光儲耦合技術的案例
光儲直柔技術在軌道交通上的應用
柔性用電技術是光儲直柔技術的最終目的，使用電需求由剛性負荷向柔性負荷過渡，而光伏發電技術、儲能技術、直流配電技術是實現柔性用電技術的必要條件。目前，光儲直柔技術主要應用于建筑領域，在建筑屋頂、外墻發展分布式能源和儲能系統。
《國務院關于印發2030年前碳達峰行動方案的通知》明確指出，提高建筑終端電氣化水平，建設集光伏發電、儲能、直流配電、柔性用電為一體的光儲直柔建筑。將光儲直柔技術引入建筑，不僅可以提高建筑自身節能水平、改善建筑用電體驗，而且對于緩解城市電網增容壓力、提高供電可靠性具有重要意義。國內已開展的光儲直柔示范建筑包括深圳建科院未來大廈R3模塊、青島奧帆中心、清華大學建筑節能樓等。
軌道交通光儲直柔技術應用
在能源結構轉型的大背景下，建立以新能源為主體的新型電力體系對經濟社會的發展具有重要意義。軌道交通是我國用電大戶之一，大多數電能被用于軌道交通車輛牽引供電。為實現雙碳目標，軌道交通行業節能減排勢在必行。軌道交通建設與光儲直柔技術的有機結合，既符合國家節能降耗政策，達到節能減排效果，也滿足降低運營成本的需求。目前光儲直柔技術在軌道交通的應用如下。
在軌道交通車輛段、車站、軌道沿線等空閑地段建設分布式太陽能光伏發電系統。
隨著光伏建筑一體化系統（BIPV）的發展，越來越多的軌道交通車站開始鋪設大規模光伏發電設施。用電范圍從最開始的照明等生活用電逐漸轉向鐵路沿線通信信號設備供電。
在供電系統中配置儲能裝置，儲存剩余的光伏能量或在光伏發電不足時補給，一定程度上起到削峰填谷的作用，并能對牽引系統再生制動能量進行回收利用。
根據儲能介質和電能釋放方式的不同，儲能裝置分為飛輪儲能、電化學儲能、超導儲能和超級電容儲能等。
展開 斯姆勒ANSYS裝配體剛柔耦合分析技術講座：02-裝配體剛柔耦合動力學分析-瞬態動力學分析技術
●主要內容
裝配體剛體動力學分析
裝配體剛柔耦合動力學分析-瞬態動力學分析技術
裝配體剛柔耦合動力學分析-超單元動力學分析技術
裝配體剛柔耦合動力學分析-靜力學工況分析技術
共四節，平臺將免費更新2節
●技術背景
工程中存在大量運動機械；
基于傳統的靜力學工況計算沒有考慮結構的動態效應，譬如沖擊，將造成較大的計算誤差；
運動機械存在不同的姿態，計算所有的靜力學工況是不可能的，也很難確定其最不利工況；
ANSYS提供完整的動力學求解方案，能夠高效準確的計算運動機械的結構響應。
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技術專題：ANSYS裝配體剛柔耦合分析技術
用戶名：斯姆勒裝配體剛柔耦合分析
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展開 軌道電磁炮技術的多場耦合仿真----電熱 結構 溫度耦合
軌道電磁炮技術的多場耦合及溫度仿真
作者：范文哲（fwz0703@163.com，公眾號：CAE_ANSYS)
電磁炮是利用電磁發射技術制成的一種先進動能殺傷武器。與傳統大炮將燃氣壓力作用于彈丸不同，電磁炮是利用電磁系統中電磁場產生的洛倫茲力來對金屬炮彈進行加速，使其達到打擊目標所需的動能，與傳統的化學推動的大炮相比，電磁炮可大大提高彈丸的速度和射程。
2007年1月16日，美國海軍研究辦公室剪彩用一門90毫米口徑的試驗型電磁炮發射1發高速炮彈穿透了儀式彩帶。這發炮彈在炮口的初始動能達到7.4兆焦，初速度達每秒2146米；2008年，美國海軍測試的電磁炮樣炮的動能達到10.64兆焦，初速達到每秒2520米；2010年12月，美國海軍的電磁炮測試中，一門測試的電磁炮取得了33兆焦的最大動能，創下了已經公開的電磁炮的世界紀錄。
電磁炮的基本原理如圖所示，利用兩根通電平行金屬軌道產生的電磁力來推動無裝藥炮彈射擊.
炮彈的出口速度理論上最大可達到7馬赫，射程最遠超過400公里，目前多國海軍都在積極發展電磁軌道炮，電磁炮是用電磁系統中的電磁場所產生的洛倫茲力來推動炮彈發射。理論上，只要足夠的電力，足夠的線圈，足夠硬度和熔點的材料，電磁炮的威力就沒有極限。但是由于炮彈后面部分必須為導體，傳遞導軌兩側的電流，電流過大導致導軌發熱嚴重，兩次發射必須有足夠的時間間隔，以降溫和為電容充電，準備下一次的發射。
展開 學完技術鄰ABAQUS流固耦合課程，能解決哪些實際流固耦合問題？
很多人學習ABAQUS流固耦合前都會困惑：“學完到底能解決工作 / 科研中的哪些具體問題？” 技術鄰 ABAQUS 流固耦合定制培訓，依托全行業真實項目經驗，聚焦航空航天、汽車、科研等領域的核心流固耦合難題，讓你學完就能針對性解決實際問題，避免 “學了用不上”。
一、航空航天領域：解決高精尖耦合難題，匹配工程可靠性要求
航空航天領域的流固耦合問題，多涉及高溫、高壓、隨機載荷等復雜工況，技術鄰課程能幫你解決以下關鍵問題：
1. 航天器尾噴管碰撞耦合問題
1) 實際痛點：尾噴管在工作中受高溫氣流沖擊，同時承受隨機振動載荷，易出現結構應力超標、隔熱層脫落等風險；
2) 課程解決方案：教你用 “多物理場（CEL/SPH/ALE）技術”，設置高溫材料屬性（隨溫度變化的彈性模量、熱導率），模擬隨機載荷下尾噴管與隔熱層的碰撞過程，精準計算碰撞應力與振動響應，確保結構安全；
3) 應用成果：學員曾用該方法解決某航天器尾噴管 “碰撞后局部應力超 350MPa” 問題，優化后應力降至 280MPa 以下，符合工程標準。
1. 反無人機抓捕網動力學耦合問題
1) 實際痛點：抓捕網發射后，受氣流影響易出現展開形態不規則、無法精準包裹無人機的情況；
2) 課程解決方案：指導選擇 “Membrane 膜單元” 構建高柔性抓捕網模型，設置不同氣流速度參數（如 10m/s、15m/s、20m/s），模擬網體與空氣的相互作用，分析展開時間與形態，優化網眼大小、材質剛度等參數；
3) 應用成果：某安防領域學員通過學習，將抓捕網 “有效包裹率” 從 65% 提升至 92%，解決實際部署中的抓捕失效問題。
二、汽車領域：聚焦降噪、熱管理核心痛點，貼合主機廠需求
汽車行業的流固耦合問題，直接關系駕駛體驗與安全，技術鄰課程能針對性解決兩大核心場景問題：
1.
展開 
熱力耦合分析技術及傳熱邊界條件
這樣可以在某一瞬間分別計算材料的變形和溫度，然后借助本構關系，將變形和傳熱的相互影響同時考慮，則可實現塑性成形過程的熱力耦合分析。目前常用的熱力耦合常用方法有兩種：一是N.Reblo和S.Kobayashi所提出的增量區間的耦合迭代法，另一種是準靜態迭代法，即在實施耦合分析時，將速度場的計算和溫度場的計算視為兩個獨立的子系統進行求解。其中變形對溫度的影響是將內熱產生的熱流矢量加入求解方程中，而溫度對變形的影響是通過溫度對流動應力的影響加以考慮。耦合迭代法的特點是耦合度高，求解精度也高，但是其求解過程復雜，并且編程也較為麻煩。與耦合迭代法相比，準靜態迭代法求解溫度場時可以避開計算溫度對時間的導數，簡化了計算過程。并且由于溫度計算沒有采用與速度同時迭代求解，變形過程的耦合計算程序編制也較為簡單。再者計算精度也和耦合迭代法相同。ABAQUS采用的就是準靜態迭代法。
展開 【定金鏈接】Abaqus高級通用技術之流固耦合專題培訓-杭州站 ￥500
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展開 COMSOL多物理場耦合核心技術與應用
中國管理科學研究院人才戰略研究所
COMSOL多物理場耦合核心技術與應用”高級培訓班
北京
培訓大綱：
（一）多物理場耦合及COMSOL?Multiphysics軟件簡介
（二）COMSOL的基本特點、耦合機理
（三）COMSOL幾何建模與網格技術
（四）COMSOL后處理技術詳解
（五）COMSOL求解器技術詳解
（六）COMSOL流動與傳熱應用
（七）MEMS與AC/DC
（八）COMSOL典型算例分析與答疑
（6.1）單相層流分析；簡單的對流傳熱分析
（6.2）多相流動分析；相場法和水平集法的應用
（6.3）傳熱過程中輻射和相變的分析
（6.4）多相流傳熱分析
（7.1）微電阻梁的電熱－結構耦合分析（上）
（7.2）微電阻梁的電熱－結構耦合分析（下）
（7.3）微流固耦合分析案例講解
（7.4）微流控電滲混合器案例講解
（7.5）壓電器件的插齒表面波分析（2D模式和3D分析） (7.6）機械諧振分析
(7.7）介紹低頻電磁場控制方程和邊界條件?
展開 剛柔耦合中的關鍵技術
剛柔耦合系統建模與仿真關鍵技術研究.part1.rar
剛柔耦合系統建模與仿真關鍵技術研究.part2.rar
剛柔耦合系統建模與仿真關鍵技術研究.part3.rar
剛柔耦合系統建模與仿真關鍵技術研究.part4.rar
淺談多物理場仿真技術中的單向耦合
張楊
安世亞太北京分公司
隨著計算機性能的發展，大規模仿真和復雜模型的計算效率得到大大提升，因此多物理場耦合技術也越來越多的應用在產品設計的過程之中。對于仿真工程師而言，掌握多物理場仿真的基本方法，已經成為技術發展的一個主旋律。
對于不同的物理場耦合問題，我們通常需要采用不同的數值耦合方式進行仿真。如下圖所示，對于常見的多物理場仿真計算，主要根據耦合的強弱程度分為四個計算場景：單向耦合（順序耦合）、雙向顯式耦合、雙向隱式耦合、完全耦合。
圖 1 多物理場耦合的幾種場景
單向耦合技術的應用場景
對于物理場景中耦合需求并不強烈的問題（比如共軛換熱產生的熱應力，或者小形變問題等），我們都應該采用單向耦合，或者叫順序耦合。這一類耦合技術的特點是仿真計算結果的輸出與加載帶有明顯順序性；同時，單向耦合計算也都默認這一規則：下游的仿真計算結果不會對上游的計算產生任何影響。
展開 多物理場耦合技術的研究進展與發展趨勢
隨著計算機和計算技術的迅速發展，使得工程師可以輕松地用偏微分方程組描述現實中的多物理場問題。如果有一種算法或者軟件能直接對這些偏微分方程組進行求解，對科學研究與工程計算進程的推進將是巨大的。
而多物理場問題的求解，其難度也是巨大的。在實際求解多物理場耦合問題時，需要考慮不同的耦合關系。根據耦合的相互作用關系，可以把耦合關系分為雙向耦合和單向耦合。物理場A 通過邊界條件或源項對物理場B 產生作用，而物理場B 對A 不產生作用，或其影響可被忽略，稱這種耦合是單向耦合。比如在熱應力問題中，溫度場會產生明顯的熱應力，但是由于變形而導致的溫度場的性質變化并不顯著，這種問題可以簡化為單向耦合問題。如果物理場B 也對A 產生影響，則稱這種耦合為雙向耦合。比如電阻應變片上當電流改變時會產生熱量，熱量導致電阻率的改變，從而影響了電流的改變。
實際上，只要一個場對另外一個場發生作用，反作用也是必然要出現的。所以，使用間接耦合的方式求解多物理場問題，其出發點即存在誤差。
綜上所述，多物理場的計算，需要強大的計算機計算能力為后盾。計算機計算能力的提升使得有限元分析由單場分析到多場分析變成現實，未來的幾年內，多物理場分析工具將會給學術界和工程界帶來震驚。單調的“設計－校驗”的設計方法將會慢慢被淘汰，虛擬造型技術將讓科學家們的思想走得更遠。
四、多物理場技術的應用及探討
綜上所述，利用基于單元庫的方法實現多物理場耦合計算，每增加一種耦合分析類型，必須推導出該耦合方程，其代價將是巨大的。隨著科學計算不斷發展，人們研究領域的不斷細化和深入，以及計算機計算能力的不斷提高，未來多物理場計算的發展趨勢可以歸結為以下幾點：
1、計算的功能得到更大的擴充。
展開 Ansys Fluent/CFX 多物理場耦合仿真技術培訓
【培訓講師】 上海安世匯智流體技術專家
【培訓時間】 2023年8 月16日~18日
【培訓費用】 4500元/人
【培訓等級】 初 級
【培訓地點】 上海安世匯智公司，上海市浦東新區平家橋路36號晶耀前灘5號樓9樓
【培訓特色】
—— 精品小班課，資深工程師授課
—— 項目經驗豐富，精準匹配行業
—— 理論與上機結合，教學質量有保障
—— 真實案例教學，貼合企業實際需求
—— 設立分級課程，循序漸進培養仿真能力
—— 安世亞太官方培訓證書，豐富職業履歷
【培訓日程】
時間
具體內容
第一天
上午
? 幾何建模功能介紹
? 幾何修復介紹
? CFD仿真前常用功能介紹
? SpaceClaim網格功能介紹
? 案例練習
第一天
下午
? 網格功能介紹
? 網格策略
? 全局/局部網格設置方法
? 案例練習
第二天
上午
? 多物理場基礎：流體、傳熱、結構、電磁
? 多物理場數值分析基礎：強耦合/弱耦合/單向/雙向等等
? Ansys CFD多物理場仿真流程基礎
? Ansys CFD多物理場流程演示（CFX/Fluent)
第二天
下午
? Ansys 多物理場分析流程練習
? Ansys 流體-傳熱耦合
? Ansys 流體-結構耦合
? Ansys 傳熱-結構耦合
? Ansys 流體-傳熱-結構耦合
第三天
上午
? Ansys 傳熱-電磁耦合
? Ansys 傳熱
展開 
2025大賽優秀作品 | 基于360折疊顯示模組開發的剛柔耦合仿真技術
近 200 位來自汽車、半導體、高科技、能源等行業的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創新實踐，充分展現了仿真技術的無限潛能。我們將陸續為大家分享獲獎佳作，帶您一同領略仿真賦能創新的非凡力量，希望用戶能從中汲取靈感、啟迪思路。
作品名稱：基于360折疊顯示模組開發的剛柔耦合仿真技術
作者：李釗 | 京東方科技集團股份有限公司
關鍵詞：柔性顯示，有限元，剛柔耦合
作者說：
Ansys可結合用戶痛點進行相應工具整合及開發，利用Workbench平臺可進行多物理場的耦合仿真。在Motion開發的初期，軟件仍存在Bug，Ansys迅速在1年內改善我們提出的問題點，最終支撐了技術開發。
自2019年第一款折疊顯示產品問世以來，折疊顯示產品得到了迅速的發展。有限仿真分析技術在折疊顯示的性能提升開發、新形態開發、不良分析方面起到了至關重要的作用。柔性顯示技術開發離不開整機復雜結構的設計。在新形態開發中需要將柔性顯示模組及整機結構結合在一起進行分析，因此在新形態360°折疊顯示技術開發中采用了剛柔耦合仿真技術，很好的解決了屏幕及結構件的不良問題，最終實現了360°折疊顯示。
挑戰/需求
柔性AMOLED幾何中最薄的膜層為微米級別，而柔性整機又是一個結構非常復雜的部件。對于常規的有限元網格數量巨大，求解效率不高，無法支撐快速迭代的仿真需求。需求軟件工具可以進行剛柔耦合的高效仿真模塊。
展開 “COMSOL多物理場耦合仿真技術與應用-鋰離子電池”篇
動力電池熱管理技術及數值仿真
5.1 熱管理技術簡述
5.2 動力電池風冷及模型構建
5.2.1 空氣流動過程仿真及常用物理接口介紹
5.2.2 鋰離子電池-空氣流動耦合模型構建
5.2.3 典型工況電池空冷模型構建及仿真演示
5.3 動力電池液冷及模型構建
5.3.1 液氣流動過程仿真及常用物理接口介紹
5.3.2 鋰離子電池-冷卻液流動耦合模型構建
5.3.3 典型工況電池液冷模型構建及仿真演示
6 鋰金屬電沉積過程數值模擬
6.1 鋰金屬電沉積涉及的物理接口簡介
6.1.1 一次、二次和三次電流分布接口
6.1.2 稀溶液理論與濃溶液理論
6.2 鋰硫電池模型構建
6.3 鋰離子電池異構模型
6.3.1 電池異構模型的意義
6.3.2電池異構模型構建
7 總結
了解更多 請關注公眾號：第一性原理計算與應用
QQ：745729222
TEL：15010498280
展開 使用Recurdyn和Particleworks軟件耦合分析技術模擬水流動試驗
日本最大的建筑和設備制造商驪住株式會社（LIXIL Corporation）的重要產品業務之一是浴室、廚房和廁所等水技術產品。在這些產品的研發中，LIXIL正在嘗試引入Particleworks，一種無網格多粒子模擬（MPS）計算流體力學（CFD）工具。
LIXIL先進核心技術部門的宮澤博士（Dr. Miyazawa）解釋說：“我主要負責CFD模擬和虛擬現實（VR）等數字技術領域。以前，我們主要使用有限體積法（FVM)）模擬工具進行氣流和水流分析，然而，由于FVM需要大量的計算資源，當需要評估許多小水滴時，比如淋浴，我就需要尋找一個合適的工具。
我找到Particleworks時，介紹它的關鍵詞是“液體飛濺”和“混合”。于是，我開始了一項Particleworks的試驗。目前，我們正在驗證淋浴馬桶和淋浴噴頭的可重現性、廚房的水濺現象和廚房水槽中水的流動行為，并已經開始使用原型進行研究。”
淋浴噴頭的模擬
圖1- Ecful shower -紅色葉輪高速旋轉，堵塞一半淋浴孔
LIXIL的“Ecful shower”淋浴頭產品（圖1）工作時，淋浴頭中的葉輪高速旋轉，堵塞一半的淋浴孔，這種機制增加了淋浴噴頭內部的壓力，為用戶提供了一種有規律的淋浴感覺，但用水量比常規水量（10升/分鐘）少48%。除了可以節約用水，優化水壓和水滴大小來提高舒適度也很重要。
展開 【技術】CAESES與CONVERGE耦合實現全自動仿真優化
在CAESES 4.4.2版本中，我們引入了一些新的功能，可以使CONVERGE能夠自動進行設計方案探索以及幾何模型優化。在近期關于CONVERGE相關主題的文章中，我們已經討論了CAESES中的一些現有功能，并針對一些實際應用案例做了詳細介紹（如活塞碗優化設計案例）。
本文主要介紹在以CONVERGE作為CFD軟件時，CAESES的已有功能及在4.4.2版本中的一些新功能。
一、CONVERGE設置過程中邊界的識別
CONVERGE的設置過程包含對幾何模型各個塊（面）的標識（ID），這些ID在CONVERGE的一些輸入文件中會被引用。用戶可通過CAESES將不同的ID分配給不同的顏色，然后在幾何建模過程中使用這種顏色，這樣就可以保證即使是在模型變化時，CAESES創建的面對應的ID始終與CONVERGE設置中的ID相同。
CAESES中以ID來定義面的顏色，在CONVERGE的輸入文件中進行調用
用戶可以使用CAESES的軟件連接器來驅動CFD軟件的自動運行，因此可以使用集成優化策略對對象進行快速研究。
二、CONVERGE文件的導入
CAESES4.4.2為CONVERGE模型文件（*.dat）提供了一個新的導入接口，如果導入幾何模型的各個塊包含不同的ID，那么CAESES就可以根據這些ID自動創建顏色，之后將這些顏色分配給導入模型的不同面。
CONVERGE模型文件導入：將.dat文件加載到CAESES中
用戶可以快速替換需要變化或優化的幾何部件。在此過程中，模型各個塊的顏色及其ID都會保留。顏色的自動創建和分配減少了大量的手動操作步驟，大大加快了優化工作流程
展開 