計算力學與仿真
關注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2025-11-21
計算力學與仿真的視頻教程
車燈仿真分析系列課程（熱仿真/結構力學仿真/光學仿真）
ANSYS作為世界知名的CAE仿真軟件，在汽車車燈的結構力學、流體散熱、光學設計都有廣泛地應用。在結構力學分析時，借助ANSYS可以實現諸如：車燈極端靜載荷作用下的強度/剛度分析、車燈的抗沖擊/振動性能分析及優(yōu)化設計；車燈的碰撞試驗分析；車燈在交變載荷作用下的結構疲勞計算等，從而為汽車照明系統的設計提供理論依據。
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計算力學代碼報告分析
1．問題描述 起重機的垂直部分和水平部分由鋁制成（E=60GPa，截面面積為2 cm2）。對角桁架單元由鋼制成（E=200GPa，截面面積為3 cm2）。在如圖所示處施加載荷P=7000N。同時支撐節(jié)點假設是固定的，所以是沒有位移的。我們考慮使用直接剛度法求解。寫出每個桿單元的剛度矩陣，再進行裝配。 求：結構的變形形狀（需要繪圖），最大垂直位移、最大壓應力和最大拉應力的大小和位置，以及兩個支撐節(jié)點上的約束力
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數據驅動計算力學桁架結構分析程序
第一個視頻（免費）： 介紹數據驅動計算力學的核心思想、理論公式及算法流程，演示桁架結構分析程序，并與有限元分析結果進行比較。 第二個視頻： 介紹核心求解模塊（Function），近200行python代碼，包含材料類、桁架單元類、矩陣裝配、單元字典、求解器類。求解器類又包含等效荷載，應力應變計算、距離最近點搜索算法。
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計算力學與仿真的實例教程
摘 要：目前對電廠疏水管道閥門泄漏多采用基于傳熱原理的內漏自動檢測計算方法，但是已有研究尚未對閥門泄漏時管道內流體的流動和傳熱進行分析，且對溫度測點如何布置以及溫度測量的精度要求也缺乏研究。針對以上問題，采用計算流體力學仿真的方法，研究了閥門泄漏時管道內傳熱和流動情況，分析了不同的管道直徑和保溫材料對所測溫差和泄漏量的影響。研究結果為實時監(jiān)測閥門附近流量的動態(tài)變化，進行工程現場診斷疏水閥門的泄漏故障提供了模型方法和參考。
關鍵詞：疏水;閥門;計算流體力學;Fluent軟件;
熱力系統閥門內漏是目前我國火力發(fā)電廠普遍存在的重大節(jié)能問題，通常由于運動部件卡死、閥片變質、彈簧應力松弛等原因造成閥門損壞[1],防止閥門內漏是火力發(fā)電廠節(jié)能減排的重要舉措。閥門主要用于控制電廠鍋爐和電氣設備的流體介質的通路和斷路調節(jié)，是電廠廣泛使用的熱力設備。閥門的基本功能是接通或者切斷管路介質的流通，改變介質流動方向，調節(jié)介質的壓力和流量，保護管路和設備正常運行[2]。但是由于各種原因，閥門泄漏經常發(fā)生在火力發(fā)電廠當中，無論哪一個疏水閥門發(fā)生內漏，都會為電廠帶來超出想象的損害[3]。目前，電力、石化、制冷等企業(yè)檢測閥門內漏的方法主要依靠定期維修，對閥門進行拆卸、檢修和更換。經調查統計，超過50%的閥門并不需要進行拆卸修理，過度拆卸會浪費大量人力、物力和財力，閥門維修更換費用約占了電力企業(yè)、石油化工企業(yè)維修更換費用的15%[4]。當旁路閥門的泄漏量達到主蒸汽流量的2%時，將使供電煤耗上升4 g/(kW·h)[5]。針對現場使用的閥門監(jiān)測及檢修等易耗品不易購買的問題，陶長興等[6]提出基于CRIO的嵌入式閥門診斷系統。常毅君等[7]總結了閥門溫度變化智能監(jiān)測的判斷依據，為電廠疏水管道的實時監(jiān)測提供了新的方法。
展開 什么是 CFD 建模與仿真
計算流體力學（CFD）使用納維-斯托克斯方程（包括五個偏微分方程）來模擬流體的流動。這些方程利用計算機資源在虛擬環(huán)境中對流體運動進行近似計算。CFD 仿真能夠使用特定的模型來補充應用的物理屬性，進而預測現實場景。CFD 建模和仿真結果通常使用實驗或文獻值進行驗證。
CFD 建模和仿真適用于汽車、航空航天、制造業(yè)、電子、醫(yī)療保健和環(huán)境工程等領域。簡而言之，所有涉及流體的應用都可以使用 CFD 工具進行建模和仿真。CFD 建模和仿真廣泛使用的部分原因是出現了多學科的建模、分析和優(yōu)化要求。
為什么 CFD 建模和仿真很重要
CFD 建模和仿真從根本上改變了設計和制造過程。CFD 仿真有以下優(yōu)點：
1.降低制造成本
CFD 仿真的一個重要應用領域是制造業(yè)。CFD 建模和仿真可以讓您在實際制造之前全面了解設計模型在極端工作條件下的表現。
2.避免昂貴的測試
在航空航天和許多其他領域，要通過風洞測試或試驗來確定部件的性能。CFD 建模和仿真工具通過模擬計算機的設計，極大地簡化了這一過程。
展開 多相流仿真中應用頻率最高的是自由表面流的仿真。它適用于諸如氣液二相流，液液二相流，氣液固三相流等各種各樣需要模擬的流動。由仿真得到的界面運動，也可以與可視化實驗結果加以比較而得到驗證。
自由表面流的仿真可以分為界面捕捉法（Interface capturing Method）和界面追蹤法（Interface Tracking Method）兩大類。如圖2.1所示那樣，所謂界面捕捉法，就是把表示界面的函數，讓其隨流體遷移流動，從而來模擬界面運動。界面捕捉法含有MAC法（Marker and Cell），LS法（Level Set）和VOF法（Volume of Fluid）等多種方法。
另一方面，界面追蹤法是根據界面元素的變形，來分析模擬界面的運動，如圖2.2所示。界面追蹤法有ALE法（Arbitrary Lagrangian and Eulerian）等等。此外，粒子法（Particle Method）也可認為是一種界面追蹤法。
圖2.1 界面捕捉法
圖2.2 界面追蹤法
兩者比較而言，界面追蹤法能夠高精度地模擬界面的運動。然而，在使用界面追蹤法時，隨著界面的變動，必須重新生成元素。如果界面的變動過大，就可能生成扭曲的元素，使計算變得不穩(wěn)定。當然這也可以通過增加元素分割的數目來避免，這樣一來，就會進一步增加計算的工作量。
現在，大多數流體的仿真軟件都采用VOF法來模擬自由表面流。其理由列舉如下：首先，在1970年代，由著名的美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室（即Los Alamos National Laboratory，該所于2013年迎來了成立七十周年的慶典）開發(fā)了一個程序代碼為SOLA-VOF的軟件，并把它公開了，從而使VOF法得到了廣泛的應用和普及。
展開 使用船舶計算流體力學 (CFD) 軟件的主要優(yōu)勢
使用船舶 CFD 軟件，意味著設計師可以在真實工作條件下檢查船舶性能的每個方面。我們的多物理場 CFD 求解器不斷得以開發(fā)，只為提供以下所需的每一種船舶仿真解決方案：
船體阻力預測
螺旋槳性能，包括空化的預測
由螺旋槳或虛擬碟盤組成的自推進系統仿真
預測船舶運動、對海浪的響應和相互作用
空氣動力學和流體動力學組合仿真
流體力學和抗壓力組合仿真
與一維系統仿真工具的協同仿真
通過此概述視頻了解更多信息。
為何對船舶應用全尺寸 CFD 仿真？
以比例模型測試船舶設計給預測增加了不確定性。得到的結果必須放大，才能預測實際性能；而為此采用的經驗關系可能會導致不準確性。可以按全尺寸進行 CFD 建模，而不再需要放大結果。此外，全尺寸仿真可以確保邊界層效應得以正確捕獲，同樣，螺旋槳性能可以準確預測。通過此白皮書詳細了解船舶全尺寸 CFD 仿真的優(yōu)勢。
使用船舶 CFD 軟件，讓船舶設計師和工程師可以在真實的運行條件下以全尺寸檢測船舶性能。自動化方面的最新進展意味著可以在幾個小時內完成設計測試，便于探索各種不同選項、執(zhí)行設計優(yōu)化以及將最高效的設計投入市場。
船舶設計流程各個階段的解決方案
我們的解決方案可以助力創(chuàng)建船舶數字化雙胞胎，從最早的概念階段開始，直到最終的生產設計和運作。我們的解決方案產品組合可以幫助您更快實現設計目標，提供包括以下功能在內的性能預測：
多物理場 CFD 仿真
空氣動力學和流體動力學仿真
一維系統分析
結構完整性和聲學預測
自動化探索和設計優(yōu)化
智能報告和數據分析
我們的解決方案中包括軟件、物理測試和工程服務，可幫助您滿足甚至超越效率要求。將這些解決方案作為完整產品生命周期管理系統的一部分。
展開 圖19.3（a）固相率和液相率的等值面（無風的場合）
圖19.3（b）固相率和液相率的等值面（有風的場合）
最后，在相同的條件下（有風），以冰淇淋為模擬對象再做一次計算，看看結果如何。
圖19.4冰淇淋的融化
冰淇淋的粘性系數是水的10倍，除此以外的物理常數與水、冰的數值是一樣的。從圖19.4中，你能看到預期的結果嗎？
此外，圖19.3和圖19.4都是以10倍的快鏡頭攝制而成的視頻。
有關凝固?熔化仿真的討論在這一章就要結束了。現在不僅能模擬液體的凝固及固體的熔化等過程，就是包括氣相在內的氣液固三湘流的模擬，也正在成為現實可能。這樣的軟件就可以適用于各種各樣的計算模擬對象。
來源：MSC軟件
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計算力學與仿真的最新內容
導讀： 豐田、通用用V&V技術替代了80%以上的真實碰撞試驗；NASA Ares-IX火箭憑借完整的仿真驗證流程，以過去型號1/3的資金完成發(fā)射。在CAE行業(yè)，一個殘酷的現實是：沒有經過驗證的仿真模型，沒有任何價值。本文系統拆解仿真驗證與確認（Verification & Validation）的核心算法、計算特征、工具鏈，并給出支撐V&V全流程的高性能工作站配置方案。
一、V&V：仿真可信度的唯一通行證
計算流體力學基礎課程-中文字幕24天前
計算流體力學基礎課程
MP4 | 視頻：h264, 1920x1080 | 音頻：AAC, 44.1 KHz
語言：英語 | 大小：222.84 MB | 時長：0小時45分鐘
通過可視化推導學習CFD控制方程、向量、連續(xù)性方程、納維-斯托克斯方程和能量方程
您將學到什么
理解CFD的數學基礎，包括向量
布瑯軻鍶特自1981年成立以來，主要開發(fā)低阻力、高響應、高精度的流量控制產品，我們的MFC在設計之初就充分考慮了壓降問題，通過以下技術手段有效降低阻力損失：
優(yōu)化流道結構
Bronkhorst采用CFD（計算流體力學）仿真技術對內部流道進行精細化設計，確保氣體流動路徑平滑、無死角，最大限度減少湍流和局部阻力。
基于OpenFOAM 的計算流體力學-pitzDaily算例
OpenFOAM 的計算流體力學：pitzDaily 算例最后更新：2025 年 9 月視頻格式：MP4 | 視頻編碼：h264，分辨率 1920×1080 | 音頻編碼：AAC，采樣率 44.1 千赫，雙聲道授課語言：英語 | 課程時長：58 分鐘 | 文件大小：306 兆字節(jié)
課程核心：通過經典 OpenFOAM
本文原刊登于Ansys.com：《Ansys Speos Software Enables Optimal Automotive Lighting for BMW Group Using NVIDIA Accelerated Computing》
作者： Laura Carter | Ansys 高級市場傳播經理
編輯整理：孫鴻燁 | Ansys 高級應用工程師
“后來在構建物理原型時
本課程使用的Ansys Fluent是當今最流行、市場占有率最高的計算流體力學仿真軟件，廣泛應用于電子電器、航空航天、汽車、能源化工、醫(yī)療等各行各業(yè)的研發(fā)和設計過程中。
可以指導交流互相學習
[圖片]
摘要
眾所周知，因為光學配置的復雜性和多光源模型建模的視場（FOV）等，針對增強和混合現實（AR，MR）應用的光波導組合器建模是具有挑戰(zhàn)性的。因此，詳細的分析，例如對視場角特性的光學性能的分析，可能是相當耗時的，因為必須考慮許多光源模式和視場角。在這個用例中，我們使用一個具有101×101個采樣點（即角度）的棋盤格測試圖像來研究光波導的角度性能，從而得到10201個單獨的基本模擬結果。
01/簡介
為驗證矢量HSMO技術對工藝窗口（PW）的優(yōu)化效果，采用考慮離焦的像質評價函數
02/仿真條件
以AttPSM為例，對比HSMO（聯合優(yōu)化光源+掩模）與OPC（僅優(yōu)化掩模，光源不變）技術。仿真目標圖形包括一維孤立線條（占空比1:4，CD=45nm）、一維半密集線條（占空比1:2，CD=45nm）、二維密集接觸孔（占空比
