邊界流速法
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2026-01-04
邊界流速法的視頻教程
![[3]粘（黏）彈性人工邊界系列之人工邊界子結(jié)構(gòu)法（劉晶波）](https://img.jishulink.com/cimage/596d380e1d936372bce1cab4c77af30f.png?image_process=resize,fw_640,fh_404,)
[3]粘（黏）彈性人工邊界系列之人工邊界子結(jié)構(gòu)法（劉晶波）
本課程演示了基于粘彈性人工邊界的人工邊界子結(jié)構(gòu)地震動(dòng)輸入方法，采用的軟件為ABAQUS。主要介紹了人工邊界子結(jié)構(gòu)的建立方法，以及等效地震荷載的獲得方式。 過程中人工邊界的施加方法、自由場(chǎng)位移求解以及一些用到的程序，大家如果需要，可以評(píng)論留言，我會(huì)發(fā)給大家。
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邊界流速法的實(shí)例教程
https://ftp.lstc.com/anonymous/outgoing/hao/sale/models/waterlanding/
這是網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)速度邊界的SALE造波方法，包含k文。
速度邊界造波（應(yīng)該也叫無板造波吧）
BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_SET設(shè)置輸入端和輸出端x方向速度，以及輸入端y方向速度，去模擬波浪。
但直接下載的k文件只能使用高版本lsrun進(jìn)行仿真還需要開啟雙精度，還有就是他進(jìn)行了流固耦合，可能是計(jì)算量比較大，我直接使用仿真的話結(jié)果是很不理想的
根據(jù)以上例子刪除相關(guān)結(jié)構(gòu)，只保留水后進(jìn)行了仿真還算是可以，邊界流速和波高的關(guān)系還有待商榷，一起探討。
展開 已證明在某些情況下這使求解更為經(jīng)濟(jì)，從六十年代初期以來，邊界解法與有限元法同時(shí)得到迅速發(fā)展，其原因就在于此。邊界解法的第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，現(xiàn)在顯然可以采用處理奇異性及無限域的解析試探函數(shù)，從而克服了前述普通有限元法的困難。</p><p>邊界解法也有不足之處。顯然，它難以處理非線性及非均質(zhì)問題，并且最終線性代數(shù)方程組的系數(shù)矩陣是滿陣（而普通有限元素法的系數(shù)矩陣通常是窄帶狀）。很明顯，希望能將這兩種方法“嫁接”起來，以便利用它們的優(yōu)點(diǎn)。</p><p>在此，簡(jiǎn)要地提及邊界解法的歷史及發(fā)展情況是有意義的。</p><p>最重要的分類按選取的試探函數(shù)的性質(zhì)進(jìn)行。這里存在著兩種選擇的方案：</p><p>（a）把具有任意參數(shù)a的函數(shù)級(jí)數(shù)疊加起來；</p><p>（b）建立表示精確解的邊界積分方程，然后再借助于參數(shù)a將其離散化，通常可取邊界上某些點(diǎn)處未知函數(shù)的值作為參數(shù)a.</p><p>第二種方法通常還能保證展開式的完備性，它是目前用得最普遍的方法。我們推薦一篇最近的評(píng)述文章，它對(duì)于用邊界積分法來處理彈性力學(xué)問題及位勢(shì)問題等作了基礎(chǔ)性的調(diào)查研究。和有限元法的歷史一樣，追溯邊界解法的起源也是困難的。1930年，馮·卡門（von Karman）在研究空氣流動(dòng)問題時(shí)引人了源分布法，這種方法包含著積分方程法的一些基本思想，以后賈斯萬（Jeswon）和西姆（Symm）在位勢(shì)理論方面；馬森內(nèi)特（Massonet）和奧利維拉（Oliveira），克魯斯（Cruse），里佐（Rizzo）以及其它一些研究者在彈性力學(xué)方面，又對(duì)積分方程法作了進(jìn)一步的完善。現(xiàn)在，這種方法在其它領(lǐng)域內(nèi)已經(jīng)獲得了廣泛的應(yīng)用及發(fā)展。</p><p>與此同時(shí)，級(jí)數(shù)解法也在發(fā)展，在這方面值得提及的有赫斯（Hess），昆蘭（Quinlan）四及其他一些研究者的工作。
展開 采用浸入邊界法進(jìn)行網(wǎng)格劃分時(shí)，不對(duì)流固邊界附近的網(wǎng)格做特殊處理，而是用六面體網(wǎng)格進(jìn)行劃分。當(dāng)然對(duì)于局部流場(chǎng)梯度較大的區(qū)域（例如流固邊界處），也可進(jìn)行局部的網(wǎng)格加密處理。這種方法下網(wǎng)格處理及其簡(jiǎn)單，而且計(jì)算精度也能得到一定的保障。
浸入邊界法最早由Peskin提出, 用于模擬血液在可收縮心臟瓣膜中的運(yùn)動(dòng)。
浸入邊界法通過分布力源項(xiàng)到N-S方程中來處理復(fù)雜邊界, 求解過程可以直接在笛卡爾網(wǎng)格上進(jìn)行。因此, 網(wǎng)格生成簡(jiǎn)單，無需生成貼體網(wǎng)格和處理網(wǎng)格運(yùn)動(dòng)與重生。與傳統(tǒng)的貼體網(wǎng)格算法相比, 采用浸入邊界法處理復(fù)雜邊界更加簡(jiǎn)單, 并且具有較高的計(jì)算效率，近年來受到了廣泛關(guān)注。
下面采用上述兩種方法對(duì)Munk M3型機(jī)翼前緣的流場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。
展開 作者Cadence CFD 解決方案
關(guān)鍵要點(diǎn)
浸入邊界法是一種數(shù)值技術(shù)，用于模擬和分析結(jié)構(gòu)周圍的流體運(yùn)動(dòng)和變形，無需精細(xì)的網(wǎng)格劃分。
浸入邊界法使用一組點(diǎn)或標(biāo)記，可用于分析流固耦合和相關(guān)變形。
在飛機(jī)設(shè)計(jì)中，CFD 工具允許實(shí)施浸入邊界法和相關(guān)的流固耦合算法來模擬流動(dòng)和相關(guān)的結(jié)構(gòu)響應(yīng)。
浸入邊界法無需網(wǎng)格劃分
模擬物體周圍流動(dòng)的常見過程是什么？讓我們考慮在流動(dòng)的流體中放置一個(gè)球體作為障礙物。通常，在球周圍明確創(chuàng)建網(wǎng)格并模擬流動(dòng)行為以分析其在物體周圍的運(yùn)動(dòng)和影響。但是，還有另一種方法可以做到這一點(diǎn)。
浸入邊界方法允許在不創(chuàng)建結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的情況下表示對(duì)象及其周圍的流動(dòng)運(yùn)動(dòng)。相反，對(duì)象及其邊界使用一組點(diǎn)表示。這些點(diǎn)或標(biāo)記的移動(dòng)可用于分析流固耦合和相關(guān)變形。
在飛機(jī)設(shè)計(jì)中，任意形狀和尺寸的部件增加了仿真過程的復(fù)雜性。浸入邊界法的使用消除了創(chuàng)建共形網(wǎng)格的需要，并顯著減少了計(jì)算時(shí)間和成本。
空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)
當(dāng)流動(dòng)的空氣與飛機(jī)結(jié)構(gòu)接觸并引起升力、阻力和湍流等現(xiàn)象時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)中的流固耦合問題。這些力顯著影響飛機(jī)的結(jié)構(gòu)響應(yīng)。例如，當(dāng)飛機(jī)機(jī)翼或發(fā)動(dòng)機(jī)艙受到復(fù)雜的流動(dòng)行為時(shí)，結(jié)果可能是結(jié)構(gòu)變形和振動(dòng)。變形會(huì)導(dǎo)致升力和阻力等空氣動(dòng)力發(fā)生變化，并影響發(fā)動(dòng)機(jī)和其他飛機(jī)部件的結(jié)構(gòu)完整性。
因此，流固耦合的模擬對(duì)于分析不同流動(dòng)條件對(duì)飛機(jī)性能的影響非常重要。對(duì)相互作用的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)使工程師能夠做出優(yōu)化決策，以減少顫振、噪聲和變形等影響，并確保空氣動(dòng)力學(xué)操作的安全性和效率。這可以借助有效的模擬技術(shù)有效地完成。
與傳統(tǒng)的基于網(wǎng)格的仿真方法相比，使用浸入邊界法進(jìn)行的仿真具有多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。
展開 DEFORM利用邊界元法模擬感應(yīng)加熱+淬火[2D ]
后臺(tái)有同學(xué)需要3D的例子，其實(shí)和2D差不多，所不同的是3D的感應(yīng)線圈需要設(shè)置電流出入口。
此示例同樣需要一個(gè)額外的 DAT 文件 (DEF_INDH.DAT)，與2D內(nèi)容一樣。
本次材料和DAT文件與2D案例一樣。
要點(diǎn)：
感應(yīng)加熱3D
淬火
溫度窗口的使用
1 模擬控制設(shè)置
跟往常一樣，新建一個(gè)項(xiàng)目，進(jìn)入前處理，然后進(jìn)入模擬控制窗口，勾選相轉(zhuǎn)變和感應(yīng)加熱模式。總步數(shù)設(shè)置110步，5步一存，步長(zhǎng)0.1s/step也就是說整個(gè)模擬過程持續(xù)11s。
2 建立對(duì)象
添加2個(gè)對(duì)象，分別為坯料和感應(yīng)線圈。
2.1 坯料設(shè)置
坯料由于考慮熱應(yīng)力，故設(shè)置成彈塑性體，材料選擇AISI-1080。需要注意的是計(jì)算感應(yīng)加熱時(shí)，坯料和線圈均需要設(shè)置電/磁參數(shù)。另外，計(jì)算熱處理相轉(zhuǎn)變需要有各個(gè)相以及相轉(zhuǎn)變熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)模型。
導(dǎo)入坯料幾何模型，本次通過文件方式導(dǎo)入。
給坯料劃分網(wǎng)格，為了演示劃分16000個(gè)網(wǎng)格，實(shí)際計(jì)算時(shí)可酌情進(jìn)行局部細(xì)化。
邊界條件設(shè)置。首先是固定邊界條件，將底部x，y，z方向固定。
設(shè)置換熱邊界條件，除了設(shè)置常規(guī)的換熱邊界條件外，還需要設(shè)置一個(gè)額外的淬火窗口(傳熱窗口),點(diǎn)擊Env.Windows，然后進(jìn)入窗口定義，設(shè)置成矩形框，輸入坐標(biāo)進(jìn)行矩形框繪制。運(yùn)動(dòng)選擇跟著上模（感應(yīng)線圈）運(yùn)動(dòng)，環(huán)境溫度設(shè)置為20度，換熱系數(shù)這里設(shè)的比較大，主要是因?yàn)榇慊鸬膿Q熱時(shí)間比較短，所以夸大一點(diǎn)效果，實(shí)際過程淬火窗口可單獨(dú)設(shè)置速度不需跟著感應(yīng)線圈。
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邊界流速法的最新內(nèi)容
聲振耦合分析之邊界元法8個(gè)月前
聲振耦合分析之邊界元法 分析步驟簡(jiǎn)要介紹： 1 模型簡(jiǎn)化、材料屬性、邊界條件、載荷及響應(yīng)梳理； 2 振動(dòng)響應(yīng)分析；或者來自外部的振動(dòng)響應(yīng)結(jié)果； 3 聲學(xué)邊界元設(shè)置； 4 求解計(jì)算及結(jié)果查看； 5 方法總結(jié) 如果你想要了解這些，不要猶豫可以聯(lián)系我。
DEFORM利用邊界元法模擬感應(yīng)加熱+淬火[3D ]10個(gè)月前
之前介紹了一個(gè)感應(yīng)加熱同時(shí)進(jìn)行淬火2D的一個(gè)例子。
DEFORM利用邊界元法模擬感應(yīng)加熱+淬火[2D ]
后臺(tái)有同學(xué)需要3D的例子，其實(shí)和2D差不多，所不同的是3D的感應(yīng)線圈需要設(shè)置電流出入口。
此示例同樣需要一個(gè)額外的 DAT 文件 (DEF_INDH.DAT)，與2D內(nèi)容一樣。
本次材料和DAT文件與2D案例一樣。
要點(diǎn)：
感應(yīng)加熱3D
<p> </p><p>盡管有限元法的適應(yīng)性極強(qiáng)，并具有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域，但這種利用局部定義的多項(xiàng)展開式來實(shí)現(xiàn)的方法仍有某些不足之處。具體來進(jìn)，困難出現(xiàn)在如下兩種情況下：（a）問題的定義域?yàn)闊o限域時(shí)，（b）存在奇異性（部分或全部導(dǎo)數(shù)為無窮大）時(shí)。</p><p>顯然，無限域無法用有限的單元來得到；而用多項(xiàng)展開式來描述奇異性時(shí)則近似程度很差。事實(shí)上，收斂定理在后一個(gè)問題中已不再能使用，因?yàn)樵谄娈慄c(diǎn)附近泰勒展開式不再收斂
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https://ftp.lstc.com/anonymous/outgoing/hao/sale/models/waterlanding/
這是網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)速度邊界的SALE造波方法，包含k文。
速度邊界造波（應(yīng)該也叫無板造波吧）
BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_SET設(shè)置輸入端和輸出端x方向速度，以及輸入端y方向速度，去模擬波浪。
作者Cadence CFD 解決方案
關(guān)鍵要點(diǎn)
浸入邊界法是一種數(shù)值技術(shù)，用于模擬和分析結(jié)構(gòu)周圍的流體運(yùn)動(dòng)和變形，無需精細(xì)的網(wǎng)格劃分。
浸入邊界法使用一組點(diǎn)或標(biāo)記，可用于分析流固耦合和相關(guān)變形。
在飛機(jī)設(shè)計(jì)中，CFD 工具允許實(shí)施浸入邊界法和相關(guān)的流固耦合算法來模擬流動(dòng)和相關(guān)的結(jié)構(gòu)響應(yīng)。
浸入邊界法無需網(wǎng)格劃分
本次介紹一個(gè)感應(yīng)加熱同時(shí)進(jìn)行淬火的一個(gè)例子。加熱線圈以指定的功率啟動(dòng)加熱過程，并開始以指定的速度沿工件移動(dòng)。工件的表層會(huì)在短時(shí)間內(nèi)升溫并發(fā)生相轉(zhuǎn)變。緊接著通過設(shè)置一個(gè)在淬火窗口（熱交換窗口）對(duì)已升溫部分進(jìn)行淬火。加熱過程使得表面層轉(zhuǎn)變成奧氏體相，而淬火過程立即將這些表面層冷卻成馬氏體相。
先看結(jié)果
溫度變化
奧氏體含量
馬氏體含量
http://blog.sina.com.cn/s/blog_68c287690102zx2n.html
數(shù)值計(jì)算是研究巖土體地震動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律及災(zāi)變機(jī)制的有效方法，計(jì)算工作的關(guān)鍵之一就是設(shè)置合理動(dòng)力人工邊界條件。動(dòng)力人工邊界理論上應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)對(duì)原介質(zhì)應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)的精確模擬，保證波在人工邊界處的傳播特性與原介質(zhì)一致，使外行散射波通過人工邊界時(shí)無反射效應(yīng)，發(fā)生完全的透射或被人工邊界完全吸收。
顆粒離散單元法（DEM）由于對(duì)每個(gè)顆粒單元應(yīng)用牛頓第二定律，在接觸位置應(yīng)用力-位移定律并不斷更新，顆粒單元運(yùn)動(dòng)不受變形量的限制
表征人體對(duì)通過空氣傳播的聲音信號(hào)的影響并不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的任務(wù)。為了對(duì)受人體影響的聲學(xué)裝置的性能進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估，我們必須直面這項(xiàng)挑戰(zhàn)。原位電聲測(cè)試是一種標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)估方法，然而軀干、頭部、耳廓和耳道形狀不規(guī)則，并且因人而異，常常給聲學(xué)工程師帶來極大的困擾。
為了確保采集的聲學(xué)數(shù)據(jù)盡可能準(zhǔn)確，聲音與振動(dòng)測(cè)量設(shè)備制造商 Brüel & Kj?r開發(fā)出了頭部和軀干模擬器（Head and Torso Simulator
