氣動性分析的案例
某鋼廠增壓風機與煙囪間存在氣動噪音，通過模擬分析并增加均流裝置消除氣動噪音 ￥20
1、 項目簡介
某鋼廠增壓風機運行時，在風機與煙囪之間存在明顯的低頻噪聲，可能是由于連接管道中存在局部高速氣流而產生的氣動噪音（主要有湍流噪音，旋轉噪音，渦流脫落噪音，激波噪音，二次流與分離流噪音），其中本次噪音我們考慮主要以湍流噪音，旋轉噪音，渦流脫落噪音為主，現對風機及管道做CFD模擬，研究風機葉片后的流場分布，以期找到氣動噪聲的的產生原因并加以解決。
2、 三維模型
三維模型
3、 計算參數及邊界條件
進口設置為速度進口（velocity-inlet），按95℃工況下最大風量換算進口平均速度33.13m/s，出口為壓力出口（pressure-outlet），出口壓力設置為0Pa，固壁面均設置為無滑移壁面。
風機葉輪區域設置為旋轉域，轉速為995rpm，沿氣流方向逆時針旋轉，旋轉域模型采用MRF，旋轉域與靜止域之間以Domain Interface連接，以保證數據的傳遞。
風機葉輪后部流場的監測面如下圖所示：
監測面位置示意
4、 計算結果及分析
4.1原始狀態
原始狀態下，風機后部流場的模擬狀態如下：
速度流線圖
切面三速度云圖及速度矢量
根據速度流線圖及切面三速度云圖及矢量，可以看出經過增壓風機后氣流偏向連接煙道的一側，最大風速達到約100m/s，同時在煙囪內形成旋渦。
切面一速度云圖及速度矢量
切面二速度云圖
根據切面一速度云圖及矢量和切面二速度云圖，可以看出經過增壓風機后氣流偏向連接煙道的一側及底部，進入煙囪前的局部最大風速達到約89.1m/s，可能因為局部高風速帶動低速氣流形成氣流脈動，引發噪聲。
4.2添加導流
展開 基于AMESim仿真分析軟件的氣動閥門運動特性研究 AMESim氣動附軟件下載
摘要：基于AMESim仿真分析軟件，對氣動閥門內部的運動規律、閥門內部零組件相互運動關系進行了研究，并采取了非接觸測量方法，測量了閥門內部閥桿運動速度，確定了仿真分析的正確性。結果表明：氣動閥門在打開瞬間，閥桿會有較大的運動速度，并可能發生頂桿與閥桿的反向碰撞問題，給頂桿或閥桿帶來損傷。
關鍵詞：氣動閥門；內部運動規律；運載火箭
引 言
氣動閥門廣泛應用于運載火箭的加注、泄出、排氣等系統，在飛型號的排氣閥、安溢閥，在研型號的加注閥、排氣閥等多采用氣動控制閥。隨著閥門的直徑、流量的 增大，閥門的結構尺寸和重量也越來越大。氣動閥門的控制氣一般為高壓氣（約5 MPa），在此氣體壓力下，強制作動器內的頂桿迅速運動，推動活閥打開。隨著閥門口徑的增大，頂桿、活閥的快速運動和撞擊，帶來了閥門的動強度問題。因此 對閥門內部閥芯、強制頂桿運動規律的研究越來越重要。
張永彬等基于Adams軟件對一種快速泄放閥的響應特性進行了仿真與分析，得出泄放閥閥芯運動規律和內部氣體壓力變化規律；吳建軍等通過Simulink軟件對抽油泵泵閥進行仿真，得到泵筒內的液體壓力變化規律曲線、泵閥打開高度曲線及泵閥運動速度曲線；余鋒等采用ABAQUS軟件分析了保險閥導向桿斷裂故障，得到導向桿設計動強度不足的故障原因；
孫海亮等研究了充氣開關閥桿斷裂問題，得到閥桿斷裂失效機理；潘英朋等提出了一種低溫氣動閥門方案，并對波紋管等關鍵零件進行了計算和分析；王春民等研究了自鎖閥在振動和沖擊環境下性能變化情況。
本文以某火箭用加注閥為例，對氣動閥門內部運動規律進行了研究，采用AMESim軟件對閥門運動特性進行了分析，確定了閥門內部頂桿和閥桿間的運動關系，并采用非接觸測量手段得到閥門在打開時的活閥運動速度，以驗證仿真分析的正確性。
展開 新型風扇氣動噪聲組合分析方法
通過上面的兩個步驟，便獲得了兩組氣動噪聲：
①一個DFT得到BPF及其諧波的噪聲。
②多重DFT方法得到的寬頻帶噪聲。使用兩組互補的結果，并使用腳本進行合并，就可以獲得組合氣動聲學仿真的總體頻率響應，如圖2所示。
圖2：音調和寬頻帶結果相結合以獲得模擬的頻率響應
結果分析
使用A計權法和Hanning窗，以25600[Hz]的采樣率和1[Hz]的頻率分辨率在多個位置記錄持續一分鐘的聲壓級。使用快速傅里葉變換來獲得頻域數據。本研究中的接收器距離設備56英寸，距離地面68英寸，如圖3。
CFD學習：氣動彈性顫振分析
負反饋循環
結構變形降低了氣動載荷，進一步減小了變形并導致氣動載荷降低，等等。
循環一直持續到飛機達到穩定和控制為止。
氣動彈性顫振是由于正反饋回路而產生的，使飛行器陷入自激振動的循環。隨著每個循環的振動幅度增加，結構失效的風險增加。這是由于振動幅度超過結構限制的風險。
根據飛機的幾何形狀和氣流條件，顫振可能會以不同的速度發生，這使其成為一個主要的安全問題。因此，氣動彈性顫振分析在設計階段至關重要，可以預測產生的載荷和避免顫振問題所需的結構完整性。
氣動彈性顫振分析：確定影響因素
氣動彈性顫振分析側重于預測和分析飛機的顫振行為及其對空氣動力學性能的影響。影響包括空氣動力載荷增加、飛機失控風險增加以及空氣動力效率降低等問題。各種分析、計算和實驗方法或它們的組合可用于在設計階段進行氣動彈性顫振分析，以獲得準確可靠的結果。
顫振分析需要識別一些關鍵組件。
顫振速度
顫振速度是振動的固有頻率與空氣動力載荷的頻率相等時空速的量度。這些頻率可以在不同的速度下識別，用于不同空氣動力學模型的顫振分析。該分析有助于確定易受顫振影響的理想飛機設計。否則，模型和仿真可用于確定優化策略，以防止顫振并提高飛機安全性。
顫動模式
不同的顫振模式或振動模式會影響飛機的顫振體驗。顫動模式通常包括：
機翼彎曲扭轉顫振
機翼前緣顫振
尾翼顫振
控制表面顫動
螺旋槳旋轉顫動
可以使用有限元法 (FEM)或計算流體動力學 (CFD) 等方法對飛機設計的這些組件進行預測和分析。
展開 
氣動噪聲時域分析
各位，你們知道雜用vl軟件進行氣動噪聲時域分析不？
技術鄰周報Q14：時程分析/ABAQUS/動力系統/Fluent/沖壓分析/振動噪聲/LS-DYNA/氣動分析...
我們可以通過仿真進一步分析該技術的聲學特性和非線性性質。
12、列車氣動外形分析：車頭越尖越好嗎？
作者：
白露丹楓
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1821039
近年來，我國的高鐵取得了長足發展，以至于開始在海外的競爭中也開始聲譽顯赫。對于散仙這么一個小老百姓而言，可能最直接的感受就是，從成都到蘭州特快列車需要19小時左右，現在高鐵僅需7小時左右。我們所見到高鐵列車車頭大多是近似尖頭狀的，很顯然，這是為了列車頭有更好的外形氣動性能，以降低高速行駛時迎面的垂直于截面的滯止壓力，減小列車風阻。外形氣動性能分析是高鐵列車頭外形設計必經的步驟之一，那么，列車頭的風阻到底能達到一個什么樣的程度呢？
12、基于ABAQUS的建筑結構時程分析
作者：
??N
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1821345
2021年5月18日下午，位于深圳市華強北商圈的賽格大廈出現強烈晃動現象，一位當時在賽格大廈電子企業工作者坦言大廈出現明顯晃動后，他們沒法在高樓里安心工作。正當人們還不明具體原因時，5月19日中午和20日中午大樓再次出現了晃動。雖然晃動的感覺沒有18日強烈，但依然引發了一定的恐慌情緒，有些公司將自己的重點文件和設備打包帶離了賽格大廈，另覓地點存放。
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展開 氣動分析與設計代做
飛行器氣動外形設計，布局設計，ICEM網格劃分，FLUENT計算，origin,tecplot后處理及分析。根據工作量及難度議價。
【AICFD案例操作】汽車外氣動分析
*圖3-1 模型設置
選擇 求解> 材料，雙擊“Air at 25C”，選擇Material Properties，確認介質物性參數, 如圖3-2所示。
*圖3-2 材料選擇
2）計算域
雙擊 求解> 流動分析> 計算域> Domain-body-car，在計算域設置窗口中類型選擇“Fluid Domain”，材料選擇“Air at 25 C”，然后點擊“下一步”，在打開的流體模型窗口點擊“確定”，將網格分配到計算域Domain-body-car。
*圖3-3 分配計算域
3）邊界條件
分別設置Inlet和Outlet，需要分別設置邊界名稱、邊界類型、邊界條件和數值，如圖所示。
*圖3-4 Inlet定義
*圖3-5 outlet定義
設置Wall和Symmetry的邊界條件，需要分別設置邊界名稱、邊界類型，如圖所示。
*圖3-6 Wall定義
*圖3-7 Symmetry定義
4）求解參數設置
雙擊 求解> 求解設置 ，設置計算方法，包括差分方法等。
展開 基于fluent的管道風扇氣動噪聲分析
1.6風扇流場計算結果分析
用Fluent軟件對轉速為2000rpm的風扇進行計算，得到包括速度矢量圖、壓力云圖結果如下所示。
2風扇氣動噪聲分析
2.1噪聲分析步驟
在 Fluent 中對于風機噪聲的仿真是分為兩個部分先后完成的：
（1） 首先使用大渦模擬模型（LES）對風扇流場中的瞬態控制方程求解獲得流場的動態穩定值，通過計算結果得到風扇的噪聲源（即風扇葉片上的動態載荷）；
（2） 接下來則是通過求解 FW-H 模型的方法對風機載荷進行分析并得到噪聲值。
2.2瞬態流場仿真邊界條件設定
聲場仿真過程中由于其 CFD 模型與流場極為相似因此不再另行建立模型，而是對原有流場模型的邊界條件進行修改。由于噪聲特性的仿真屬于非定常計算，雖然同樣將旋轉流體域設為唯一的運動區域，但是改用滑移網格模型對風扇的動葉片與靜止區域進行耦合以保證瞬態計算的精確度。
在控制方程的離散過程中使用PISO 算法代替原來的 SIMPLE 方法，相比較而言 PISO 算法在原有“預測-修正”方法的基礎上添加了一個再修正過程，對原有計算結果進行了二次改進，有效的提高了計算精度與方程的收斂速度。至于迭代過程中參數的設置，將時間步長設定為0.0001s，而計算的截止頻率取 6000Hz，在每個時間步長內計算 40 次，迭代次數為 1000。
2.3氣動噪聲邊界條件設定與后處理
將2.2節中的計算結果與 FW-H 方程相結合在葉片表面使用二重積分獲得隨需要的聲壓值信號，在進行噪聲參數設定時，以風扇本體為噪聲源，而監測點則按照 GB/T2888-2008《風機和羅茨鼓風機噪聲測量方法》中的規定設置，取風機前 1m 處噪聲結果作為分析。
展開 屋頂冷水機組氣動噪聲分析
氣動噪聲的直接仿真需求解包含流體運動和聲波傳播的全流場方程（如 Navier-Stokes 方程），但聲波的能量遠低于流體動能（通常差 10?-10?量級），直接求解會因數值精度問題難以捕捉噪聲信號。
聲學波動方程：
? 其中p為聲壓，c為聲速，?2為拉普拉斯算子。該方程通過線性化流體力學中的連續性方程、歐拉方程和物態方程推導而來，適用于小振幅聲波的傳播分析。??
近場噪聲 ultraFluidX 可以直接模擬，但是要求聲源和麥克風之間的空間網格分辨率足夠細，否則會丟失高頻信號。
如果麥克風距離聲源較遠，直接模擬的成本就無法接受。采用 FW-H 模型將噪聲源和聲傳播計算解耦，可以極大的節省計算量。
ultraFluidX 采用 FW-H 聲源復制功能，可以模擬多個聲源疊加的場景。在本例中冷卻系統包含8個風扇，僅記錄其中一個（假設全部風扇具有相同氣動性能），在噪聲信號處理過程中將噪聲源復制和平移，在虛擬麥克風位置重構多聲源的疊加效應，從而減少計算成本和信號處理的數據量。
FW-H模型的復制粘貼
ultraFluidX 在其中一個 OSM 風扇出口空間創建 FW-H 面，對聲源進行采樣。
展開 [可靠性軟件介紹]可靠性、維修性和安全性工程設計分析Isograph
Isograph 軟件的一個顯著特性就是將各軟件工具的功能、設計分析信息、分析流程等有機地集成在一起。
功能集成
Isograph 軟件集成了以下可靠性、維修性、綜合保障分析工作內容：
※ Reliability Prediction －可靠性預計
※ Maintainability Prediction －維修性預計（ MTTR 預計）
※ Reliability Block Diagram －可靠性框圖
※ FMEA / FMECA －故障模式、影響及危害性分析
※ Fault Tree Analysis －故障樹分析
※ Event Tree Analysis －事件樹分析
※ Markov Analysis －馬爾可夫過程分析
※ Reliability-Centred Maintenance －以可靠性為中心的維修工作分析
※ Hazop Analysis －風險性及可行性分析
※ Weibull Analysis －威布爾故障數據分析
※ LccWare －壽命周期費用分析
※ AvSim －高級仿真分析
項目集成
※ 系統、分系統、設備、部件、組件、元器件的統一分析和管理
※ 支持工程項目的分離與合并
※ 自動實現產品中各層次單元的數據傳遞關系
※ 最大限度地保證可靠性設計分析工作與產品研制狀態的一致性
數據集成
※ 通過數據共享和數據鏈接技術實現數據集成
※ 軟件內部的數據鏈接由系統自動實現
※ 軟件與外部接口的數據鏈接由用戶自由指定
展開 
ABAQUS 氣動手指分析案例 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、掌握氣動手指分析部件的三維模型繪制
2、理解氣動手指分析的靜力學分析步的建立
3、學習氣動手指材料參數的設置
4、了解超彈性靜力學網格的劃分
5、學習壓力載荷的施加
6、學習結果后處理的查看與對比
案例介紹：
所使用軟件為ABAQUS2018.
案例介紹了使用ABAQUS進行氣動手指彎曲分析。
本案例提供了分析相關的分析文件。
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CFD專欄丨屋頂冷水機組氣動噪聲分析
氣動噪聲的直接仿真需求解包含流體運動和聲波傳播的全流場方程（如 Navier-Stokes 方程），但聲波的能量遠低于流體動能（通常差 10?-10?量級），直接求解會因數值精度問題難以捕捉噪聲信號。
聲學波動方程：
? 其中p為聲壓，c為聲速，?2為拉普拉斯算子。該方程通過線性化流體力學中的連續性方程、歐拉方程和物態方程推導而來，適用于小振幅聲波的傳播分析。??
近場噪聲 ultraFluidX 可以直接模擬，但是要求聲源和麥克風之間的空間網格分辨率足夠細，否則會丟失高頻信號。
如果麥克風距離聲源較遠，直接模擬的成本就無法接受。采用 FW-H 模型將噪聲源和聲傳播計算解耦，可以極大的節省計算量。
ultraFluidX 采用 FW-H 聲源復制功能，可以模擬多個聲源疊加的場景。在本例中冷卻系統包含8個風扇，僅記錄其中一個（假設全部風扇具有相同氣動性能），在噪聲信號處理過程中將噪聲源復制和平移，在虛擬麥克風位置重構多聲源的疊加效應，從而減少計算成本和信號處理的數據量。
FW-H模型的復制粘貼
ultraFluidX 在其中一個 OSM 風扇出口空間創建 FW-H 面，對聲源進行采樣。
展開 新型風扇氣動噪聲組合分析方法
本例基于Actran2021.1，采用Lighthill面源方法，將聲源映射到聲學網格上，并完成時域氣動聲源轉成頻域的計算。這項研究的新穎之處在于這一步，其中采用兩個互補的離散傅里葉變換（DFT）設置來精確計算線譜音調和寬頻噪聲，同時避免了由于采樣時間有限而在高頻下出現不切實際的聲壓級波動：
① 對于葉片通過頻率(BPF)及其諧波引起的線譜音調噪聲，使用最小二乘法在整個采樣時間內定義并完成第一個DFT。該方法強制提取用戶設置的頻率。在本研究中，設置為從BPF開始并提取BPF高達1000Hz的每個諧波；
② 對于寬頻帶噪聲，時域數據樣本分解為多個較小的樣本（多重離散傅里葉變換），這些樣本彼此重疊50%，并對每個樣本應用Hanning窗以平滑每個子樣本之間的過渡。在本研究中，原始時域數據被分為78個重疊樣本，每個樣本的持續時間為0.02秒，正好對應50個CFD時間步長。子采樣持續時間為0.02s，最小頻率和頻率步長固定為50Hz。選擇這些參數是為了獲得不包含BPF或其諧波的頻率列表，因此僅提取寬頻帶噪聲的結果。此方法的缺點是沒有對CFD的全部結果進行利用。
通過上面的兩個步驟，便獲得了兩組氣動噪聲：
①一個DFT得到BPF及其諧波的噪聲。
②多重DFT方法得到的寬頻帶噪聲。使用兩組互補的結果，并使用腳本進行合并，就可以獲得組合氣動聲學仿真的總體頻率響應，如圖2所示。
圖2：音調和寬頻帶結果相結合以獲得模擬的頻率響應
結果分析
使用A計權法和Hanning窗，以25600[Hz]的采樣率和1[Hz]的頻率分辨率在多個位置記錄持續一分鐘的聲壓級。使用快速傅里葉變換來獲得頻域數據。
展開 線下培訓 | Actran氣動噪聲分析培訓
本次培訓將對Actran氣動噪聲方法和特點進行講解，介紹Actran氣動噪聲案例，讓學員快速掌握從CFD流場到CAA聲場的仿真計算流程、CFD仿真分析關鍵參數設置等，同時熟悉降噪方法的仿真模擬策略。培訓以線下&線上形式同步開啟，以上機實操為基礎，結合真實案例，手把手幫您解鎖Actran氣動噪聲仿真關鍵技術，歡迎積極報名參加！
培訓課程：
培訓時間：6月12日-13日
培訓地點：深圳市南山區高新南九道61號衛星大廈7樓ECO會議中心衛星廳
適用人群：面向風機、管路類行業及汽車風噪聲設計、流體分析工程師、氣動聲學分析工程師，以及其它行業想要了解氣動噪聲特點并利用仿真加以改善的工程人員。
培訓費用：培訓免費，上機培訓參加請自帶電腦
培訓咨詢：馬老師 18221799218
培訓報名：
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