渦流脫落分析
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2026-01-04
渦流脫落分析的視頻教程
ABAQUS混凝土細(xì)觀案例分析-鋼筋膨脹致保護(hù)層脫落的三種仿真方法
首先可以了解混凝土細(xì)觀骨料的生成和嵌入算法，并掌握 POLARIS_MesoConcrete插件的使用方法；以及采用三種方法建立鋼筋膨脹致保護(hù)層脫落的有限元模型，讓大家掌握主要的仿真技巧，但部分過程需要通過前處理二次開發(fā)實(shí)現(xiàn)，如骨料嵌入和cohesive單元嵌入；描述的三種方法分別是： 方法1：網(wǎng)格映射骨料+CDP模型 模型特征：網(wǎng)格無需重新劃分，在原有網(wǎng)格的基礎(chǔ)上，判斷網(wǎng)格位于骨料內(nèi)部、邊界
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渦流脫落分析的實(shí)例教程
在數(shù)學(xué)上，頻率可以表示為：
Fs 是渦流脫落頻率或斯特勞哈爾頻率
S 是斯特勞哈爾數(shù)
Vo 是流體流動(dòng)的速度
D是圓柱體的直徑
通過高效的流體系統(tǒng)分析減少渦流脫落
渦流脫落可能不利于流體流動(dòng)系統(tǒng)在共振頻率或接近共振頻率下的運(yùn)行。因此，探索減少渦流脫落的方法至關(guān)重要。徹底的渦流脫落分析有助于評(píng)估：
鈍體結(jié)構(gòu)及其對(duì)渦流形成的影響
流體系統(tǒng)分析——結(jié)構(gòu)材料的機(jī)械性能和流體特性（溫度、壓力、速度）
流固耦合過程中系統(tǒng)中產(chǎn)生的應(yīng)力
共振頻率和 VIV 評(píng)估
借助 CFD 工具可以更好地執(zhí)行分析。這些工具不僅可以幫助模擬渦流脫落行為，而且還可以通過求解與流體相關(guān)的 Navier-Stokes 方程來深入了解流動(dòng)動(dòng)力學(xué)。
如上所述，為減少管道流系統(tǒng)中的渦流脫落，建議提供更多的管道支撐以抵消振動(dòng)。許多實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，在鈍體（例如熱電偶套管）上增加螺旋槽有利于最大限度地減少渦流脫落的影響。
CFD 工具可幫助您設(shè)計(jì)可靠的流動(dòng)系統(tǒng)
Cadence 的 CFD 工具有助于解決流體通過阻流體時(shí)的復(fù)雜流動(dòng)問題。這些工具可以對(duì)復(fù)雜的渦流脫落行為進(jìn)行數(shù)值模擬，并解決壓力、速度和頻率校正問題——所有減少渦流脫落以優(yōu)化流體系統(tǒng)所需的關(guān)鍵計(jì)算。
文章來源：cadence博客
展開 飛機(jī)渦流脫落現(xiàn)象的常見觀察是阻力增加、噪音增加和升力降低。
以下是渦流脫落仿真可以幫助進(jìn)行飛機(jī)性能分析的幾種方式。
渦流脫落仿真如何支持飛機(jī)性能分析
升力和阻力分析
分析飛機(jī)表面的流動(dòng)行為和壓力分布。
交替的低壓區(qū)和高壓區(qū)或流動(dòng)分離會(huì)降低升力。
湍流渦流的形成增加了氣動(dòng)阻力。
穩(wěn)定性分析
分析飛機(jī)表面周圍的流動(dòng)行為，以確定影響穩(wěn)定性的渦流脫落效應(yīng)，例如：
抖振
振動(dòng)
尾流
滾動(dòng)不穩(wěn)定
噪聲分析
確定由于渦流脫落而容易產(chǎn)生噪音的區(qū)域。
音調(diào)噪音——靠近機(jī)翼、機(jī)尾或發(fā)動(dòng)機(jī)艙。
寬帶噪聲——飛機(jī)的尾跡；在起飛和降落時(shí)更為明顯。
深入了解影響飛機(jī)性能的上述因素，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員能夠做出必要的設(shè)計(jì)優(yōu)化決策，從而最大限度地提高飛機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)效率和性能。
優(yōu)化飛機(jī)設(shè)計(jì)以減少渦流脫落效應(yīng)
使用 CFD 工具，可以生成飛機(jī)和流動(dòng)模型。通過對(duì)每個(gè)單元的控制方程進(jìn)行精細(xì)離散化和數(shù)值分析，可以獲得可以研究渦流脫落模式的流場(chǎng)。CFD 工具可以利用有限元法 (FEM) 或有限體積法 (FVM)等方法來求解氣流的納維-斯托克斯方程。
仿真模型中阻流體周圍的流動(dòng)行為、壓力分布和渦流脫落模式的可視化可以作為參考來決定飛機(jī)的改裝需求。
展開 在正確條件下，渦流會(huì)形成并以正常模式從圓柱體脫離。自由流速度是0.15 m/s，流體是雷諾數(shù) (Re) 為75 的層流流體。二維網(wǎng)格中圓柱渦脫落的部分需要加密，網(wǎng)格如下圖所示：
2、STAR-CCM+設(shè)置
本案例的使用的流體是空氣，而且是不可壓縮和層流式流體。渦流脫落是周期現(xiàn)象，它需要使用瞬態(tài)求解器。
（1）選擇本案例相應(yīng)的物理模型；
（2）修改空氣屬性，在Models> Gas > Air > Material Properties > Density > Constant節(jié)點(diǎn)，把值為1。將節(jié)點(diǎn)DynamicViscosity > Constant的值改為2.0E-5Pa-s，在Fluid> Initial Conditions > Velocity節(jié)點(diǎn)把速度改為[0.15,0.0] m/s。
（3）Regions >Fluid_Domain > Boundaries > Inlet節(jié)點(diǎn)，把進(jìn)口速度節(jié)點(diǎn)改為分量，將其值改為[0.15, 0.0] m/s。
3、計(jì)算8秒以后的圓柱后面的渦如圖所示。
計(jì)算域渦分布
圓柱的升力系數(shù)
本文轉(zhuǎn)自有限猿仿真博客，感謝原作者。如有侵權(quán)請(qǐng)立即聯(lián)系刪除。
展開 摘要：利用UG軟件對(duì)某處土堆文物遺址現(xiàn)存支架建立三維實(shí)體模型，并利用ANSYS軟件對(duì)該支架進(jìn)行受力分析，得到該支架的受力變形云圖和應(yīng)力云圖，從而為某處土堆文物遺址保護(hù)提供有力的數(shù)據(jù)依據(jù)。
關(guān)鍵詞：文物遺址；支架；有限元；受力分析
0 引言
某處土堆文物遺址古跡由于年代悠久，土堆根部已經(jīng)脫落，土堆頂部隨時(shí)有塌陷的可能，需用支架支撐。若支架強(qiáng)度或穩(wěn)定性不夠，無法保證土堆頂部完好保存。本文首先利用UG軟件建立土堆支架的三維實(shí)體模型，然后導(dǎo)入ANSYS中進(jìn)行有限元受力分析，得到該支架的受力變形云圖和應(yīng)力云圖，為其文物保護(hù)提供有力的數(shù)據(jù)依據(jù)。
1 文物遺址土堆及支架使用的現(xiàn)狀
某處文物遺址土堆及防止土堆頂部塌陷所使用支架的現(xiàn)狀如圖1所示。該處文物遺址土堆的現(xiàn)實(shí)狀況是側(cè)壁部分土堆有脫落的可能性，所脫落的土堆經(jīng)過測(cè)量其重量大約為60 kg～70 kg。
圖1 文物遺址土堆及防止土堆頂部塌陷所使用支架的現(xiàn)狀
2 支架有限元模型的建立
2.1 支架實(shí)體模型的建立
UG軟件以其參數(shù)化、全相關(guān)的特點(diǎn)在零部件造型方面表現(xiàn)突出，本文通過UG軟件建立支架模型，建立的支架實(shí)體模型如圖2所示。支架采用45#普通方鋼及圓鋼，即1號(hào)材料為150 mm×150 mm×4.5 mm，2號(hào)材料為100 mm×100 mm×4 mm，3號(hào)材料為Φ12 mm×2.5 mm，通過焊接或螺栓緊固連接而成。該支架體積大約為5.9×107 mm3，質(zhì)量大約為460 kg。
2.2 支架有限元模型的建立
各類繪圖軟件雖與有限元軟件ANSYS具有數(shù)據(jù)導(dǎo)入、導(dǎo)出接口，但由于導(dǎo)入、導(dǎo)出格式的不同將關(guān)系到模型文件能否導(dǎo)入ANSYS軟件，以及導(dǎo)入后模型修補(bǔ)工作量的大小。
展開 Maxwell-thermal渦流磁熱耦合分析
本例以workbench為耦合平臺(tái)，在maxwell中計(jì)算的電磁場(chǎng)并導(dǎo)出計(jì)算結(jié)果作為溫度場(chǎng)的熱源，來計(jì)算溫度場(chǎng)的分布。模型如下圖：
coil材料為銅，通以一定值的電流，計(jì)算在stock中中的渦流和熱場(chǎng)分布。
電流密度分布：
熱分布：
渦流脫落分析的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
渦流脫落分析的最新內(nèi)容
利用此情況，你將搭建并運(yùn)行OpenFOAM中的LES模擬，比較不同的SGS模型，分析渦流脫落、尾流動(dòng)力學(xué)和湍流統(tǒng)計(jì)。所有LES結(jié)果均與基線k–ω SST RAN模擬進(jìn)行比較，以突出準(zhǔn)確性和計(jì)算成本的權(quán)衡。課程還提供了實(shí)用建模指導(dǎo)，包括網(wǎng)格分辨率要求、時(shí)間步選擇、墻體解析與墻體建模的LES概念，以及需要避免的常見陷阱。從工程角度討論湍流尺度的估計(jì)和LES結(jié)果的解讀。
工程師可以模擬飛機(jī)周圍的流動(dòng)行為來分析渦流脫落頻率并評(píng)估其對(duì)“鈍體”部件的影響。獲得的結(jié)果可以為有關(guān)空氣動(dòng)力學(xué)表面設(shè)計(jì)優(yōu)化的決策提供信息，從而最大限度地減少渦流脫落對(duì)飛機(jī)性能和穩(wěn)定性的影響。
渦旋脫落分析的 CFD 模擬涉及求解與飛機(jī)表面周圍流體運(yùn)動(dòng)相關(guān)的Navier-Stokes 方程。可以分析表面上的壓力分布以計(jì)算作用在飛機(jī)上的升力和阻力。
徹底的渦流脫落分析有助于評(píng)估：
鈍體結(jié)構(gòu)及其對(duì)渦流形成的影響
流體系統(tǒng)分析——結(jié)構(gòu)材料的機(jī)械性能和流體特性（溫度、壓力、速度）
流固耦合過程中系統(tǒng)中產(chǎn)生的應(yīng)力
共振頻率和 VIV 評(píng)估
借助 CFD 工具可以更好地執(zhí)行分析。
早在今年五月，北鯤云超算平臺(tái)邀請(qǐng)了平臺(tái)用戶——溫老師為大家做直播分享，分享主題為Maxwell 2D渦流場(chǎng)分析要點(diǎn)和心得。完整的回放可以在北鯤云官網(wǎng)或b站賬號(hào)中看到。
溫老師曾發(fā)布《maxwelll電磁分析基礎(chǔ)系列和實(shí)戰(zhàn)系列》教程，被贊為“最容易學(xué)會(huì)的電磁教程”。
簡(jiǎn)單放了一些ppt截圖及溫老師的操作過程，更詳細(xì)的操作可以詢問我們的工作人員。
電磁繼電器是使用電磁鐵來連接或斷開的設(shè)備。推動(dòng)繼電器運(yùn)動(dòng)的磁吸力大小是由繞組的匝數(shù)和電流的乘積來決定的。響應(yīng)時(shí)間可以由運(yùn)動(dòng)方程來計(jì)算得到。
電磁繼電器是使用電磁鐵來連接或斷開的設(shè)備。推動(dòng)繼電器運(yùn)動(dòng)的磁吸力大小是由繞組的匝數(shù)和電流的乘積來決定的。響應(yīng)時(shí)間可以由運(yùn)動(dòng)方程來計(jì)算得到。
1、問題描述
本案例的描述的是不可壓縮的空氣流經(jīng)直徑D = 0.01 m 的圓柱體。在正確條件下，渦流會(huì)形成并以正常模式從圓柱體脫離。自由流速度是0.15 m/s，流體是雷諾數(shù) (Re) 為75 的層流流體。二維網(wǎng)格中圓柱渦脫落的部分需要加密，網(wǎng)格如下圖所示：
2、STAR-CCM+設(shè)置
本案例的使用的流體是空氣，而且是不可壓縮和層流式流體。渦流脫落是周期現(xiàn)象，它需要使用瞬態(tài)求解器
Maxwell-thermal渦流磁熱耦合分析
本例以workbench為耦合平臺(tái)，在maxwell中計(jì)算的電磁場(chǎng)并導(dǎo)出計(jì)算結(jié)果作為溫度場(chǎng)的熱源，來計(jì)算溫度場(chǎng)的分布。模型如下圖：
coil材料為銅，通以一定值的電流，計(jì)算在stock中中的渦流和熱場(chǎng)分布。
電流密度分布：
熱分布：
摘要：利用UG軟件對(duì)某處土堆文物遺址現(xiàn)存支架建立三維實(shí)體模型，并利用ANSYS軟件對(duì)該支架進(jìn)行受力分析，得到該支架的受力變形云圖和應(yīng)力云圖，從而為某處土堆文物遺址保護(hù)提供有力的數(shù)據(jù)依據(jù)。
關(guān)鍵詞：文物遺址；支架；有限元；受力分析
0 引言
某處土堆文物遺址古跡由于年代悠久，土堆根部已經(jīng)脫落，土堆頂部隨時(shí)有塌陷的可能，需用支架支撐。若支架強(qiáng)度或穩(wěn)定性不夠，無法保證土堆頂部完好保存。本文首先利用
一 問題背景：
TEAM(Testing Electromagnetic Analysis Methods) Workshop Problems是國(guó)際電磁場(chǎng)計(jì)算學(xué)界為了對(duì)各種數(shù)值算法作驗(yàn)證和優(yōu)劣評(píng)判，提出的一系列算例模型及其理論和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，被公認(rèn)為是對(duì)新方法評(píng)估的權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)。其中，TEAM Workshop問題7是用來檢驗(yàn)三維線性正線渦流場(chǎng)分析方法計(jì)算精度的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?二 模型建立：
該模型由帶有方孔的鋁板和載流線圈組成
