熱-固耦合分析的案例
仿真咨詢實戰：熱流固耦合分析
TASK
熱流固耦合分析中包括沸騰模型修正、接觸熱阻 計算和位移的傅立葉分解這三項功能。由于模型中部分區域發生了沸騰，非沸騰態下的換熱公式不再適用于計算沸騰態下的換熱量，因此需要對模型的換熱系數進行修正；接觸熱阻程序實現的功能是根據接觸面之間的實際接觸面積、接觸表面的材料、接觸面間隙中介質的導熱系數和接觸面的壓力計算接觸面的接觸熱阻；對于已知的位移結果，可以在二維坐標系下可以將該平面內的位移進行傅立葉分解，展開成多階傅立葉級數。
SOLUTION
主要技術挑戰：
沸騰修正涉及結構模型和流體模型之間網格的插值和數據傳遞；
接觸熱阻公式較復雜，涉及物理量較多；
位移傅立葉分解計算較復雜；
解決方案：
開發沸騰修正模板，實現插值和模型修正功能；
開發接觸熱阻模板，實現熱阻公式的計算；
開發位移傅立葉分解模板，實現位移的傅立葉分解，并合并各階結果；
提供豐富的參數輸入和輸出界面；
結論：
形成了完整的熱流固耦合分析模板；
模板包括了沸騰修正、接觸熱阻和位移傅立葉分解功能。
Customer Benefit
熱流固耦合分析模板搭建的流程包含了沸騰修正、接觸熱阻和位移傅立葉分解的功能，已經直接集成在柴油發動機仿真分析模板系統中，成為了柴油機整體仿真方案的一部分。
本文來自安世亞太微信公號，如果您對耦合分析有需求或感興趣，歡迎聯系溝通：
400-6600-388
展開 SimSolid熱分析及熱固耦合案例講解 衡祖仿真
⑦查看結果：位移&應力
SimSolid中可以通過設置溫度、熱通量、體積熱和對流4種邊界條件設定熱分析場景，并且可以設定每個接觸面的傳熱屬性。在熱分析結束后，通過將前一步結果的溫度場，作為熱載荷施加到線性靜力分析當中，可以進行熱固耦合分析，以得到熱應力及其位移結果。
基于optistruct熱固耦合分析案例-01 ￥3
本案例主要是基于optistruct對充電寶進行簡單的熱應力分析，涉及到的主要知識點：材料導熱系數的建立、熱約束創建、熱流密度載荷的創建、材料熱膨脹系數創建、熱固耦合分析步的創建等。
約束及加載如下圖所示：
分析結果如下：
熱流密度分布
溫度分布
溫度梯度分布
位移云圖
應力云圖
本案例目的在于學習如何在optistruct中做簡單的熱固耦合分析，具體操作及模型文件見收費內容部分，凡購買本案例的朋友仿真操作實現中有什么問題可私信。
展開 Samcef 熱燒蝕及熱固耦合分析
Samcef_熱燒蝕及熱固耦合分析.pdf
基于optistruct熱固耦合分析案例-01
本案例主要是基于optistruct對充電寶進行簡單的熱應力分析，涉及到的主要知識點：材料導熱系數的建立、熱約束創建、熱流密度載荷的創建、材料熱膨脹系數創建、熱固耦合分析步的創建等。
約束及加載如下圖所示：
分析結果如下：
熱流密度分布
溫度分布
溫度梯度分布
位移云圖
應力云圖
本案例目的在于學習如何在optistruct中做簡單的熱固耦合分析，再次申明本案例僅用于學習交流，不用于營利！寫帖子也挺辛苦的，需要本案例模型的朋友請主動點一個贊，點一下關注，留下你的郵箱，集滿60個贊，模型將統一以郵件形式發給大家，謝謝！
展開 【9月21-23日 北京 斯姆勒】流-熱-固多場耦合數值仿真與工程應用專題培訓
各企事業單位：
流-熱-固多場耦合現象廣泛存在于工程產品中，覆蓋于各個行業的應用，但是由于流-熱-固分析牽涉多場單向/雙向耦合計算等特點，使得設計和分析人員難以處理復雜的熱、結構、流體的耦合計算問題。目前對于這方面的系統性培訓比較缺乏，本培訓基于ANSYS Workbench軟件深入講解流-熱-固多場耦合分析的基本原理，求解方法和多場單向/雙向耦合分析的解決方法。為了讓廣大結構設計人員和CAE分析工程師掌握ANSYS Workbench平臺下流-熱-固多場耦合分析這個強大的多場耦合分析的模塊，特開設了“流-熱-固多場耦合數值仿真與工程應用專題培訓”課程。具體內容如下：
一、培訓目標：
（一）、理解流-熱-固多場耦合分析的計算原理；
（二）、掌握ANSYS workbench軟件的使用功能和操作流程；
（三）、掌握流-熱-固多場耦合分析的計算方法和分析技巧；
（四）、掌握解決流體、結構和熱多場耦合耦合、熱疲勞、熱斷裂計算等熱點問題；
（五）、培養獨立工程結構的流-熱-固多場耦合分析能力。
二、增值服務：
1、贈送培訓同屏錄制高清視頻（價值2680元）
2、贈送資料包；
3、一個單位同時報名2人享有9折優惠； 一個單位同時報名3人以上（含）享有8.5折優惠；持本人學生證享有8.5折優惠。
展開 【9月21-23日 鄭州 斯姆勒】流-熱-固多場耦合數值仿真與工程應用專題培訓
各企事業單位：
流-熱-固多場耦合現象廣泛存在于工程產品中，覆蓋于各個行業的應用，但是由于流-熱-固分析牽涉多場單向/雙向耦合計算等特點，使得設計和分析人員難以處理復雜的熱、結構、流體的耦合計算問題。目前對于這方面的系統性培訓比較缺乏，本培訓基于ANSYS Workbench軟件深入講解流-熱-固多場耦合分析的基本原理，求解方法和多場單向/雙向耦合分析的解決方法。為了讓廣大結構設計人員和CAE分析工程師掌握ANSYS Workbench平臺下流-熱-固多場耦合分析這個強大的多場耦合分析的模塊，特開設了“流-熱-固多場耦合數值仿真與工程應用專題培訓”課程。具體內容如下：
一、培訓目標：
（一）、理解流-熱-固多場耦合分析的計算原理；
（二）、掌握ANSYS workbench軟件的使用功能和操作流程；
（三）、掌握流-熱-固多場耦合分析的計算方法和分析技巧；
（四）、掌握解決流體、結構和熱多場耦合耦合、熱疲勞、熱斷裂計算等熱點問題；
（五）、培養獨立工程結構的流-熱-固多場耦合分析能力。
二、增值服務：
1、贈送培訓同屏錄制高清視頻（價值2680元）
2、贈送資料包；
3、一個單位同時報名2人享有9折優惠； 一個單位同時報名3人以上（含）享有8.5折優惠；持本人學生證享有8.5折優惠。
展開 ANSYS workbench三通管道流固熱耦合分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、學習三通管道的三維模型處理
2、學習三通管道流固熱耦合分析步的建立
3、學習三通管道流固熱耦合分析的載荷施加
4、學習三通管道流固熱耦合載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 三通管道流固熱耦合分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
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不同溫度狀態下裝配體熱固耦合分析
如 Bauman 和Kazemi-Kamyab等針對高超聲速流中固體表面帶輻射及燒蝕相變過程的流固耦合強制對流傳熱問題，提出將流體 Navier-Stokes 方程與固體導熱、輻射及燒蝕相變過程分別進行瞬態求解，并利用流體數值計算結果對其他求解方程的邊界溫度和熱流加以修正，直至迭代收斂。Lohner 等針對飛機氣彈分析中帶固體形變的流固耦合傳熱問題，將流體 Navier-Stokes 方程及固體導熱和應變方程分別求解，并利用流體數值計算結果對其他求解方程的邊界溫度和熱流加以修正，同時利用固體應變方程的計算結果修正流體耦合邊界位置和速度邊界條件，直至迭代收斂。
松耦合
有些研究者提出了基于準穩態流場的松耦合算法，即近似認為在整個流固耦合傳熱過程中，流場處于若干個準穩態，每一個準穩態的流場都使用穩態 Navier-Stokes 方程求解。如 Kontinos結合二維邊界單元法和高超聲速計算流體力學( CFD) 算法的松耦合算法，分析了高超聲速流與機翼前緣的耦合傳熱問題。Chen 和Zhang等交替進行穩態流場計算與固體燒蝕和瞬態導熱的松耦合算法計算了帶燒蝕的流固耦合傳熱問題。
今天，由斯姆勒數值仿真技術研究院的寧老師就不同溫度狀態下裝配體熱固耦合分析來進行講述。
本次活動是斯姆勒同技術鄰雙方合作進行的，為大家免費學習。
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視頻連接：
https://v.qq.com/x/page/p0901sug08x.html
展開 基于HyperWorks的瞬態熱-固耦合分析 ￥20
前言：HyperWorks具有強大的傳熱分析能力，其操作過程也并不復雜，只需要搞懂一些卡片的設置含義，按照既定的步驟進行操作，就可以實現熱傳遞分析了。本次仿真選擇彎管模型，通過對彎管的一端施加熱源，得到彎管的溫度場隨時間的變化云圖，又由于彎管內積攢的熱能無法在短時間內散出，故會產生熱應力及位移變化，通過仿真后處理可以得到彎管的熱應力分布情況以及隨著時間的變化，彎管內的熱傳遞情況。
一、傳熱分析基本概念
1、熱傳遞方式
熱傳遞共有三種傳遞方式，分別是熱傳導、熱對流和熱輻射。本次仿真中主要用到前兩種熱傳遞方法。
熱傳導是熱量從系統的一部分傳導到另一部分或由一個系統傳導到另一個系統的現象，通常發生在固體中；熱對流是液體或氣體中較熱部分和較冷部分之間通過循環流動使溫度趨于均勻的過程。
2、熱—固耦合分析
熱固耦合的基本思路是先進行熱傳導分析以獲取結構的溫度場，這個溫度場將作為結構分析的載荷的一部分，耦合分析將按照嚴格的順序進行，通常會先進行熱分析，熱分析影響后續的結構分析，而結構分析對熱分析則沒有影響。
3、常用的熱學材料參數
Thermal expansion coeffcient：熱膨脹系數[A]
Thermal conductivity：熱導率[K]
Heat transfer coefficient：熱傳遞系數[H]
Heat capacity at constant pressure：恒定壓力下的熱容量[CP]
二、有限元建模
本次仿真主要關注1、通過熱源加載進行瞬態熱傳遞過程2、自由對流散熱分析3、熱—固耦合時結構內應力及位移情況。通過本次仿真，你可以學到物體隨著時間的推移，由于外部熱輸入和自然冷卻作用下的溫度變化過程，以及結構受熱應力作用下自身的應力及位移變形情況。
展開 【9月21-23日 鄭州 斯姆勒】結構/流體傳熱、流熱固耦合及熱疲勞分析工程應用高級培訓
四、時間地點：
2019年9月21-23日 鄭州
（共四天，第一天報道，上課三天）
一、課程亮點和創新點分析
（一）在授課專家選擇上，授課專家為從事多年CAE工程經驗的博士學位專家授課，能夠從仿真理論、項目工程經驗等多維度進行詳細和深度講解；
（二）在內容設計上，該課程基本涵蓋了工程結構傳熱、流體傳熱、流固熱多場耦合分析的應用各個方面，包括熱分析基本原理、工程結構傳熱建模方法、線性/非線性傳熱、熱應力分析技巧和評價標準，也涵蓋了工程焊接傳熱分析及殘余應力分析、熱斷裂分析、熱疲勞分析、流固熱多場耦合分析等熱點難點問題解決方案的高級應用；
（三）在授課方式上，課程培訓采用理論和軟件案例操作相結合的方法，全面細致地講解工程結構傳熱、流體傳熱及流固熱多場耦合分析等應用問題，讓培訓學員既掌握學科理論，又具備工程問題的解決能力，幫助科研院所、企業在工程結構應用上解決“魚”和“漁”問題。
六、課程大綱：
展開 
熱固耦合分析實例
該例子是一個簡單的熱固耦合分析例子，第一次做這方面的例子給大家提供一個k文件。. L1 \$ r+ K" E/ l& k" U
讓大家熟悉一下熱固耦合都需要用到哪些關鍵字
動畫效果：
某個時刻的溫度分布：
節點溫度時間歷程曲線：
節點y方向速度時間曲線：
thermallast.zip
Fluent熱固耦合分析流程 ￥1
Fluent熱固耦合分析流程
熱固耦合分析實例
該例子是一個簡單的熱固耦合分析例子，第一次做這方面的例子給大家提供一個k文件。
讓大家熟悉一下熱固耦合都需要用到哪些關鍵字
動畫效果：
某個時刻的溫度分布：
節點溫度時間歷程曲線：
節點y方向速度時間曲線：
k文件：
thermallast.zip
【8月29-9月1日 北京】流-熱-固多場耦合問題的高效穩定數值計算方法與工程應用實例
雙向流熱
耦合計算
1、雙向流熱耦合簡介
2、雙向流場計算原理
3、雙向傳熱計算原理
4、雙向流熱耦合分析系統
5、流場計算設置
6、固體傳熱計算設置
7、系統耦合器計算設置
8、后處理技術
工程實例-1：內部生熱結構的對流傳熱計算
穩態熱固耦合計算（結構穩態熱應力分析）
1、穩態熱固耦合簡介
2、固體域計算原理
3、穩態熱固耦合分析系統
4、計算模型與網格
5、傳熱計算設置
6、固體計算設置
7、后處理技術
工程案例-1：散熱片熱固耦合分析與熱應力計算
工程案例-2：加氫反應器裙座穩態熱應力與熱疲勞計算
瞬態熱固
耦合計算
1、瞬態熱固耦合簡介
2、固體瞬態動力學計算原理
3、瞬態熱固耦合分析系統
4、計算模型與網格
5、傳熱計算設置
6、固體計算設置
7、后處理技術
8、雙向熱固耦合計算的探討
工程案例-1：泵殼瞬態熱應力計算
工程案例-2：壓力容器的瞬態熱應力計算與熱應力對其振動模態的影響評估
單向流固
耦合計算
1、單向流固耦合簡介
2、單向流固耦合分析系統
3、計算模型與網格
4、流場計算設置
5、固體計算設置
6、后處理技術
工程案例-1：多通管單向穩態流固耦合計算
工程案例-2：風吹方柱單向穩態態流固耦合計算
動網格
技術
1、光順法
2、分層網格法
3、網格再生技術
4、動網格計算設置技巧
展開 