湍流數(shù)值模擬
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2026-01-05
湍流數(shù)值模擬的視頻教程
abaqus模擬跨越斷層的鋼制埋地管道響應(yīng)數(shù)值模擬研究-輸油管道
復(fù)現(xiàn)論文為《跨越斷層的鋼制埋地管道響應(yīng)數(shù)值模擬研究》，根據(jù)該模型，可從斷層位移量、管道內(nèi)壓、管道徑厚比、管道腐蝕以及管道埋深等角度進(jìn)行數(shù)值模擬，對輸油管道等生命線的力學(xué)失效機(jī)理進(jìn)行研究:創(chuàng)新點及工作量足夠的情況下可發(fā)SCI三區(qū)或中文核心，以及相關(guān)碩士畢業(yè)論文，在教程中有一步步根據(jù)論文進(jìn)行復(fù)現(xiàn)以及參數(shù)推導(dǎo)的過程，力求將論文講細(xì)講精。abaqus版本為2020
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LS-DYNA巖土/采礦工程爆破數(shù)值模擬36講：FEM/SPH/DEM/PBM/LEB/流固耦合算法
課程采用LS-DYNA軟件模擬巖土、采礦行業(yè)涉及到的爆炸與沖擊問題，建模步驟詳細(xì)，并講解如何修改關(guān)鍵字及后處理，課程包括流固耦合法、PBM-DEM法（離散元+粒子爆破法）、SPH法、FEM-SPH耦合法、荷載曲線法等多種模擬爆破的方法，并詳細(xì)教學(xué)了簡單重啟動、小型重啟動和完全重啟動技術(shù)。 每章視頻的第一節(jié)為結(jié)果展示，可免費觀看。
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abaqus模擬高速列車在非一致輸入速度脈沖地震動作用下脫軌數(shù)值模擬
列車運行速度為350km/h； 考慮軌道隨機(jī)不平順，類型為中國高速鐵路無砟軌道譜； 地震動強(qiáng)度為0.4g（速度脈沖），考慮行波效應(yīng)，出現(xiàn)傾覆。
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湍流數(shù)值模擬的實例教程
導(dǎo)讀：湍是一種高度非線性的復(fù)雜流動，目前已可以通過某些數(shù)值方法對湍流進(jìn)行模擬，本文對各種數(shù)值模擬方法作簡介。
目前湍流數(shù)值模擬方法可以分為直接數(shù)值模擬方法與非直接數(shù)值模擬方法兩大類。
直接數(shù)值模擬
直接數(shù)值模擬（Direct Numerical Simulation，DNS）就是直接對瞬態(tài)的Navier-Stokes方程對湍流計算。由于DNS方法沒有對湍流流動作任何假設(shè)與簡化，理論上可以得到精確的計算結(jié)果。
但這也意味著必須同時解決整個范圍的空間和時間尺度的湍流，由于湍流是多尺度的不規(guī)則流動，這就要求對空間和時間的分辨率需求很高。因此該方法的計算量大、耗時長，依賴計算機(jī)內(nèi)存。
非直接數(shù)值模擬
（1）大渦模擬(LES)
為了模擬湍流流動，一方面要求計算區(qū)域的尺寸應(yīng)大到足以包含湍流流動中的最大渦，另一方面要求計算網(wǎng)格的尺度應(yīng)小到足以分辨最小渦的運動。
大尺度的渦流對平均流動影響較大，各種變量的湍流擴(kuò)散、熱量、質(zhì)量和能量的交換以及雷諾應(yīng)力的產(chǎn)生都是通過大尺度渦流實現(xiàn)；小尺度渦流主要對耗散起作用，通過耗散脈動來影響各種變量。
但是目前，能夠采用的計算網(wǎng)格最小尺度仍比最小渦的尺度大許多，所以無法對渦進(jìn)行全尺度模擬。
因此大渦模擬應(yīng)運而生，大尺度渦流通過N-S方程直接求解，小尺度渦流通過亞網(wǎng)格尺度模型，建立于大尺度渦的關(guān)系對其進(jìn)行模擬。
展開 流動在剪刀差的端面會由于壓力不連續(xù)而導(dǎo)致強(qiáng)烈旋渦的產(chǎn)生，這一切對數(shù)值算法、湍流模式提出了極大的挑戰(zhàn)。即使是二維的增升裝置擾流中也存在激波附面層干擾、尾跡附面層干擾，尾跡相互融合，流動分離等復(fù)雜的粘性流動現(xiàn)象。
CFD在飛機(jī)外流模擬中的功能主要體現(xiàn)在：
(1) 可以在一定范圍內(nèi)較準(zhǔn)確地預(yù)測氣動力參數(shù)，代替部分風(fēng)洞實驗；
(2) 可以與很多優(yōu)化算法相結(jié)合，對氣動外形進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。
CFD在面向工程應(yīng)用方面目前仍然存在一些急需解決的問題。
(1) 首先是復(fù)雜外形飛機(jī)的網(wǎng)格生成問題。現(xiàn)在得到CFD學(xué)界公認(rèn)的一個事實是：一個復(fù)雜外形飛機(jī)流場的數(shù)值模擬工作，網(wǎng)格生成需要的時間占整個工作的70%；
(2)高精度高分辨率的數(shù)值格式，現(xiàn)代飛機(jī)的外形極其復(fù)雜，流場中一般會存在激波、旋渦與分離、激波與附面層干擾等復(fù)雜流動現(xiàn)象。要想準(zhǔn)確預(yù)測飛機(jī)的氣動力參數(shù)，數(shù)值格式必須有準(zhǔn)確捕捉這些復(fù)雜流動現(xiàn)象的能力；
(3) 湍流數(shù)值模擬；
(4) 計算效率問題。
既然認(rèn)識到，飛機(jī)外流場模擬中的主要工作量集中在復(fù)雜模型的網(wǎng)格生成上，作為一個簡單的例子，下面，將采用star-ccm+這一工具來實現(xiàn)一個飛機(jī)模型的網(wǎng)格劃分及計算，當(dāng)然，在這里，并不打算對計算細(xì)節(jié)進(jìn)行討論，僅僅起到一個拋磚引玉的作用，以引起大家對CFD數(shù)值模擬在飛機(jī)方面應(yīng)用的興趣。
展開 參考資料：ANSYS Fluid Dynamics Verification Manual
算例說明
本案例介紹了后臺階湍流流動的數(shù)值模擬。臺階高度H，入口距離臺階4H，出口距離臺階30H。
計算域：臺階高度1m，計算域長度為34m，高度為9m
物質(zhì)屬性：密度為1kg/m3，粘度為0.0001kg/m-s
邊界條件：入口速度由profile定義
網(wǎng)格劃分
采用矩形網(wǎng)格，網(wǎng)格數(shù)量為6800
計算設(shè)置
本次計算為穩(wěn)態(tài)計算。
物質(zhì)屬性
計算物質(zhì)設(shè)置為空氣，設(shè)置它的密度等參數(shù)
湍流模型
選擇無粘流動
邊界條件
入口邊界條件，速度及湍流參數(shù)由profile文件讀入
profile文件下載地址：https://pan.baidu.com/s/1AaFMcgNXo0k8wQKAFqhm9g 密碼: 5is9
出口邊界采用壓力出口邊界條件
計算結(jié)果
計算域壓力和速度云圖
計算值與實驗值對比
臺階后壁面上表面摩擦系數(shù)對比圖表
參考文獻(xiàn)
D.M. Driver, H.L. Seegmiller, "Features of a Reattaching Turbulent Shear Layer in Divergent Channel Flow". AIAA Journal,Vol 23, pp. 163-171, 1985
展開 壓損系數(shù)
結(jié)果表明，LES 和 EB-RSM 得到的壓損系數(shù)值相差不大。
05 結(jié)論
本次對 5x5 棒束構(gòu)型下湍流場研究顯示：
反應(yīng)棒陣中摻入較大尺寸的套棒使得流場法向速度不均勻分布。
LES 模型和 EB_RSM 模型在此種構(gòu)型下得到的結(jié)果相近。
本次研究為課題組后續(xù)進(jìn)行復(fù)雜棒束構(gòu)型下的非定常流動打下良好基礎(chǔ)。
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今天學(xué)習(xí)的案例是Workbench含斜拉索&橋梁&小車行駛過程數(shù)值模擬。難點是小車行駛過程中整車產(chǎn)生的重力引起的輪胎變形的不同等效形式和復(fù)雜時域載荷如何施加到系統(tǒng)模型當(dāng)中。
本案例還是遵循377原則，即三大步三小步。如圖所示。
1.前處理
1.1幾何模型系統(tǒng)的構(gòu)建
導(dǎo)入模型如圖所示。
1.2材料模型系統(tǒng)的構(gòu)建
密度：7850
楊氏模量：210e9
泊松比：0.3
1.3有限元模型系統(tǒng)的構(gòu)建
1.3.1材料賦予
1.3.2連接關(guān)系：轉(zhuǎn)動、固定和移動
1.3.3網(wǎng)格劃分
2.求解
2.1載荷邊界條件
轉(zhuǎn)動副
2.2位移邊界條件
2.3求解設(shè)定
時間0.1s，初始步數(shù)25，最小步數(shù)20，最大步數(shù)250，打開大變形。
下面是本案例的思維導(dǎo)圖。
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湍流數(shù)值模擬的最新內(nèi)容
模型：常規(guī)態(tài)近場動力學(xué)
語言：Fortran
可實現(xiàn)完整多晶巖石或帶預(yù)制裂紋多晶巖石的單軸壓縮試驗的數(shù)值模擬，可出應(yīng)力-應(yīng)變曲線、損傷等演化過程。
（贈送代碼使用指導(dǎo)）
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<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202601/attachment/9bac158311de4b1d880ef5c9c2f2ef97
本計劃由歐洲區(qū)域發(fā)展基金共同資助
本文由Gwena?l CHEVALLET、Marie-Christine GERMAIN及Sarah LASNE共同撰寫，來自BRL ingenierie。
BRL ingenierie擁有超過60年的大型水利基礎(chǔ)設(shè)施經(jīng)驗，是法國及國際水利工程領(lǐng)域的重要參與者。
凌炫E3700單屏/E3900三屏移動便攜工作站，其攜帶方便、靈活、易用的獨有特性，配置最新AMD多核處理器加強(qiáng)吞吐能力；最大限度提升設(shè)備計算速度，使野外、戶外，科研人員、團(tuán)隊能夠更容易地對其進(jìn)行計算、仿真、圖形圖像處理，使其滿足不同規(guī)模的計算應(yīng)用。
1.
型號： 凌炫E3700單屏
2.
處理器
<p>個人歷時多年，面向結(jié)構(gòu)力學(xué)等多物理耦合場的仿真工作流，涵蓋建模、網(wǎng)格、材料、邊界條件、求解器耦合、前處理、后處理、工作流自動化、以及性能與擴(kuò)展性方面的考慮，發(fā)布一個前后處理可視化框架。</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center"><figure class="figure-image" contenteditable
<figure style="text-align: center;"><figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202510/attachment/81773190b585442ea6245ea740f88879.png" style="display: inline-block
關(guān)鍵詞：FLUENT，圓柱繞流，結(jié)構(gòu)優(yōu)化，計算流體力學(xué)，流場特性
利用FLUENT軟件對圓柱繞流過程進(jìn)行數(shù)值模擬。通過數(shù)值模擬手段探討圓柱繞流過程中流體的速度、壓力、湍動能分布，以研究其流場特性。主要評價指標(biāo)為速度分布和湍動能分布。以某一確定結(jié)構(gòu)參數(shù)和操作參數(shù)的圓柱繞流為例進(jìn)行以下數(shù)值模擬流程介紹。通過精細(xì)的網(wǎng)格劃分和仿真設(shè)置，模擬了圓柱繞流過程的流場特性，以云圖方式顯示了其流場的速度分布和壓力分布
<figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202510/attachment/c7bbf6ffbc254e54b5060979f385ab74
今天學(xué)習(xí)的案例是Workbench盤式制動器系統(tǒng)瞬態(tài)動力學(xué)評估。難點是能量的輸入和輸出決定的是什么和當(dāng)出現(xiàn)不合理的結(jié)果以后如何思考。
本案例還是遵循377原則，即三大步三小步。如圖所示。
1.前處理
1.1幾何模型系統(tǒng)的構(gòu)建
導(dǎo)入模型如圖所示。
1.2材料模型系統(tǒng)的構(gòu)建
密度：980
該案例為多層土體的雙線盾構(gòu)隧道開挖，考慮了掌子面推進(jìn)力和注漿壓力，模型為完整模型，不存在跑不通，有ODB結(jié)果，購買后支持售后講解，包括如何實現(xiàn)注漿硬化階段，地應(yīng)力平衡的意義等。
附件包含雙線盾構(gòu)隧道開挖的數(shù)值模擬模型以及運算結(jié)果ODB，購買后可聯(lián)系博主進(jìn)行答疑。
該模型為博主自己手搓，杜絕不明不白的教程，模型上傳的目的是為了幫助大家，避免收到各類低質(zhì)教程的迫害從而浪費時間。
