ICFD仿真的案例
LS-DYNA-ICFD飛行器流場仿真 ￥39.99
現(xiàn)在，DYNA的應(yīng)用不僅限于顯示動力學(xué)方面，其還涉及了流體動力學(xué)，電磁學(xué)及新能源（鋰電池充放電、熱管理、短路）等方面的仿真。ICFD作為DYNA新的流體動力學(xué)模塊，其可以模擬不可壓縮流體，并且可以進行流固耦合仿真。本案例利用ICFD模塊模擬某飛行器非穩(wěn)態(tài)流場。
1、工況設(shè)置
DYNA-ICFD模塊，僅需剖分入出口和壁面網(wǎng)格，無需畫邊界層網(wǎng)格和體網(wǎng)格，邊界層網(wǎng)格和體網(wǎng)格由DYNA程序自動劃分。剖完入出口網(wǎng)格和壁面網(wǎng)格，須在LSPP中將結(jié)構(gòu)網(wǎng)格轉(zhuǎn)化為多物理場網(wǎng)格，如下圖。
本案例中*ICFD_PART分別為inlet、out、boundry和airplane四個；boundry為外部壁，案例中設(shè)置外部壁為滑移邊界，不需要設(shè)置邊界層；airplane為內(nèi)部壁，為非滑移邊界，利用*MESH_BL關(guān)鍵字設(shè)置邊界層網(wǎng)格：
由于DYNA不需要劃分體網(wǎng)格，但需要設(shè)置壁面圍成的體，在*MESH_VOLUME選擇所有*ICFD_PART生產(chǎn)體。
邊界條件設(shè)置，inlet設(shè)置速度邊界條件，方向為X方向和振蕩邊界；out設(shè)置為壓力邊界，相對壓力為0；boundry為滑移邊界；airplane為非滑移邊界。
最后設(shè)置ICFD控制卡片和時間不長，根據(jù)自己需求設(shè)置問題結(jié)束時間和每個d3plot輸出時間。此外，可以修改*ICFD_CONTROL_GENERAL卡片中的ATYPE值將問題設(shè)置為穩(wěn)態(tài)或瞬態(tài)問題。
采用smp_d_R11_0或mpp_d_R101求解器求解，特別注意ICFD求解一定選擇雙精度求解器。
2、仿真結(jié)果
利用LSPP后處理，打開MSPOST，可以查看壁面和流體的流速、壓力等，還可以設(shè)設(shè)置streamline、isosurface，section等選項。本案例中飛行器瞬態(tài)流場結(jié)果如下。
展開 2025大賽優(yōu)秀作品 | 基于LS-DYNA 流固熱耦合方法解決熱風(fēng)焊接問題
“Ansys 2025 全球仿真大會”仿真應(yīng)用大賽優(yōu)秀作品展示
本屆仿真應(yīng)用大賽最終評選出 30 篇 TOP 優(yōu)秀作品，分別榮獲一、二、三等獎及行業(yè)最佳實踐獎。近 200 位來自汽車、半導(dǎo)體、高科技、能源等行業(yè)的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創(chuàng)新實踐，充分展現(xiàn)了仿真技術(shù)的無限潛能。我們將陸續(xù)為大家分享獲獎佳作，帶您一同領(lǐng)略仿真賦能創(chuàng)新的非凡力量，希望用戶能從中汲取靈感、啟迪思路。
作品名稱：基于LS-DYNA 流固熱耦合方法解決熱風(fēng)焊接問題
作者： 周祝龍 | 奧托立夫(上海）汽車安全系統(tǒng)研發(fā)有限公司 高級仿真工程師
關(guān)鍵詞：LS-DYNA；ICFD-Structure-Thermal流固熱耦合；非絕熱過程；自適應(yīng)網(wǎng)格；溫度分布
作者說
LS-DYNA功能強大，在汽車行業(yè)發(fā)揮著舉足輕重的作用，特別是在車輛碰撞、氣囊點爆等方面。除此以外，由于其獨特的關(guān)鍵字卡片設(shè)計，在電磁、熱學(xué)以及ICFD流體模塊等方面也有著強大的功能，對一些特定場景的應(yīng)用提供了很好的仿真拓展空間，如磁場仿真、電熱學(xué)仿真等，求解器功能也在不斷更新中。同時LS-DYNA在多物理場耦合方面也非常的友好，耦合效果和精度也較高。
產(chǎn)品焊腳示意圖以及溫度場仿真結(jié)果
利用LS-DYNA軟件對熱風(fēng)焊工裝及產(chǎn)品進行建模，調(diào)用不可壓縮計算流體動力學(xué)（ICFD）流體仿真模塊，并耦合熱以及結(jié)構(gòu)模塊，實現(xiàn)流-固-熱多物理場耦合仿真，在模型中對熱空氣流體及其環(huán)境件進行分析，獲得模型各處流體流動狀態(tài)、塑料產(chǎn)品焊腳的熱分布等結(jié)果。結(jié)果顯示在一定的參數(shù)條件下，可以通過流-固-熱仿真，指導(dǎo)不同的焊腳尺寸如何設(shè)計合適的熱風(fēng)管道孔徑，以獲得理想的焊腳溫度和焊接效果。作者研究了熱風(fēng)焊接過程中的熱風(fēng)加熱問題，為塑料產(chǎn)品的熱風(fēng)焊接工藝提供了一定的指導(dǎo)意義。
展開 Ansys 2025 仿真應(yīng)用大賽結(jié)果及大會現(xiàn)場展示
結(jié)合新版HPC Ultimate License的使用，大幅降低了整車仿真成本，同時為后續(xù)GPU大規(guī)模并行計算的部署提供了關(guān)鍵的license支撐，為整車氣動開發(fā)提供了高效經(jīng)濟的數(shù)字化解決方案。
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周祝龍 | 奧托立夫(上海）汽車安全系統(tǒng)研發(fā)有限公司 高級仿真工程師
作品名稱：基于LS-DYNA 流固熱耦合方法解決熱風(fēng)焊接問題
作品簡介：本文利用LS-DYNA 軟件對熱風(fēng)焊工裝及產(chǎn)品進行建模，調(diào)用不可壓縮計算流體動力學(xué)（ICFD）流體仿真模塊，并耦合熱以及結(jié)構(gòu)模塊，實現(xiàn)流-固-熱多物理場耦合仿真，在模型中對熱空氣流體及其環(huán)境件進行分析，獲得模型各處流體流動狀態(tài)、塑料產(chǎn)品焊腳的熱分布等結(jié)果。結(jié)果顯示在一定的參數(shù)條件下，可以通過流-固-熱仿真，指導(dǎo)不同的焊腳尺寸如何設(shè)計合適的熱風(fēng)管道孔徑，以獲得理想的焊腳溫度和焊接效果。本文研究了熱風(fēng)焊接過程中的熱風(fēng)加熱問題，為塑料產(chǎn)品的熱風(fēng)焊接工藝提供了一定的指導(dǎo)意義。此外，耦合仿真中還通過添加自適應(yīng)網(wǎng)格關(guān)鍵字，模擬熱風(fēng)加熱過程中的焊腳受力晃動現(xiàn)象，為后期的匹配驗證提供了途徑。
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林翰軒 | 中興通訊股份有限公司 射頻工程師
作品名稱：精準(zhǔn)量化仿真探索--大小尺度共存的HFSS建模挑戰(zhàn)與EMIT射頻靈敏度仿真應(yīng)用
作品簡介：信號向高速化發(fā)展，EMI問題愈發(fā)嚴(yán)重，制約CPE家端產(chǎn)品WIFI覆蓋性能。面對低量級EMI問題，亟需大小尺度模型共存的系統(tǒng)級仿真方案提供優(yōu)化指導(dǎo)。
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