界面張力計(jì)算
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2026-01-07
界面張力計(jì)算的視頻教程
sap2000界面介紹及一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算實(shí)例
本課程主要針對(duì)sap2000軟件的未入門者和初學(xué)者，對(duì)sap2000有了較多接觸和工程經(jīng)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)工程師無(wú)需觀看，因?yàn)槔锩嬷v到的內(nèi)容你們可能已經(jīng)掌握； 課程主要是對(duì)sap2000的界面下常用菜單的介紹，以及一個(gè)二維框架例子的計(jì)算和結(jié)果展示，通過(guò)該視頻，您對(duì)sap2000的界面會(huì)有一個(gè)較為深刻的印象，這樣再進(jìn)行sap2000的進(jìn)階學(xué)習(xí)時(shí)會(huì)輕松很多，感謝您的觀看。
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界面張力計(jì)算的實(shí)例教程
關(guān)鍵詞：頁(yè)巖油，分子動(dòng)力學(xué)，lammps，gromacs，界面張力，最小混相壓力
摘要：分子模擬方法在探究納米尺度下分子間相互作用方面展現(xiàn)出巨大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。因此，本文采用分子動(dòng)力學(xué)模擬方法，研究體相CO2/原油的混相機(jī)理。
通過(guò)我這套LAMMPS, GROMACS代碼，你可以實(shí)現(xiàn)不同氣體，不同油種類，不同溫度下的油氣界面張力和最小混相壓力計(jì)算。這套代碼還可以把氣體換成水，在氣體/水中加入表面活性劑，助溶劑等，進(jìn)行研究。
MS，LAMMPS，GROMACS均可以實(shí)現(xiàn)，這里介紹LAMMPS，GROAMCS流程。
1，初始模型構(gòu)建：初始模型是 氣體-液體-氣體模型，使用PACKMOL構(gòu)建
2，選擇力場(chǎng)：CO2可用TRAPPE，EPM2力場(chǎng)，油用OPLS-AA力場(chǎng)
3，進(jìn)行分子動(dòng)力學(xué)模擬：能量最小化-平衡動(dòng)力學(xué)-生產(chǎn)動(dòng)力學(xué)
4，統(tǒng)計(jì)界面張力數(shù)據(jù)，還可分析密度分布，擴(kuò)散系數(shù)，相互作用力參數(shù)等
5，提供LAMMPS in文件，data文件; GROMACS：mdp，top，inp，pdb，gro，xtx等文件
首先設(shè)置一個(gè)初始尺寸較大的模擬盒子，如圖1所示。
體系設(shè)置為NVT系綜，可以設(shè)置多個(gè)溫度，觀察溫度對(duì)混相行為的影響。壓力由氣體數(shù)量決定。這個(gè)體系6ns就穩(wěn)定了，但是收集IFT數(shù)據(jù)，需要30ns。
圖2分析了z方向密度分布。圖3是油的二維密度分布。
圖4是不同時(shí)間下油-氣的擴(kuò)散構(gòu)象。
圖5是油氣界面張力數(shù)值，可以看到能和實(shí)驗(yàn)匹配。
圖6是擴(kuò)散系數(shù)，可以分析x-y方向，和z方向，也可以直接分析整個(gè)體系。
展開 由于器件之間表面接觸不完全，因此在熱源與散熱器的界面處總是出現(xiàn)氣隙，此時(shí)空氣的導(dǎo)熱系數(shù)(Tc)僅為0.026 W/(mK)，阻礙了熱量從熱源向散熱器的有效傳遞。通過(guò)應(yīng)用熱界面材料(TIMs)填充氣隙，可以降低界面處的接觸電阻。
由于聚合物低的固有導(dǎo)熱系限制了材料的應(yīng)用，因此聚合物基TIMs通過(guò)填充導(dǎo)熱顆粒以提高材料的導(dǎo)熱性能，常見(jiàn)的導(dǎo)熱填料如AlN (360 W/(mK))，BN(250-300W/(mK))，碳纖維(1100 W/(mK))，碳納米管(3000 W/(mK))和石墨烯(5300 W/(mK))。鎵(Ga)基液態(tài)金屬(LM)由于其高導(dǎo)熱性而引起了熱管理領(lǐng)域的廣泛關(guān)注，LM也被應(yīng)用于電子領(lǐng)域的TIMs。
然而，LM的表面張力過(guò)高，無(wú)法濕潤(rùn)熱源和散熱器的表面，并且LM泄漏導(dǎo)致器件短路的風(fēng)險(xiǎn)很大。因此，芯片表面涂漆困難和漏電引起的短路成為液態(tài)金屬應(yīng)用的瓶頸。目前研究人員采用Cu、Fe、Ni、Mg、Ag、W等金屬顆粒作為填料，以減少泄漏，提高LM的導(dǎo)熱系數(shù)。但是，目前報(bào)道的大多數(shù)金屬顆粒會(huì)形成金屬間化合物，導(dǎo)致LM基TIM失效。
在LM中填充高導(dǎo)熱半導(dǎo)體，如金剛石和Al2O3，可以提高粘度和導(dǎo)熱性，同時(shí)也可以解決LM泄漏問(wèn)題。然而，BN與液態(tài)金屬?gòu)?fù)合材料尚未成功制備，這可能是由于Ga的高表面張力與BN的低表面能不匹配。為了克服LM的高表面張力問(wèn)題，目前的研究重點(diǎn)是利用氧化鎵(Ga2O3)降低LM的表面張力，但這會(huì)降低LM的導(dǎo)熱系數(shù)。因此如何調(diào)節(jié)表面張力而且不影響LM的導(dǎo)熱系數(shù)是目前的研究方向之一。
展開 </p><p> <strong>1.2 表面張力“偽速度”（spurious currents）</strong></p><p><strong>成因</strong>：</p><p>表面張力的計(jì)算通常采用CSF（Continuum Surface Force）模型[1]，該模型將表面張力分布到界面附近的網(wǎng)格中。如圖 1所示，界面的離散近似充當(dāng)物理平滑界面上的擾動(dòng)，在其附近產(chǎn)生虛假的毛細(xì)管流。其毛細(xì)管流的量級(jí)與網(wǎng)格尺度有關(guān)，見(jiàn)式。
展開 將兩個(gè)txt合并成test3.mac作為APDL語(yǔ)言開始的參數(shù)定義，生成test3.mac之后再使用system函數(shù)調(diào)用ANSYS的求解器，并讀取test3.mac進(jìn)行計(jì)算
在計(jì)算之前，是不能生成圖片的，這時(shí)需要設(shè)置只有點(diǎn)擊“開始重構(gòu)”按鈕之后，其他按鈕才可用。
點(diǎn)擊按鈕開始計(jì)算之后，會(huì)分別輸出兩個(gè)名為residualstress.jpg和deformation.jpg的圖片，對(duì)應(yīng)的語(yǔ)句為
/image,save,'E:\GUIRStest\residualstress',jpg
設(shè)置當(dāng)點(diǎn)擊“生成殘余應(yīng)力云圖”和“生成角變形云圖”時(shí)，會(huì)讀取圖片的路徑并使用imshow生成圖片。
至此，一個(gè)簡(jiǎn)易的MatlabGUI界面調(diào)用ANSYS計(jì)算并輸出圖片就完成了。
展開 為了揭示成形工藝仿真參數(shù)選擇對(duì)板料—模具界面接觸壓力技術(shù)精度的影響，本文基于Dynaform軟件，參數(shù)化研究了有限元單元尺寸、積分點(diǎn)個(gè)數(shù)和沖壓速度對(duì)仿真結(jié)果的影響。研究結(jié)果表明：對(duì)比于積分點(diǎn)個(gè)數(shù)和沖壓速度，板料網(wǎng)絡(luò)和模具網(wǎng)絡(luò)更明顯地影響著仿真結(jié)果；而積分點(diǎn)個(gè)數(shù)和沖壓速度帶來(lái)的波動(dòng)范圍很小。
與普通鋼板相比，先進(jìn)高強(qiáng)鋼板沖壓時(shí)會(huì)引起更大的板料—模具界面接觸壓力，加劇成形模具的磨損。為此，在成形模具設(shè)計(jì)階段需要進(jìn)行模具磨損評(píng)估，對(duì)模具壽命進(jìn)行預(yù)判，為選擇合理的模具材質(zhì)和熱處理方案提供科學(xué)依據(jù)。
板料―模具界面接觸壓力場(chǎng)和溫度場(chǎng)等物理量是影響模具磨損的關(guān)鍵參數(shù)。為了精確計(jì)算這些物理量，借助數(shù)值模擬的技術(shù)方法已經(jīng)成為一種有效的手段。Boher、Pereira、Wagoner、高晶等研究了高強(qiáng)鋼板沖壓過(guò)程中凹模圓角處界面接觸壓力分布，并討論了接觸壓力與模具磨損的關(guān)系。基于成形過(guò)程數(shù)值仿真結(jié)果，Wagoner、Altan指出先進(jìn)高強(qiáng)鋼沖壓成形時(shí)界面溫升可達(dá)到100℃以上。Groche利用數(shù)值模擬方法揭示了成形時(shí)界面的溫度峰值與模具表面粘模的直接關(guān)系。最近，Pereira建立了熱力耦合沖壓過(guò)程數(shù)值仿真，揭示了DP780冷沖壓成形的界面摩擦熱和塑性變形熱分布特征。目前，為了更為精確計(jì)算板料―模具界面接觸壓力，大多數(shù)是采用細(xì)小的實(shí)體單元等技術(shù)處理，這種精細(xì)仿真模型，雖然保證了計(jì)算精度，但也大大增加計(jì)算耗時(shí)，這種仿真模型難以滿足沖壓工程需求。
在成形模具磨損評(píng)估上，一般利用工藝仿真結(jié)果，基于磨損預(yù)測(cè)公式，例如Archad模型，對(duì)給定沖壓工藝和模具幾何輪廓下模面磨損量進(jìn)行評(píng)估。然而，在沖壓工藝仿真中，為了兼顧計(jì)算精度和效率，采用殼單元，且單元大小也更為粗大。這些計(jì)算處理方面的差異，將引起界面接觸壓力計(jì)算誤差，進(jìn)而影響模具磨損評(píng)估的可靠性。
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關(guān)鍵詞：頁(yè)巖油，分子動(dòng)力學(xué)，lammps，gromacs，界面張力，最小混相壓力
摘要：分子模擬方法在探究納米尺度下分子間相互作用方面展現(xiàn)出巨大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。因此，本文采用分子動(dòng)力學(xué)模擬方法，研究體相CO2/原油的混相機(jī)理。
通過(guò)我這套LAMMPS, GROMACS代碼，你可以實(shí)現(xiàn)不同氣體，不同油種類，不同溫度下的油氣界面張力和最小混相壓力計(jì)算。這套代碼還可以把氣體換成水，在氣體/水中加入表面活性劑
在典型案例中，靜態(tài)毛細(xì)波和液滴周期形變分別揭示了表面張力計(jì)算和界面重構(gòu)的不足。為了解決這些問(wèn)題，研究者提出了多種改進(jìn)算法，如PLIC方法、平衡力算法和自適應(yīng)網(wǎng)格細(xì)化技術(shù)。這些方法在提高界面捕捉精度和穩(wěn)定性方面表現(xiàn)出色，但仍需在計(jì)算效率和適用性方面進(jìn)一步優(yōu)化。</p><p>未來(lái)的研究方向包括：</p><p>1、開發(fā)更高精度的界面重構(gòu)算法。</p><p>2、利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)優(yōu)化界面捕捉過(guò)程。
由于高強(qiáng)鋼沖壓會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的模具磨損，因此，在成形模具設(shè)計(jì)階段需要進(jìn)行模具磨損評(píng)估。為了揭示成形工藝仿真參數(shù)選擇對(duì)板料—模具界面接觸壓力技術(shù)精度的影響，本文基于Dynaform軟件，參數(shù)化研究了有限元單元尺寸、積分點(diǎn)個(gè)數(shù)和沖壓速度對(duì)仿真結(jié)果的影響。研究結(jié)果表明：對(duì)比于積分點(diǎn)個(gè)數(shù)和沖壓速度，板料網(wǎng)絡(luò)和模具網(wǎng)絡(luò)更明顯地影響著仿真結(jié)果；而積分點(diǎn)個(gè)數(shù)和沖壓速度帶來(lái)的波動(dòng)范圍很小。
與普通鋼板相比，先進(jìn)高強(qiáng)鋼板沖壓時(shí)會(huì)引起更大的板料
來(lái)源 | jmr&t Journal of Materials Research and Technology
01
背景介紹
熱管理對(duì)于芯片、發(fā)光二極管(LED)、5G通信等電子電氣設(shè)備的發(fā)展至關(guān)重要。電子器件產(chǎn)生的熱量必須迅速運(yùn)走，從而防止設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障
MatlabGUI界面調(diào)用Ansys計(jì)算并輸出計(jì)算結(jié)果，參考彭軍大神的《一個(gè)實(shí)例搞定MATLAB界面編程》——matlab-gui界面編程入門教程
最后的界面做的比較粗糙，主要是測(cè)試功能
首先，在打開GUI界面時(shí)，需要載入一張示例圖片
因此，在opening_Fcn中需要設(shè)置imshow函數(shù)，而imshow中圖片的路徑需要事先定義
function RStest_OpeningFcn
看到很多同行疑問(wèn)如何在獨(dú)立版LS-Dyna-MPP求解器中實(shí)現(xiàn)并行計(jì)算，在此提供大家一個(gè)提交并行計(jì)算的GUI交互軟件（配合mpi軟件），方便大家實(shí)現(xiàn)LS-Dyna-MPP并行求解計(jì)算，僅供大家學(xué)習(xí)交流，提升工作效率。
純技術(shù)干貨，dyna-mpi-mpp資料打包在一起，一站式購(gòu)買安裝即可使用，值得珍藏?fù)碛小?收費(fèi)內(nèi)容主要包括：
1）lsdyan-mpp軟件下載及安裝，含設(shè)置dyna環(huán)境變量
作者：圓周率 轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處
前言隨著城市高層建筑的不斷涌現(xiàn)，對(duì)塔式起重機(jī)（以下簡(jiǎn)稱塔機(jī)）的安裝高度提出了更高的要求。塔機(jī)附著裝置（以下簡(jiǎn)稱附墻）作為保證塔機(jī)穩(wěn)定性的重要部件，其設(shè)計(jì)也就顯得尤為重要。本文主要以某塔機(jī)為例簡(jiǎn)單介紹如何通過(guò)商業(yè)有限元軟件Ansys計(jì)算塔機(jī)在使用過(guò)程中附墻每根撐桿內(nèi)力。
通常塔機(jī)一般使用三撐桿或者四撐桿附墻，三撐桿附著一般使用在中小型塔機(jī)上，如QTZ63及40，
