CFD+MBD耦合仿真
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
CFD+MBD耦合仿真的視頻教程
STARCCM 系列CFD課程17-ABAQUS耦合仿真
一、課程安排 <1>STAR-CCM和STAR-CCM耦合-煙囪中的熱傳遞 <2>Abaqus 基于文件耦合-排氣岐管 <3>Abaqus 協同仿真-熱耦合 <4>Abaqus 協同仿真-機械耦合 二、軟件版本說明 本課程講解的軟件版本為STAR-CCM 2502版本. 案例源文件采用2502版本,高版本可以使用低版本的案例源文件.
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003-基于ABAQUS CFD的流固耦合仿真
1、詳細講解了下水管道結構體及流體三維模型的建模過程； 2、介紹了草圖、拉伸、掃掠、、偏移定位等功能進行了講解； 3、對流體的材料參數及結構體參數進行了梳理； 4、講解了基于CFD法的流體與結構體耦合仿真分析方法； 5、查看后處理結果，介紹了各云圖的意義。
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CFD+MBD耦合仿真的實例教程
洗衣機平衡環安裝位置
平衡環內部結構
1
平衡環的多物理場仿真
平衡環內的液體晃動在CFD中屬于自由液面兩相流問題。而平衡環的運動軌跡則來自安裝在底部的驅動電機，洗衣筒體懸掛系統（吊桿、彈簧減震器）共同作用的結果，既有轉動也有擺動，屬于典型的多體動力學MBD問題。平衡環的糾偏（減振）能力除了和平衡環內的液體晃動力有關，也和洗衣機的懸掛系統相關。兩者是實時耦合，相互影響的。
以往的單物理場仿真方法要么假定平衡環的運動規律已知，或流體質心位置（液面形狀）已知，來分析，顯然不能反映真實的情況。
CFD+MBD模型
Altair AcuSolve+MotionSolve采用雙向耦合的方法，考慮了液體晃動和機構運動的相互影響。
AcuSolve輸入剛體的六自由度運動軌跡，輸出液體晃動產生的力和扭矩。MotionSolve則根據輸入的流體動態載荷確定下個時刻剛體的位移。兩個求解器同時求解，并在每個時間步交換一次信息。
展開 易用性:從MBD仿真者的角度來看，會優化考慮流體耦合仿真的易用性（Meshless和Wall生成的協同作用）
粒子法軟件的Meshless法預處理
RecurDyn/Particleworks界面中Wall創建的簡便方法
輕松應對各種設計更改的耦合仿真
為經常要求CFD和MBD之間進行耦合仿真的組件模型提供建模便利，例如鏈的潤滑和軌道車輛通過水道（Chain、Track、Belt等）
流體與柔性體相互作用仿真
創新技術，可通過流體和柔性體相互作用來分析機械系統
在RecurDyn環境中方便后處理
在RecurDyn環境中提供多種后處理功能，包括檢查流體的行為
在RecurDyn環境中提供多種后處理功能，包括檢查流體的行為
機械系統中RecurDyn X Particleworks耦合仿真的特點
粒子法CFD可以輕松解決以往被認為難以解決的問題。
大多數機械系統所考慮的流體通常會遇到飛濺/自由曲面/移動邊界的問題。
利用粒子法的CFD軟件，只需生成流體粒子就可以輕松解決。
利用Meshless和GPU進行高效的仿真。
Meshless方法大大縮短了預處理時間
采用GPU并行計算技術的計算高速化技術大大縮短了仿真時間
RecurDyn Particleworks Interface的特點
RecurDyn Particleworks界面是多物體動力學和粒子法CFD軟分析的專用界面。
更真實的流體行為以及系統的行為，使系統與流體的相互作用更容易處理。
展開 圖3 考慮土壤粘性和可壓縮性的EEPA接觸模型仿真
2、多體動力學方法
虛擬樣機技術是當前設計制造領域的一門新技術，它利用軟件建立機械系統的三維實體模型和力學模型，在各種虛擬環境中真實地模擬系統的運動，分析和評估系統的性能。多體系統動力學是虛擬樣機技術的核心理論，包括多剛體系統動力學和多柔體系統動力學，是研究多體系統運動規律的學科。多體系統一般由若干個柔性和剛性物體相互連接所組成，其結構和連接方式多種多樣，因而動力學方程式一般都是高階非線性方程，特別是多柔體系統的動力學方程是強耦合、強非線性方程，只能通過計算機用數值方法進行求解。
車輛是一個復雜的多體系統，外界載荷的作用更加復雜多變，“人-車-路”三位一體的相互作用使車輛動力學模型的建立、分析、求解始終是一個難題。多體動力學的迅速發展為車輛動力學的研究提供了一個方便快捷的手段。由此，車輛動力學研究的力學模型逐漸由線性模型發展到非線性系統模型；模型的自由度由二自由度發展到數十個自由度，甚至到數百個上千個自由度。模擬計算也由穩態響應特性的計算發展到瞬態響應特性和轉彎制動特性的計算。目前多體動力學仿真已日漸成為國內外的各主要車輛和研究機構的通用方法和標準。目前在車輛領域廣泛應用的多體動力學仿真軟件有多種，包括MSC.ADAMS、Recurdyn、西門子公司的Virtual Lab Motion等。
圖4 ADAMS中車輛仿真
3、DEM-MBD耦合
EDEM軟件均可以實現與MSC.ADAMS、Recurdyn、Virtual Lab Motion等的耦合仿真。
展開 摘要：本研究設計一臺雙鎮壓輥結構花生播種單體，并采用基于DEM-MBD耦合的方法建立了幾組作業過程的仿真動力學模型。通過參數化方法選用合理的力學模型。獲取仿真所需參數和設置仿真參數等一系列操作完成了耦合模型的建立。研究表明，基于DEM-MBD耦合的方法為花生播種單體作業性能評價和機具設計提供了一種新研究方法。
關鍵詞：花生播種，離散元，多體動力學，耦合仿真
一、研究背景及目的
花生，原名落花生，是我國產量豐富、食用廣泛的一種堅果，也是世界上最主要的經濟作物與油料作物之一。我國的花生種植面積非常廣泛，由圖1可以看出全國各地基本均有種植地區。但由于近年來氣候變化等自然和人為原因導致花生產量銳減。因此，我們在人為原因造成的花生減產方面進行控制。如圖2所示為2023年某教授團隊研究了一款2BMF-48花生覆膜播種機，這是國內目前較為先進的花生播種機。該款花生播種機適用于有覆膜要求的花生播種方法，能一次性完成花生的播種及覆膜過程。但是，目前花生播種單體起壟質量大多都是能夠滿足現在生產要求，但是效果不理想。為了研究提高花生播種單體起壟質量，本研究采用DEM-MBD耦合的方法設計花生播種單體，并對其進行驗證，確保其準確性。
二、建模過程
本研究設計的機具主要由施肥開溝器、圓盤回填器、起壟鏟、牽引裝置、肥箱、變速箱、種箱、排種器、傳動裝置、主機架、及鎮壓裝置等組成，如圖3所示。
接觸的土壤部分選用Hertz-JKR模型，土壤顆粒模型分為1球、3球、3球，如圖4所示。土槽模型的長寬高分別為4000mm、1200mm、300mm，如圖5所示。
展開 點擊模型樹的update提交CFD計算，演示模型采用8CPU核約計算6分鐘。
放電2700秒后的溫度、電流密度、電壓和SOC：
0~2700 秒電池表面溫度動畫：
詳細操作視頻：
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摘要：本研究設計一臺雙鎮壓輥結構花生播種單體，并采用基于DEM-MBD耦合的方法建立了幾組作業過程的仿真動力學模型。通過參數化方法選用合理的力學模型。獲取仿真所需參數和設置仿真參數等一系列操作完成了耦合模型的建立。研究表明，基于DEM-MBD耦合的方法為花生播種單體作業性能評價和機具設計提供了一種新研究方法。
關鍵詞：花生播種，離散元，多體動力學，耦合仿真
一、研究背景及目的
冷板在電子設備領域應用極為廣泛，如航空電子設備、汽車電子設備等。由于現代設備越來越集成化及模塊化，要求以更小的體積、更輕的重量提供更優越的性能，使得在各級電子封裝上產生高的功率密度，而電子元件上高熱量的聚集是造成設備可靠性降低的主要原因。
本文將利用積鼎通用流體仿真軟件VirtualFlow對水平冷板的共軛換熱進行模擬，主要涉及相變過程的流動和傳熱傳質問題，通過分析為高熱流電子設備散熱設備設計提供指導
易用性:從MBD仿真者的角度來看，會優化考慮流體耦合仿真的易用性（Meshless和Wall生成的協同作用）
粒子法軟件的Meshless法預處理
RecurDyn/Particleworks界面中Wall創建的簡便方法
輕松應對各種設計更改的耦合仿真
為經常要求CFD和MBD之間進行耦合仿真的組件模型提供建模便利，例如鏈的潤滑和軌道車輛通過水道
由于疏忽、事故或無能而導致的工業工廠爆炸或火災可能會對人類生活、環境和經濟造成毀滅性影響。其中一場災難是1919 年的糖蜜大洪水，又名波士頓糖蜜災難，當時一個裝滿 230 萬加侖糖蜜的儲罐發生爆炸，糖蜜以 35 英里/小時的速度釋放到街道上，造成 21 人死亡、150 人受傷。今天，居住在爆炸地點附近的居民聲稱街道上聞到了糖蜜的味道。這是工業爆炸對環境影響的程度。如今，先進的控制和校準單元、過程模擬技術以及
SimLab 電池熱電耦合模型
+MBD耦合仿真的訓練樣本，下一步就可以通過Altair系統控制模塊Activate來搭建一個洗衣機脫水過程的虛擬振動樣機環境。
作者：Lohitasyudu Gorli，航空、多物理場和燃燒產品及應用工程師，Kilian Claramunt，多物理場組長，Yingchen Li，Openlabs & Adjoints Responsible - Cadence Design Systems
汽車行業的開發周期不斷縮短，推動了對可靠的自動化仿真過程的需求，以在短時間內提供準確的結果。此外，隨著計算資源的可用性和成本效益不斷提高
介紹
內燃機車輛 (ICEV) 熱管理的重點領域是引擎蓋/車身底部、HVAC 和駕駛室舒適度。熱浸泡、分區冷卻和自動氣候控制技術等熱管理策略旨在平衡乘客舒適度、安全性（在制動方面，以確保穩定的摩擦以實現平穩停止）、臨界峰值溫度（例如可靠性和耐用性）、和油耗。
在設計 ICEV 熱管理系統時，需要考慮來自發動機、排氣系統、散熱器和冷凝器的熱量，以及與之相連的風扇，以及周圍的地形和天氣。
背景介紹 最初的流固耦合FSI(Fluid-Solid Interaction)專指研究流體載荷對彈性結構的影響，例如飛機機翼氣動彈性問題，船舶螺旋槳的水彈性問題，核反應堆燃料棒的渦激振動問題等等。在數值仿真領域FSI概念擴展到一般性的CFD模型和FEA模型的數據交換問題。 FSI真實案例：大橋與風場組成了耦合系統，大風產生了一定頻率的卡門渦脫落，這個頻率與耦合系統中的結構固有頻率相近，使系統發生
