ALE多物質流體仿真的案例
多尺度流體表征：旋轉流變儀讀懂物質從“固態(tài)”到“液態(tài)”的變形語言
旋轉測試使用連續(xù)的旋轉運動來使樣品產生持續(xù)的同方向層流運動，以得到恒定的剪切速率，在剪切流達到穩(wěn)定時，測量由于物質內摩擦而產生的阻力。因此，稱為穩(wěn)態(tài)測量。
基本定義：剪切應力、剪切速率、黏度
圖1旋轉測試的平行板模型
旋轉測試有兩種方法，一種是控制剪切速率，即旋轉速度（或剪切速率）為設定參數(shù)，扭矩（或剪切應力）為測試參數(shù)；另一種方法是控制剪切應力，即扭矩（或剪切應力）為設定參數(shù)，旋轉速度（或剪切速率）為測試參數(shù)。
圖2 牛頓流體(1)、假塑性流體(2)、脹塑性流體(3)的流動曲線和粘度曲線
02
動態(tài)測試
動態(tài)測試（振蕩模式）：測量材料的彈性（G'）和黏性（G''），適用于凝膠、高分子材料。用來研究材料在交變外力或應變作用下的流變特性。
基本定義:剪切應力、剪切應變、剪切模量
圖3 振蕩測試的平行板模型
→
圖4 施加的應力或應變數(shù)學波形
大多數(shù)樣品表現(xiàn)為粘彈性，流變儀首先給樣品施加一個正弦波規(guī)律的應變（或應力），樣品會反饋一個正弦波規(guī)律的應力（或應變），兩個正弦波之間會有一個相位差δ。對于理想流體 δ 為 90°，對于理想固體 δ 為 0°，具有粘彈性的實際樣品，δ在0°到90°之間。
tanδ<1，即G''<G'：彈性占主要部分，為凝膠體 ； tanδ＞1，即G''>G'：粘性占主要部分，為流體； tanδ=1，即G''=G'：粘性和彈性相等，為溶膠-凝膠轉變點。
展開 中望全資收購英國商業(yè)流體仿真軟件PHOENICS 持續(xù)完善多學科多物理場仿真解決方案
10月8日，廣州中望龍騰軟件股份有限公司（以下簡稱“中望軟件”）發(fā)布公告，宣布以全資控股方式收購英國老牌商業(yè)流體仿真軟件開發(fā)商Concentration,Heat and Momentum Limited（以下簡稱“CHAM”）。
本次收購完成后，中望軟件將擁有CHAM公司旗下流體仿真軟件PHOENICS的全部源代碼及核心技術，其在英國、日本的研發(fā)及業(yè)務團隊也將全員加入中望軟件，與中望團隊一起共同為全球PHOENICS客戶提供服務。至此，中望正式進入商業(yè)流體仿真領域，加速打造涵蓋結構、電磁、流體在內的中望多學科多物理場仿真解決方案。
▲中望軟件董事長杜玉林（左5）與CHAM英國部分團隊
01
PHOENICS
世界第一款計算流體力學與計算傳熱學商業(yè)仿真軟件
CHAM由全球計算流體力學與計算傳熱學（簡稱“CFD”）學科奠基人D.B.Spalding教授于1974年創(chuàng)立，主要從事商業(yè)CFD軟件開發(fā)與技術咨詢服務。1981年，CHAM發(fā)布了世界上第一款通用的計算流體力學與計算傳熱學商業(yè)仿真軟件PHOENICS。自此，CFD開始在各個工業(yè)領域發(fā)揮越來越多的助力作用。
展開 基于COMSOL仿真多通道微流體混合過程 ￥500
<p>本案例設計了一種新型十級多通道結構，用于藥物與培養(yǎng)液進行混合，并通過COMSOL軟件仿真了其混合的動態(tài)過程，結果如下圖所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202109/4238008bf3ab4e88879d6815c1cac35d.gif" alt="Untitled.gif"></p><p>感興趣的朋友可下載模型源文件，詳細了解仿真過程。</p><p><br></p>
展開 Ansys 2024全球仿真大會來啦！涉及結構、流體、多物理場仿真及各行業(yè)更前沿的解決方案！
8.CPS多物理場仿真 CPS Multiphysics
移動通訊、智能駕駛、數(shù)據(jù)中心、智能終端等系統(tǒng)設計日趨復雜，極大地促進了從芯片到系統(tǒng)（Silicon to System）的協(xié)同設計和協(xié)同分析方法學的發(fā)展。
本次大會CPS多物理場仿真產品分會場，多維度涵蓋從模擬到數(shù)字、從芯片早期RTL到最終系統(tǒng)設計、從SIPI性能設計到熱/結構可靠性設計，同時結合Ansys眾多優(yōu)秀專家的行業(yè)經(jīng)驗，就芯片-封裝-系統(tǒng)（CPS）多物理場協(xié)同相關問題，帶來最前沿的Ansys解決方案分享，以及針對2.5D/3D-IC的仿真及相關成功案例。
9.結構仿真 Structures
結構仿真技術被廣泛應用于各工程領域，隨著新能源汽車、芯片半導體、消費電子和各種新興技術的發(fā)展，其技術也在不斷地進行迭代和發(fā)展。Ansys作為結構仿真技術的開拓者和領導者，每年都會有大量新的應用和新技術在行業(yè)得到落地實施并獲得認可。
本次大會結構仿真產品分會場，將帶來前沿的結構仿真技術的開發(fā)進展，同時也邀請了來自工業(yè)領域的仿真專家和同仁，分享其在結構仿真領域的成功經(jīng)驗，共同探討結構仿真的發(fā)展趨勢。
10.流體仿真 Fluids
本次大會流體仿真產品分會場，將聚焦Ansys CFD（計算流體力學）產品的核心技術和前沿探索，精心策劃了一系列豐富議題，旨在與您分享Ansys CFD在關鍵領域的應用，主要包括以下幾個方面：
Ansys CFD產品最新功能更新及未來產品規(guī)劃，展示Ansys CFD如何跟隨全球高端技術的發(fā)展，更好地響應客戶需求。
分享Ansys CFD在電池的熱管理、熱安全和高效氫能完備的解決方案。能源是現(xiàn)代經(jīng)濟和產業(yè)發(fā)展的生命線，推動新能源高質量發(fā)展是實現(xiàn)經(jīng)濟社會高質量發(fā)展的必由之路，動力電池和儲能電池，綠色氫能和燃料電池在新能源的高質量發(fā)展中扮演著重要角色。
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(tǒng)架構都是針對應用的最優(yōu)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(jīng)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(shù)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
本方案是2023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(tǒng)架構都是針對應用的最優(yōu)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...
多物理場的計算流體動力學仿真軟件Cradle CFD官方推薦學習資料
因此，MSC Software聯(lián)合技術鄰組織了本次的直播課程，讓電子散熱仿真更高效、更簡單。由具有20年以上的流體仿真工程經(jīng)驗的MSC流體產品負責人李晶為大家主講。
02
官方文檔
本文檔針對Cradle做了詳細的介紹，可免費下載。
1.Cradle-熱流分析解決方案.pdf
- 計算流體力學在工程中的作用
- Cradle提供的熱流分析軟件及可選工具，整合了最新的前沿技術
① scSTREAM和HeatDesigner-擁有可靠的跟蹤記錄
② scFLOW和SC/Tetra-不斷發(fā)展的最新CFD解決方案
③ scPOST-在同一環(huán)境下對多物理場進行可視化
- PICLS幫助設計人員輕松實現(xiàn)PCB的熱仿真
- Optimus是以優(yōu)化和自動化為核心的仿真工具集成平臺
2.CFD Cradle聯(lián)合仿真案例集-更智能的多物理場CFD.pdf
本書闡明了當今流體工程所涉及的前沿解決方案，包括令人信服的案例研究，展示了CFD仿真幫助行業(yè)和公司進行創(chuàng)新的領域。
各行業(yè)的領導者和技術創(chuàng)新中心都在使用CFD解決方案來更好地理解、改進和驗證新設計或制定對策。
本書中可以看到Panasonic，Boostheat，Analog Way，Goldwin和Stirling Aviation都在使用Cradle CFD仿真來幫助達到客戶的期望以符合政策法規(guī)。
如今，CFD在一個不太令人注意的行業(yè)———環(huán)境和可持續(xù)性領域中扮演著重要角色：
日本東海大學（Tokai University）十多年來一直使用CFD仿真來驗證，并多次獲獎的跨澳大利亞太陽能汽車設計。
展開 流體/傳熱/多學科仿真：石油和天然氣行業(yè)中的應用
探索石油和天然氣行業(yè)中的多學科仿真與設計
為順應石油和天然氣行業(yè)的未來發(fā)展，縮減勘探與開發(fā)成本已變得空前重要。優(yōu)化生命周期過程中的生產效率，以及如何以經(jīng)濟的方式延長現(xiàn)有及老舊油田的壽命，已成為走向美好未來的關鍵所在。
隨著仿真型設計的興起，工程師得以借機對廣泛的物理與化學行為進行詳細、準確的預測，進而以數(shù)字化方式探索設計與系統(tǒng)運行。Siemens 的仿真軟件可以讓工程師以數(shù)字化方式探索設計，其借助的方法有詳細、準確的計算流體力學(CFD) 仿真以及設計空間探索。使用多物理場仿真，即便是在最復雜的場景中，也能夠以較高的精度對廣泛的物理行為進行預測。多相流、復雜的熱傳導、流體結構交互及化學反應都可以通過單一、集成式軟件包來進行仿真。此外，自動化設計空間探索可以更快找到優(yōu)化設計，即使是在大量設計與操作變量共存的情況下也是如此。
在這份報告中，我們詳盡的展示了來自頂尖石油和天然氣公司的工程師與科學家如何在一系列石油和天然氣產品及系統(tǒng)的設計與運行中部署Siemens 仿真軟件。報告中討論了各式各樣的應用和挑戰(zhàn)，其中包括：
井下工具優(yōu)化
海底與流體安全保障風險的降低
近海與船舶設計
技術安全
流程裝備設計性能
技術創(chuàng)新是石油和天然氣行業(yè)未來發(fā)展的關鍵。西門子公司的仿真軟件可以助力工程師應對這一挑戰(zhàn)。
點擊獲取完整文檔：http://jishulink555.mikecrm.com/PlTzZEh
以下為部分截取
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點擊獲取完整文檔：http://jishulink555.mikecrm.com/PlTzZEh
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(tǒng)架構都是針對應用的最優(yōu)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(jīng)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(shù)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 電磁閥“電磁-溫度-流體-應力”多物理域耦合仿真分析
電磁閥零件名稱及材料
多物理場耦合計算分析流程
ANSYS把各物理域軟件集成到同一個平臺Workbench下，各模塊之間無縫實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和傳輸，相互之間還能迭代，使仿真模型最大限度接近物理實際模型。該電磁閥模型采用ANSYS Maxwell電磁場分析計算線圈繞組的生熱，計算得到的結果導入ANSYS Mechanical的熱分析模塊計算電磁閥的溫度分布，再將計算的結果導入ANSYS Mechanical結構分析模塊進行熱應力分析。同樣采用ANSYS Fluent計算電磁閥噴油燃料的流場分布，包括壓力，速度分布等。并可將壓力分布和噴油燃料和電磁閥結構的之間的換熱系數(shù)導入ANSYS Mechanical作為邊界條件進行電磁閥的結構力學分析。另外，ANSYS Fluent計算的壓力結果作為載荷邊界條件加入了在Maxwell的計算。
整個分析過程在ANSYS Workbench平臺下的流程如下：
Workbench多物理場耦合仿真流程
根據(jù)提供的電磁閥模型stp格式的CAD文件，直接輸入到workbench平臺下的MAXWELL 3D中，對其各部分部件分配材料，如下圖：
因為該電磁閥是直流電源供電，所以沒有渦流損耗和磁滯損耗，主要是線圈通電的銅損，仿真結果如下圖，從圖中可以看出，電磁閥的損耗主要集中在線圈上，與理論推導一致。
所以重點考察線圈繞組上的損耗，輸入ANSYS Mechanical, 考察系統(tǒng)溫升。如下圖
線圈繞組焦耳損耗分布
Maxwell計算線圈生熱導入Mechanical
然后進行流體分析計算。本案例中的原始CAD模型只包含了固體區(qū)域，比如活門，彈簧，銜鐵，墊圈，頂桿等，做CFD仿真分析需要事先將流體域（通流域）抽出來，并設定相應的邊界條件。
展開 快速了解離散元仿真軟件Altair EDEM（與多體/有限元/流體軟件實現(xiàn)耦合）
鏟斗應力分析
3、與 CFD（計算流體動力學） 進行耦合
EDEM可以與 CFD（計算流體動力學） 進行耦合，用于顆粒級的固-液相系統(tǒng)的建模。這種耦合使顆粒-顆粒、顆粒-壁的接觸模型的建模變得復雜，但這種溝壑對于研究散體系統(tǒng)行為來說是至關重要的。
EDEM擁有共享內存的多核并行技術與多GPU加速計算技術的雙料加持，輕松實現(xiàn)千萬級顆粒數(shù)量的大型工業(yè)化模擬。根據(jù)測試計算，采用GPU加速技術，可以在CPU加速的基礎上再提高幾倍甚至十幾倍，解決大型工程模擬的需求。
如果您想了解更多關于Altair EDEM的信息，歡迎點擊下方按鈕報名參加 EDEM 網(wǎng)絡研討會~
▇ 時間：2019年12月4日 23:00 （北京時間）
▇ 主題：融合頂尖技術，實現(xiàn)強大的系統(tǒng)仿真和物料處理
點擊報名
您報名后若無法準時參加本次研討會，在會議結束后，也可收到本次研討會錄屏觀看鏈接。
關注Altair公眾微信號：Altair仿真驅動設計
展開 
電磁閥“電磁-溫度-流體-應力”多物理域耦合仿真分析
作動器是一種通電以后對鐵磁物質產生吸力、把電能轉化成機械能的電器，用于對負載的速度、方向、位移、力進行控制，有時候也稱為制動器、電磁閥、致動器或電磁鐵等。作動器的應用領域很廣，許多自動化電器（例如繼電器、接觸器、變換器等）和自控、遙控中操縱各種氣閥、油閥的電磁閥，都是以作動器機構為主體構成的，其他的例如汽車里的電控噴油嘴，電梯里的電磁制動器，起重吊車上的制動電磁鐵，電力傳動中的電磁離合器，機床上的點此卡盤等，都是作動器應用的具體例子。
作動器的結構形式有很多，但工作原理都是相同的，且大都包含鐵心、線圈、銜鐵和彈簧等基本組成部分。
工作原理
電磁閥斷電狀態(tài)
電磁閥通電狀態(tài)
大咖慧網(wǎng)絡培訓
2022年9月27日-28日，安世亞太大咖慧推出ANSYS閥門仿真專題免費線上培訓，專題講座包含：電磁閥“電磁-溫度-流體-應力”多物理、球閥的參數(shù)化流場仿真及優(yōu)化，不容錯過。
上圖中各序號代表的零件名稱及材料見下表。工作介質為3號噴油燃料（航空煤油）。進油口與外部油源系統(tǒng)連通，進油口壓力為10MPa。控油口與壓力控制腔連通，故控制口壓力沒有定值，隨著電磁閥的工作狀態(tài)而改變；回油口與油箱連通，出油口壓力為0.3MPa。
當線圈繞組斷電時，在彈簧力及液動力作用下推動序號12，序號8和序號5一起向左運動，當運動到序號5的端面與序號2的孔底端面貼合時停止運動，此時進油口與控制口相通，油液通過進油口和控制口流入控制腔，回油口與油箱連通，如圖一所示。當線圈繞組通電時，在電磁力作用下，電磁力克服彈簧力及液動力，使序號12，序號8和序號5一起向右運動，當運動到序號5的端面與序號9的端面貼合時停止運動，此時控制口與回油口相通，控制腔內的油液通過控制口和回油口流回油箱，如上圖所示。
展開 結構、流體、熱分析、多物理場耦合、電磁仿真硬件配置探討-1
求解問題歸類：
2.1結構力學（動態(tài)類）仿真求解計算分析
求解問題 對碰撞、爆炸、沖擊等仿真分析
主要軟件：ANSYS LS-DYNA，ANSYS AUTODYN, ABAQUS/Explicit ,MSC Dytran,Altair RADIOSS，
主要算法 有限元法為主（中心差分法），顯式計算模式，無需迭代
硬件特點：CPU多核并行度高，內存相對小，無硬盤io要求
2.2結構力學（靜態(tài)類）仿真求解計算分析
求解問題 對應力、強度、疲勞、耐久仿真分析
主要軟件：ABQAQUS /Standard, MSC MARC，Ansys Mechanicl，ADINA，MSC Fatigue
主要算法 有限元法為主（Newton-Raphson法），隱式計算模式，迭代密集
硬件配置特點：CPU多核并行度較高，內存相對大，硬盤io要求高
2.3流體力學仿真求解計算分析
求解問題 計算流體動力學仿真分析
主要軟件：ANSYS Fluent，ANSYS CFX,西門子 STAR CCM+
主要算法 有限體積法為主（顯式/隱式或混合模式計算模式）
硬件配置特點：CPU多核并行度高，部分支持GPU加速，內存相對小，無硬盤io要求
2.4多物理場耦合仿真計算分析
求解問題 結構、流體、熱等耦合仿真分析
主要軟件：Comsol Multiphysics ，ANSYS Multiphysics
主要算法 有限元法分析、有限體積法、邊界元法和粒子追蹤方法等（混合模式）
硬件配置特點：CPU多核并行度高，內存容量大，硬盤io一般，無GPU加速
2.5電磁仿真仿真計算特點與硬件配置分析
求解問題 電磁場及耦合仿真分析
主要算法 有限元法，時域與頻域全波求解（MoM、FDTD、FEM 和 MLFMM）等
主要軟件：ANSYS HFSS ，Maxwell
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(tǒng)架構都是針對應用的最優(yōu)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(jīng)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(shù)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 【12月4-5日 上海】ANSYS官方培訓—電機多場耦合仿真（電磁、流體、振動、噪聲耦合分析）
電機多場耦合仿真（電磁、流體、振動、噪聲耦合分析）
培訓背景
電機，特別是現(xiàn)代高效能電機和新型永磁電機，作為工業(yè)領域最為重要的電能轉換設備，其直接/間接用電量占到了工業(yè)領域總用電量的近75%，如何在電機方案設計前期有效提升產品的效率？如何在保證效率的同時綜合提升電機的散熱性能指標？如何優(yōu)化電機振動和噪音？如何盡可能的壓縮產品開發(fā)周期、降低產品的開發(fā)成本？上述問題嚴重制約著電機研發(fā)、設計企業(yè)和研究院所的長期穩(wěn)定發(fā)展，以及產品的核心競爭力提升。
為了推進中國電機設計企業(yè)和院所的產品設計能力提升、解決電機設計工程師在實際設計中面臨的工程問題；同時，也為了讓廣大電機設計工程師更好的使用軟件，普及ANSYS電機多物理場耦合分析高級功能， ANSYS公司（原廠）特定于12月4日在上海開辦 “電機多場耦合仿真（電磁、流體、振動、噪聲耦合分析）”專題班，幫助您全面了解ANSYS軟件最新功能與使用技巧，解答您在軟件使用中的疑惑與問題，并將上述軟件的各項功能靈活高效地應用于仿真中，解決目前一些研究熱點中的仿真難題，提升高效電機產品研制和設計效率。
培訓合格者發(fā)放ANSYS技術培訓認證證書。
展開 