多物理場仿真工作流的案例
HyperWorks多物理場仿真：流固耦合
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，使系統發生了共振，大橋劇烈晃動直至崩塌。
大橋劇烈晃動直至崩塌
HyperWorks的流體求解器AcuSolve流固耦合分析分為四種情況：
?分析穩態的流場壓力和溫度場對固體變形的影響，也叫 TFSI (Thermal-FSI)屬于單向耦合；
?分析流體動載荷引起的固體振動現象，也叫P-FSI (Practical FSI)，屬于單向耦合；
?瞬態流動引起固體大變形，并反饋給流場，也叫DC-FSI (Direct Coupling FSI)，屬于雙向耦合。
?固體本身的變形量很小，可以認為是剛體，但是整體產生比較大的位移，可以采用CFD耦合MBD多體動力學分析，也屬于雙向耦合。
以上幾種分析都可以在SimLab模塊中完成，流固交界面的耦合數據在后臺傳遞，無需用戶編輯腳本。
TFSI模型的計算代價最小，通常用于流體靜載荷或溫度梯度引起的固體小變形，例如汽車排氣管的熱應力，發動機水套的熱應力，車燈的熱應力等等場景。
排氣歧管的TFSI分析案例
AcuSolve模型的管路入口為高溫高壓氣體，管路出口為大氣壓和環境溫度，管路外壁面是自然對流散熱邊界。AcuSolve結果傳遞給求解器OptiStruct再分析管路的熱應力和變形。
展開 結構/流體/多物理場/電磁仿真最快最完美工作站集群20220330
本方案是2022年第2季度最新針對CAE仿真計算軟件應用硬件配置，我們提供從單臺工作站、雙子星、集群的全部方案，并保證每個配置和系統架構都是針對應用的最優解決方案
支持結構仿真：Ansys mechanical、Abaqus/Standard（隱式求解器）、Abaqus/Explicit（顯式求解器）、
支持流體仿真：Fluent 、StarCCM+、CFX...
支持電磁仿真計算：HFSS、FEKO
支持多物理場耦合：Comsol Multiphysics
要點1： 2022年第2季度最新配置推薦（西安坤隆工程師多年跟蹤測試的仿真計算配置經驗匯總）
要點2： 雙路xeon工作站采用Xeon 第三代可擴展系列，四路Xeon工作站才第三代可擴展系列，較上一代頻率全面提升。
要點3 基于有限元分析法（結構仿真、流體仿真）的最快計算架構：CPU超高頻+有限多核+高內存帶寬，Alpha750機型是目前最快的仿真計算工作站。
要點4 支持雙子星架構（2臺工作站通過Infiniband高速直連），最高核數達到224個，具有微型仿真集群的算力，計算效率更高，易于維護。
展開 多物理場仿真解決混流式水輪機中的振動問題
全球領先的水電設備、技術和服務供應商之一，Voith Hydro 公司觀察到，強烈振動可能導致混流式水輪機導流葉片出現疲勞裂紋。在立軸混流式水輪機中，水從水平方向流入螺旋形管道（蝸殼），其環繞在旋轉轉輪周圍。靜態的導流葉片用于調節并將水流導向轉輪的外沿。
在轉輪流道內部，水壓的勢能轉化為扭矩，促使轉輪和連著的軸和發電機旋轉。水從下方垂直離開轉輪，并進入尾水管，剩余的動能轉化為額外的壓力水頭。
使用結構仿真，Voith 的工程團隊排除導流葉片的自激勵和諧振是導致振動的原因。利用計算流體動力學（CFD）技術，他們判斷出轉輪葉片（而不是導流葉片）上存在渦旋脫落，其是導致振動的原因。這部機器由24 個導流葉片和13 個轉輪葉片組成。其工作速度為75rpm。振動測量顯示所有的導流葉片都在290Hz 到305Hz 范圍內的相同頻率上振動，但無法在工作過程中對轉輪葉片的振動開展測量。
導流葉片振動的物理測量。圖片由Voith提供。
模態分析說明導流葉片自然頻率遠離于測得的振動頻率。圖片由Voith提供。
簡化水域中的轉輪聲學有限元模型。圖片由Voith提供。
為確定轉輪上渦旋脫落如何給導流葉片造成不利影響，該團隊利用水域中轉輪的有限元模型進行聲- 流固耦合。該模型使用流體有限元耦合轉輪和流道之間的動力學行為。結果證明是轉輪葉片后緣的激勵導致了振動。仿真結果與測量得到的振動頻率吻合，大約在300Hz。通過修改原型轉輪葉片后緣的形狀，最大程度減小渦旋脫落，振動明顯得到減輕。
自激勵振動與諧振
為判斷振動的原因，Voith 的工程師從檢查諧振效應的可能性或發生在自然頻率上的導流葉片自激勵振動的可能性作為切入點。
展開 結構/流體/多物理場/電磁仿真工作站集群2021v4
本方案是2021年第四季度最新針對CAE仿真計算軟件應用硬件配置，我們提供從單臺工作站、雙子星、集群的全部方案，并保證每個配置和系統架構都是針對應用的最優解決方案
支持結構仿真：Ansys mechanical、Abaqus/Standard（隱式求解器）、Abaqus/Explicit（顯式求解器）、
支持流體仿真：Fluent 、StarCCM+、CFX...
支持電磁仿真計算：HFSS、FEKO
支持多物理場耦合：Comsol Multiphysics
要點1： 2021年第四季度最新配置推薦（西安坤隆工程師多年跟蹤測試的仿真計算配置經驗匯總）
要點2： 雙路xeon工作站采用Xeon 第三代可擴展系列，四路Xeon工作站才第三代可擴展系列，較上一代頻率全面提升。
要點3 基于有限元分析法（結構仿真、流體仿真）的最快計算架構：CPU超高頻+有限多核+高內存帶寬，Alpha750機型是目前最快的仿真計算工作站。
要點4 支持雙子星架構（2臺工作站通過Infiniband高速直連），最高核數達到224個，具有微型仿真集群的算力，計算效率更高，易于維護。
展開 
結構/流體/多物理場/電磁仿真最快最完美工作站集群23v2
650000
（二）仿真計算多機集群配置推薦
第三代Xeon架構的仿真計算集群，請點擊：
結構流體多物理場耦合高性能仿真計算集群配置推薦2022v4
http://xasun.com/article/3b/2499.html
上述所有配置，代表最新硬件架構，同時保證是最完美，最快，如有不符，可直接退貨
欲咨詢機器處理速度如何、技術咨詢、索取詳細技術方案，提供遠程測試，請聯系
UltraLAB圖形工作站供貨商：
西安坤隆計算機科技有限公司
國內知名高端定制圖形工作站廠家
業務電話：400-705-6800，18601230361
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展開 多物理場仿真解決混流式水輪機中的振動問題
全球領先的水電設備、技術和服務供應商之一，Voith Hydro 公司觀察到，強烈振動可能導致混流式水輪機導流葉片出現疲勞裂紋。在立軸混流式水輪機中，水從水平方向流入螺旋形管道（蝸殼），其環繞在旋轉轉輪周圍。靜態的導流葉片用于調節并將水流導向轉輪的外沿。
在轉輪流道內部，水壓的勢能轉化為扭矩，促使轉輪和連著的軸和發電機旋轉。水從下方垂直離開轉輪，并進入尾水管，剩余的動能轉化為額外的壓力水頭。
使用結構仿真，Voith 的工程團隊排除導流葉片的自激勵和諧振是導致振動的原因。利用計算流體動力學（CFD）技術，他們判斷出轉輪葉片（而不是導流葉片）上存在渦旋脫落，其是導致振動的原因。這部機器由24 個導流葉片和13 個轉輪葉片組成。其工作速度為75rpm。振動測量顯示所有的導流葉片都在290Hz 到305Hz 范圍內的相同頻率上振動，但無法在工作過程中對轉輪葉片的振動開展測量。
導流葉片振動的物理測量。圖片由Voith提供。
模態分析說明導流葉片自然頻率遠離于測得的振動頻率。圖片由Voith提供。
簡化水域中的轉輪聲學有限元模型。圖片由Voith提供。
為確定轉輪上渦旋脫落如何給導流葉片造成不利影響，該團隊利用水域中轉輪的有限元模型進行聲- 流固耦合。該模型使用流體有限元耦合轉輪和流道之間的動力學行為。結果證明是轉輪葉片后緣的激勵導致了振動。仿真結果與測量得到的振動頻率吻合，大約在300Hz。通過修改原型轉輪葉片后緣的形狀，最大程度減小渦旋脫落，振動明顯得到減輕。
自激勵振動與諧振
為判斷振動的原因，Voith 的工程師從檢查諧振效應的可能性或發生在自然頻率上的導流葉片自激勵振動的可能性作為切入點。
展開 壓力容器內的熱-流多物理場耦合數值仿真 ￥1000
<p>本案例建立了一壓力容器，考慮了兩種計算工況：（1）全開A口，關閉B口，關閉C口；（2）全開A口和B口，開放C口，容器內的速度場、溫度場和壓力場的動態變化分布。仿真結果展示如下所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202204/imgs/342d08917781496b810f4fcd22fe8364.png" alt="m1.png"></p><p class="ql-align-center"><strong>幾何模型</strong></p><div contenteditable="false" width="100%">
<img src="https://img.jishulink.com/202204/imgs/4f1eace9fa1d4d2fbe7753f109b4d5a9.gif" title="Untitled1-速度.gif" alt="Untitled1-速度.gif" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202204/imgs/4f1eace9fa1d4d2fbe7753f109b4d5a9.gif?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202204/imgs/4f1eace9fa1d4d2fbe7753f109b4d5a9.gif?
展開 CFD專欄丨HyperWorks多物理場仿真：流固耦合
大橋劇烈晃動直至崩塌
HyperWorks的流體求解器AcuSolve流固耦合分析分為四種情況：
分析穩態的流場壓力和溫度場對固體變形的影響，也叫 TFSI (Thermal-FSI)屬于單向耦合；
分析流體動載荷引起的固體振動現象，也叫P-FSI (Practical FSI)，屬于單向耦合；
瞬態流動引起固體大變形，并反饋給流場，也叫DC-FSI (Direct Coupling FSI)，屬于雙向耦合。
固體本身的變形量很小，可以認為是剛體，但是整體產生比較大的位移，可以采用CFD耦合MBD多體動力學分析，也屬于雙向耦合。
以上幾種分析都可以在SimLab模塊中完成，流固交界面的耦合數據在后臺傳遞，無需用戶編輯腳本。
TFSI模型的計算代價最小，通常用于流體靜載荷或溫度梯度引起的固體小變形，例如汽車排氣管的熱應力，發動機水套的熱應力，車燈的熱應力等等場景。
排氣歧管的TFSI分析案例
AcuSolve模型的管路入口為高溫高壓氣體，管路出口為大氣壓和環境溫度，管路外壁面是自然對流散熱邊界。AcuSolve結果傳遞給求解器OptiStruct再分析管路的熱應力和變形。
展開 CFD專欄丨HyperWorks多物理場仿真：流固耦合
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，使系統發生了共振，大橋劇烈晃動直至崩塌。
大橋劇烈晃動直至崩塌
HyperWorks的流體求解器AcuSolve流固耦合分析分為四種情況：
分析穩態的流場壓力和溫度場對固體變形的影響，也叫 TFSI (Thermal-FSI)屬于單向耦合；
分析流體動載荷引起的固體振動現象，也叫P-FSI (Practical FSI)，屬于單向耦合；
瞬態流動引起固體大變形，并反饋給流場，也叫DC-FSI (Direct Coupling FSI)，屬于雙向耦合。
展開 結構/流體/多物理場/電磁仿真最快最完美工作站集群22v4
本方案是2022年第4季度最新針對CAE仿真計算軟件應用硬件配置，我們提供從單臺工作站、雙子星、集群的全部方案，并保證每個配置和系統架構都是針對應用的最優解決方案
支持結構仿真：Ansys mechanical、Abaqus/Standard（隱式求解器）、Abaqus/Explicit（顯式求解器）、
支持流體仿真：Fluent 、StarCCM+、CFX...
支持電磁仿真計算：HFSS、FEKO
支持多物理場耦合：Comsol Multiphysics
要點1： 2022年第2季度最新配置推薦（西安坤隆工程師多年跟蹤測試的仿真計算配置經驗匯總）
要點2： 雙路xeon工作站采用Xeon 第三代可擴展系列，四路Xeon工作站才第三代可擴展系列，較上一代頻率全面提升。
要點3 基于有限元分析法（結構仿真、流體仿真）的最快計算架構：CPU超高頻+有限多核+高內存帶寬，Alpha750機型是目前最快的仿真計算工作站。
要點4 支持雙子星架構（2臺工作站通過Infiniband高速直連），最高核數達到224個，具有微型仿真集群的算力，計算效率更高，易于維護。
展開 COMSOL Multiphysics電磁場與多物理場耦合仿真
200元優惠
優惠二：報名兩人及以上每人可享受200元優惠
授課老師閻老師，來自國內知名科研院校，國家重點實驗室成員，有將近十年的comsol仿真經驗，主要擅長電磁、電磁熱、電磁熱流、磁流體、電磁結構、等離子體、激光、聲場等多物理場耦合建模仿真，歡迎廣大學員帶著自己的科研問題一起探討解決
祝各位在科研的道路上勇于探索，攻堅克難 實現科研夢！
土石混合體多相多物理場耦合數值仿真 ￥5000
基于COMSOL軟件對土石混合體進行了數值仿真，考慮了土石混合體孔隙變化，細顆粒侵蝕，骨架結構變形，此問題是一個多場（滲流場、變形場、應力場、損傷場）多相介質（土顆粒集合體，塊石，空隙，孔隙）耦合的復雜問題。仿真結果如圖2所示。
圖1 幾何模型
顆粒運動分布
應力分布
孔隙滲流下的細顆粒遷移運動
圖2 數值仿真結果
感興趣的朋友可下載模型源文件，歡迎合作交流
Simdroid功能 多物理場仿真APP軟件 衡祖仿真
Simdroid是“仿真平臺+仿真APP”模式的通用多物理場仿真軟件，擁有單一物理場及多物理場耦合仿真內核，覆蓋仿真全流程的建模仿真工具，無代碼化的仿真APP開發、編譯工具。下面我們一起來了解下Simdroid功能吧。
一、仿真開發環境
二、CAD建模功能
三、支持標準CAD格式文件的導入
四、完善的2D、3D全參數化建模功能
五、求解分析功能
1、流體力學模塊支持穩態單相流、瞬態單相流、瞬態多相流和凝固過程分析，具備多重坐標系旋轉流場模擬功能；
2、固體力學模塊支持通用靜力、模態和屈曲分析，支持接觸非線性、幾何非線性和材料非線性計算；
3、電動力學模塊支持靜電場、靜磁場、時諧磁場、瞬態磁場和場路耦合分析；
4、熱力學模塊包含傳導、對流兩種熱傳遞方式，支持穩態和瞬態場分析。
六、網格剖分功能
1、具備梁單元、三角形單元、四邊形單元、四面體單元以及任意多面體單元的剖分功能；
2、完善的網格控制功能，支持網格自適應和局部加密。
七、后處理功能
1、支持顯示動畫、切片等；
2、數據提取和統計功能；
3、具備云圖、矢量圖、等值線圖和流線圖等可視化功能；
4、支持繪制曲線圖、直方圖等；
5、具備報告輸出功能。
八、APP開發功能
1、采用圖形交互式開發環境，內置豐富的界面控件；
2、開發者通過簡單的鼠標拖拽即可便捷開發仿真APP。
九、本地APP
1、本地APP管理器具備仿真APP的管理和調用功能；
2、用戶可在其中查看仿真APP的詳細信息，添加、刪除和運行仿真APP。
展開 coms多物理場仿真
各位大神，comsol如何對mems氫氣傳感器進行仿真
仿真筆記——Comsol 多物理場仿真軟件操作技巧
文章來源：CAE仿真學社
