發(fā)動機熱力學(xué)仿真的案例
材料強度預(yù)報的熱力學(xué)理論 附材料熱力學(xué)郝士明下載
進一步的研究也發(fā)現(xiàn)，基于局域本構(gòu)方程的傳統(tǒng)連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的方法很難對于變形局域化的行為進行正確的預(yù)報，而基于作者發(fā)展的連續(xù)統(tǒng)熱力學(xué)的方法，不需要針對不同的材料建立其本構(gòu)方程，而只需利用變形過程中能量驅(qū)動力和阻力就可以實現(xiàn)對其在外載作用下變形局域化的行為進行準確的預(yù)報。利用金屬長桿在拉伸載荷作用下變形的頸縮行為作為例子，通過引進金屬材料的塑性耗散能可以準確地預(yù)報出這一現(xiàn)象，不需要利用材料的本構(gòu)方程。
該項研究得到了國家自然科學(xué)基金項目（Grant Nos. 11832019，11472313，13572355）資助。
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RecurDyn熱力學(xué)仿真新突破：摩擦生熱與油冷散熱的集成解決方案
wx_fmt=gif&from=appmsg"></p><p class="ql-align-center"><strong>RecurDyn摩擦生熱仿真（剎車盤）</strong></p><p>摩擦生熱往往伴隨著結(jié)構(gòu)的變形，這勢必會增加仿真的難度和時間。為了提高仿真效率，RecurDyn2025提供了兩個選項：</p><p><strong>1.剛體熱仿真模式 (Treat All FFlex Bodies as Rigid Bodies):</strong>對于<strong>不關(guān)注結(jié)構(gòu)熱變形</strong>的場景，此選項將所有部件視為剛體進行動力學(xué)和摩擦生熱計算。<strong>大幅提升仿真速度</strong>，同時仍能準確獲取摩擦熱源和基礎(chǔ)溫度分布。</p><p><strong>2.熱傳導(dǎo)速率調(diào)節(jié)：</strong>新增選項允許調(diào)整熱傳導(dǎo)的速度比例，可<strong>顯著縮短</strong>系統(tǒng)達到熱變形穩(wěn)定狀態(tài)所需的計算時間，特別適用于快速評估或參數(shù)研究。</p><p><img src="https://mmecoa.qpic.cn/mmecoa_png/bcq1RnfYQy9MWMlOQ35Cff1xm1Wt5RwOuYClZgObuaHqy82dzBXqZTGWYQO0rtRTtnWTZNJdCoaZdgzQTT9DYg/640?wx_fmt=png&from=appmsg"></p><p>除了生熱，散熱也是工程師的頭疼問題，尤其是在電機油冷領(lǐng)域，基于RecurDyn與ParticleWorks的協(xié)同仿真可實現(xiàn)結(jié)構(gòu)<strong>運動-流體-傳熱</strong>的完整閉環(huán)。
展開 基于DYTRAN的發(fā)動機曲軸系沖擊動力學(xué)仿真
基于TBD234V6發(fā)動機曲軸的有限元模型,建立了包括柔性曲軸、活塞組、連桿組及飛輪在內(nèi)的發(fā)動機剛?cè)狍w混合動力學(xué)仿真模型,介紹了沖擊環(huán)境沖擊譜的描述方法以及結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)向設(shè)計沖擊譜換算的方法和原則,并基于沖擊因子法和BV043/73標準,在非線性瞬態(tài)動力學(xué)軟件MSC.DYTRAN中,對該型曲柄連桿機構(gòu)進行了沖擊響應(yīng)分析。綜合采用了曲柄連桿機構(gòu)整體有限元分析、接觸算法、非線性瞬態(tài)動力學(xué)分析方法等手段,在1500r/min工況下,對發(fā)動機進行剛?cè)狍w混合動力學(xué)仿真,得到了發(fā)動機的連桿頸負荷、主軸頸負荷及最大動態(tài)應(yīng)力等仿真結(jié)果。計算結(jié)果表明所采用的方法是合理和有效的。
基于DYTRAN的發(fā)動機曲軸系沖擊動力學(xué)仿真.pdf
展開 基于動力學(xué)的發(fā)動機正時皮帶怠速噪聲仿真分析及試驗研究
(2) 通過對正時皮帶系統(tǒng)進行動力學(xué)仿真能夠復(fù)現(xiàn)問題并快速尋找到有效的解決方案。
(3) 仿真和試驗均證明了增加惰輪及增加皮帶剛度的方案均能明顯降低正時皮帶的“咕咕”噪聲。
作者：梁善飛1,2，郭 豐1，張勇剛1，馬冠欽1，楊萬里1，王瑞平1
1.寧波吉利羅佑發(fā)動機零部件有限公司
2.同濟大學(xué) 機械與能源工程學(xué)院
文章來源：汽車NVH之家
CFDPro發(fā)動機燃燒仿真 | 實現(xiàn)航空航天發(fā)動機內(nèi)部燃燒過程仿真
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</div><p><br></p><p><strong>功能特點</strong></p><ul><li class="ql-align-justify"><strong>燃燒模型:</strong>提供包括反應(yīng)動力學(xué)、氣相湍流燃燒模型、EDC/EDM模型在內(nèi)的多種燃燒模型,兼具仿真精度與工程適用性:燃燒模型預(yù)留接口，便于新模型的植入。</li><li class="ql-align-justify"><strong>液膜模塊:</strong>具備壁面液膜流動換熱模塊,可分析燃料射流對燃燒室高溫壁面的冷卻效果。</li></ul><p class="ql-align-justify"><br></p><p><strong>典型應(yīng)用領(lǐng)域</strong></p><ul><li><strong>湍流燃燒全過程仿真:</strong>CFDPro實現(xiàn)冷態(tài)、流動、點火、燃燒全過程的仿真分析;提供Cantera數(shù)據(jù)接口以復(fù)雜化學(xué)動力學(xué)計算。同時，可提供定制化解決方案，如低馬赫數(shù)大渦模擬、超大渦模擬等。
展開 積鼎CFD發(fā)動機燃燒仿真，實現(xiàn)航空航天發(fā)動機內(nèi)部燃燒過程的流體仿真
其中，CombustionPro為專業(yè)的發(fā)動機燃燒模擬模塊,可用于航空發(fā)動機、液體及固體發(fā)動機內(nèi)部過程全流程模擬，可分析噴注器內(nèi)流動、霧化特性、燃燒室燃燒、液膜冷卻與固體燃料燃面退移等問題，幫助客戶理解整個發(fā)動機內(nèi)部過程。CombustionPro是基于實際發(fā)動機設(shè)計邏輯而集成，降低了工程師使用門檔,提升了仿真效率。
功能特點
燃燒模型:提供包括反應(yīng)動力學(xué)、氣相湍流燃燒模型、EDC/EDM模型在內(nèi)的多種燃燒模型,兼具仿真精度與工程適用性:燃燒模型預(yù)留接口，便于新模型的植入。液膜模塊:具備壁面液膜流動換熱模塊,可分析燃料射流對燃燒室高溫壁面的冷卻效果。
典型應(yīng)用領(lǐng)域
湍流燃燒全過程仿真:CFDPro實現(xiàn)冷態(tài)、流動、點火、燃燒全過程的仿真分析;提供Cantera數(shù)據(jù)接口以復(fù)雜化學(xué)動力學(xué)計算。同時，可提供定制化解決方案，如低馬赫數(shù)大渦模擬、超大渦模擬等。
霧化與蒸發(fā)：CFDPro采用Level Set界面追蹤方法，具有連續(xù)、可導(dǎo)特性，適合處理界面劇烈變形、破碎、聚并等問題；Level Set方法不做界面重構(gòu)，界面真實性高且計算量少。
上海積鼎信息科技有限公司（簡稱：積鼎科技）成立于2008年，是專注于自主知識產(chǎn)權(quán)的CFD軟件研發(fā)及技術(shù)服務(wù)的國家級高新技術(shù)企業(yè)，致力于打造好用、易用的國產(chǎn)流體仿真軟件。
展開 有限元程序-熱力耦合彈性動力學(xué) ￥19.89
圖 3-1 豎直位移圖 3-2 水平壓力
2.2左右橫向邊界ΔT=+50 的均勻溫升
圖 4-1 豎直方向的位移
圖 4-2 水平方向的位移
2.3左右橫向邊界ΔT=+100 的均勻溫升
圖 5-1 豎直方向的位移
2.4左右橫向邊界ΔT=+200 的均勻溫升
圖 6-1 豎直方向的位移
第 3 章 結(jié)論
本文關(guān)注一類熱彈性結(jié)構(gòu)動力學(xué)的動力學(xué)分析即溫度變化問題。這里的熱彈性結(jié)構(gòu)指的是梁。這類結(jié)構(gòu)的共同特點是，由于熱載荷或者軸向(面內(nèi))機械載荷的存在，會產(chǎn)生較為明顯的應(yīng)力剛化或軟化效應(yīng)，從而明顯影響結(jié)構(gòu)的模態(tài)特性。由上可知，熱彈性理論的幾何方程并不會因為溫度場而改變，這是因為應(yīng)變僅與結(jié)構(gòu)的位移有關(guān)。只要結(jié)構(gòu)是連續(xù)變形，就必然會得到此幾何方
程。但由于熱彈性理論中結(jié)構(gòu)的幾何變形是由溫度場和外力共同作用的，因此其物理方程與一般彈性理論不同。在熱力狀態(tài)下，溫度場與機械場不耦合，而機械場取決于溫度，因為熱彈性本構(gòu)關(guān)系中存在熱應(yīng)變。數(shù)值仿真表明，由于左右橫向邊界ΔT=+50 的均勻溫升，隨著溫度的增加機械場中的形變量增大，進而使應(yīng)力增加。頂部和底部邊界由于保持在初始溫度T0 ，所以無位移，無應(yīng)
力。
由此表明，結(jié)構(gòu)的溫度場不僅和熱源以及結(jié)構(gòu)本身的材料屬性有關(guān)，而且還與結(jié)構(gòu)應(yīng)變率有關(guān)，這意味著結(jié)構(gòu)彈性變形的應(yīng)變率將會在一定程度上改變結(jié)構(gòu)的溫度場，從而影響結(jié)構(gòu)變形。
展開 abaqus熱力學(xué)
混凝土的各溫度下的應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系以及損傷因子數(shù)據(jù)
熱力學(xué)分析
009熱力學(xué)分析
009熱力學(xué)分析.part1.rar
009熱力學(xué)分析.part2.rar
纖維材料的熱力學(xué)三態(tài)
上述從分子運動學(xué)觀點描述了熱力學(xué)三態(tài)，從相態(tài)角度看，玻璃態(tài)、高彈態(tài)和黏流態(tài)均屬非結(jié)晶相，即大分子間的排列狀態(tài)呈無規(guī)（無序、非晶）狀態(tài)。
來源：紡織干貨
顛覆“熱力學(xué)第二定律”！
研究展示了負溫度下光子之間的熱力學(xué)過程，實現(xiàn)負溫度下熱量從低溫流向高溫，有望實現(xiàn)超過100%的卡諾效率。熱力學(xué)第二定律對所有熱機的熱效率進行了基本的限制。即使是理想的無摩擦發(fā)動機也不能將其100%輸入熱量的任何地方轉(zhuǎn)換成工作，卡諾循環(huán)的效率必定小于1。如此，在負溫度下，這一切都將被顛覆，有望實現(xiàn)更高效的發(fā)動機。
相關(guān)成果以“Observation of photon-photon thermodynamic processes under negative optical temperature conditions”為題發(fā)表于《Science》。
熱力學(xué)試驗臺示意圖
通過控制光子晶格，實現(xiàn)了21種模式的激發(fā)，并對其中的10種模式進行研究。作者觀測到正溫度和負溫度，并在實驗中驗證了理論預(yù)測。光經(jīng)過非線性光纖進行四波混頻作用，可以模擬出正溫度和負溫度條件下，光子之間達到熱平衡的過程。由于系統(tǒng)中可用狀態(tài)的數(shù)量是有限的，觀測到的負溫度狀態(tài)是穩(wěn)定的熱平衡狀態(tài)。
觀測正溫度和負溫度
該研究利用光學(xué)平臺模擬了負溫度下光子之間的等壓膨脹、等容壓縮、絕熱膨脹等過程，并且測量了每個過程中光子能量和體積（波長）的變化。等壓膨脹時，保持壓強不變，光子能量增加而體積減小；等容壓縮時，保持體積不變，光子能量減小。在負溫度區(qū)域，由于低溫系統(tǒng)比高溫系統(tǒng)具有更高的平均能量密度，熱量會從低溫流向高溫，這些現(xiàn)象與正溫度區(qū)域相反。這意味著，在負溫度區(qū)域運行一個類似于卡諾循環(huán)的過程，可以實現(xiàn)超過100%的卡諾效率。
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熱力學(xué)告訴你，如何給筆記本電腦降溫
以往的視頻中為了科普一些流體力學(xué)現(xiàn)象，常常會給大家做計算機仿真分析，臺式機不夠用時，筆記本偶爾也是要上場跑一跑的，這時就會聽到它發(fā)出的呼呼風聲。
與其說這是風聲，不如說是筆記本的救命聲！做CFD計算這種高負載工作時CPU發(fā)熱量會急劇增加，若散熱不及時，輕則觸發(fā)溫度墻保護使之反應(yīng)速度變慢，重則藍屏死機。
但有時我們還不得不讓筆記本承擔這高負荷的工作，比如搞科研的時候和準備搞科研的時候。那么人為幫助筆記本散熱就十分重要。幫它就得先了解它。
解剖！這就是CPU，主要的發(fā)熱源。CPU的熱量先傳給導(dǎo)熱片，再傳給這個黑色的扁管，叫熱管。管內(nèi)有冷卻液，在高溫端蒸發(fā)吸熱，另一端液化放熱，將熱量傳給和它焊在一起的翅片。最后風扇從電腦底部把空氣吸入，流過翅片把熱量帶走，并從側(cè)面吹出。我們聽到的呼呼風聲，主要是風扇吹風的噪音。
結(jié)構(gòu)了解了，那么如何幫它散熱呢，我們看熱量排出的整個過程，熱管、翅片這些內(nèi)部結(jié)構(gòu)的傳熱，我們很難改變，那你說可以把這些材料都換成導(dǎo)熱系數(shù)更高的準備搞科研的時候肯定更絲滑，但改裝需要高超的技術(shù)和高額費用。咱沒經(jīng)費呀，上面的傳熱過程大抵只能這樣了，看下面風扇這部分，嘿嘿，一不小心到我的流體領(lǐng)域。
這部分是靠流動的空氣帶走熱量，那么流速就十分重要，我用流體仿真軟件AICFD粗略計算了一下，流速增大一倍，散熱翅片溫度就能降低35%。
看來增大流速的辦法可行，但筆記本內(nèi)部零件咱都不好改裝，包括這個風扇，然而好就好在增大流速不只有改裝里面風扇這一條路，還可以在外面加Buff。
飛智牌壓風式散熱底座BS1，與筆記本內(nèi)置風扇里應(yīng)外合，增加過流風速，提升散熱效果。筆記本與散熱底座密封棉接觸形成密閉空間，底座的渦輪風扇抽取空氣增壓后從出風口排出，直接吹進電腦內(nèi)部，增大過流風速。
展開 基于cosmol軟件的光纖熱力學(xué)分析
在本模塊領(lǐng)域中我們需要用到的物理場分別為固體力學(xué)和固體傳熱以及多物理場耦合的分析，下面進行簡單的介紹：
首先先建立光線結(jié)構(gòu)模型，在這里我們選擇應(yīng)力偏振型熊貓光纖作為分析（最外層是PML，要求與接觸材料的折射率一致，在這里就不做過多簡述：
其次，要進行物理場的研究，在這里我們分別構(gòu)建固體力學(xué)以及固體傳熱物理模型，具體固體力學(xué)配置如下所示，由于我們光纖的材料主要是二氧化硅成分，所以設(shè)置為線彈性材料，由于纖芯和包層是一體的所以在受熱過程中將二者作為一個整體，限制纖芯因為熱應(yīng)力作用而膨脹（理想情況）
在固體傳熱部分我們通過將外部環(huán)境作為加熱源，采用面外熱通量的形式對結(jié)構(gòu)進行加熱，設(shè)定面外熱通量溫度為298.5K，將光纖結(jié)構(gòu)的外層設(shè)定為熱絕緣層。詳細見下面圖組：
最后我們將固體力學(xué)與固體傳熱之間用多物理場進行耦合，并且在研究的最后對結(jié)構(gòu)進行網(wǎng)格的劃分如下圖所示：
最后通過運行程序得到如下表面溫度的結(jié)果，這與光纖中不同區(qū)域的材料系數(shù)有關(guān)（例如所設(shè)定的熱膨脹系數(shù)有關(guān)），可以看出光纖端面處不同部位的溫度也會有所差異，因為耦合到了固體力學(xué)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布區(qū)域也會呈現(xiàn)出不同的趨勢。
歡迎關(guān)注公眾號"320科技工作室"聯(lián)系我們
展開 使用ANSYS Workbench進行茶壺的熱力學(xué)分析
使用ANSYS Workbench進行茶壺的熱力學(xué)分析
李安民
Thermal Analysis of Teapot using ANSYS Workbench
Julian Lee
摘要：使用穩(wěn)態(tài)分析裝滿開水的茶壺的熱分布和熱流量，對比陶瓷材料和鋼材作茶壺材料的熱力學(xué)特性。使用瞬態(tài)分析模擬水降溫過程，得到溫度分布和熱流量，瞬態(tài)分析同樣使用兩種材料進行對比分析。
關(guān)鍵字：仿真；有限元；ANSYS Workbench；熱力學(xué)分析
分析視頻教程將在2023年3月23日19:30在技術(shù)鄰進行直播，歡迎前來觀看以及和作者討論。
本教程使用了ANSYS 2023和ANSYS2022，兩個版本在本教程范圍內(nèi)操作完全相同。
1 穩(wěn)態(tài)分析（Stead-State Thermal）
1.1 陶瓷材料（Porcelain）
1. 打開ANSYS Workbench，建立Steady State Thermal System
雙擊Toolbox中的Steady-State Thermal或者將其拖到Project Schematic中，如下圖所示：
2. 定義鋼材和陶瓷的本構(gòu)模型，鋼材的本構(gòu)模型默認存在，從Thermal Material添加Porcelain。
雙擊第2行Engineering Data，在Engineering Data選項卡中點擊Engineering Data Sources。在Engineering Data Sources表中選擇序號為12的Thermal Materials選項，然后在其下Outline of Thermal Material中選擇43號Porcelain。
陶瓷的比熱容（Thermal Conductivity）為5W/(m?℃)，點擊B列的加號，在C列出現(xiàn)紫色書的圖標，表示材料在待用材料冊中。
展開 熱力學(xué)告訴你，羽絨服不保暖了怎么救？
用AICFD軟件做個仿真，建個簡化的人體模型，環(huán)境取0℃，給它穿上一件羽絨服。
材質(zhì)是多孔介質(zhì)，算出人體散熱功率是128W。然后壓縮羽絨服，衣服內(nèi)固體材料量不變，僅僅壓縮掉縫隙里的一些空氣，讓厚度變?yōu)樵瓉淼囊话耄俅斡嬎悖梭w散熱功率就增大到了144W，相當于羽絨服保暖性下降了13%。
所以鎖住更多的空氣，是保暖的關(guān)鍵，這也是為什么羽絨服比棉服保暖更好些，因為羽絨孔隙比棉質(zhì)更大。
而羽絨服里，鵝絨比鴨絨保暖好，同樣是因為鵝絨絨朵更大，孔隙間能儲存的空氣更多。還有通常評價羽絨服的幾個指標充絨量、含絨量、蓬松度，實際都暗含了能儲存多少空氣。
那懂了，只要讓衣服更蓬松，加大空氣儲存量，就可以救回我心愛的小棉襖了，治病救衣！敲一敲，變蓬松，救回我心愛的小棉襖剛過了立冬，祝大家衣服里空氣多多，都能度過一個溫暖的寒冬！本期就到這啦，下期見，拜拜。
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