖模擬常假設(shè)為二維平面應(yīng)變問題，為了反映隧道開挖面引起的應(yīng)力松弛，學(xué)者們提出了不同的處理方式，如convergence-confinement method（或Stress relief method）（圖1），progressive softening method（圖2）, gap method（圖3）等。這些方法沒有完整體現(xiàn)開挖的三維效應(yīng)。
圖1
圖2
圖3
隧道開挖的三維模擬一般通過“step-by-step”的形式實(shí)現(xiàn)，即首先無支撐下開挖一段土體（單元移除），然后在相應(yīng)位置設(shè)置襯砌管片，然后進(jìn)行下一步開挖。近年來也有學(xué)者嘗試完整模擬真實(shí)的開挖過程，如開挖機(jī)具（盾構(gòu)）推進(jìn)、灌漿等https://doi.org/10.1002/nag.395)。本系列首先介紹step-by-step分步三維開挖模擬方法。
2、算例要點(diǎn)
（1）考慮彈性模量隨深度變化（Gibson地基）：利用材料參數(shù)的溫度相關(guān)性。
（2）利用蒙皮（skin）模擬襯砌。
（3）利用單元生死模擬隧道施工。
3、算例概況
該算例改編于Franzius J N. Behaviour of buildings due to tunnel inducedsubsidence[D]. Department of Civil and Enviromental Engineering. ImperialCollege of Science, Technology and Medicine. London, SW7 2BU, 2003.利用對(duì)稱性，模型如圖4所示，在地面以下30.5m開挖一個(gè)直徑4.75m的隧道，開挖沿x負(fù)向進(jìn)行。
展開 ANSYS三維梯度孔隙結(jié)構(gòu)受壓模擬
ANSYS對(duì)三維梯度孔隙結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析具有重要研究意義。其高精度建模揭示孔隙率梯度分布、幾何特征對(duì)彈性模量、強(qiáng)度及斷裂韌性的影響機(jī)制，量化應(yīng)力集中與失效風(fēng)險(xiǎn)，為航空航天、生物醫(yī)用等領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供理論支撐與方法創(chuàng)新。本案例介紹在ANSYS內(nèi)對(duì)功能梯度孔隙材料（FGM）的受壓模擬。
梯度孔隙3D模型采用CAD球體功能梯度材料3D插件建模，AutoCAD參數(shù)化建模完成后將多孔結(jié)構(gòu)梯度模型導(dǎo)出為sat格式文件。
在ANSYS Workbench內(nèi)選擇與研究相適應(yīng)的分析系統(tǒng)，并在幾何結(jié)構(gòu)下導(dǎo)入梯度孔隙幾何模型。
對(duì)模型劃分網(wǎng)格并在分析設(shè)置中添加受壓荷載。
求解并查看計(jì)算結(jié)果。
展開 