耦合計算的案例
4月9-11日 北京 | ANSYS流固熱多物理場耦合計算工程應用方法專題
單向流-熱耦合計算
雙向流-熱耦合計算
實例3：換熱器單向流熱耦合（共軛傳熱）
流-固耦合計算
掌握流-固耦合計算方法
流固耦合數(shù)據(jù)傳輸原理
利用System Coupling搭建單向及雙向耦合計算流程
Fluent內部單雙向耦合計算流程
案例4：傳感器探針的單向流固耦合
案例5：風載荷作用下廣告牌的單向流固耦合計算
案例6：血管內血液流動雙向流固耦合計算
案例7：閥門開啟過程的雙向流固耦合
案例8：罐車制動過程液體沖擊力的流固耦合計算
流-熱-固體耦合計算
理解流-熱-固耦合基本過程，掌握單向流-熱-固耦合的計算方法
流-熱-固耦合計算的基本思路
展開 【8月29-9月1日 北京】流-熱-固多場耦合問題的高效穩(wěn)定數(shù)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(tǒng)
5、流場計算設置
6、固體傳熱計算設置
7、系統(tǒng)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(wěn)態(tài)熱固耦合計算（結構穩(wěn)態(tài)熱應力分析）
1、穩(wěn)態(tài)熱固耦合簡介
2、固體域計算原理
3、穩(wěn)態(tài)熱固耦合分析系統(tǒng)
4、計算模型與網(wǎng)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(wěn)態(tài)熱應力與熱疲勞計算
瞬態(tài)熱固
耦合計算
1、瞬態(tài)熱固耦合簡介
2、固體瞬態(tài)動力學計算原理
3、瞬態(tài)熱固耦合分析系統(tǒng)
4、計算模型與網(wǎng)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(tài)熱應力計算
工程案例-2：壓力容器的瞬態(tài)熱應力計算與熱應力對其振動模態(tài)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(tǒng)
3、計算模型與網(wǎng)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(wěn)態(tài)流固耦合計算
工程案例-2：風吹方柱單向穩(wěn)態(tài)態(tài)流固耦合計算
動網(wǎng)格
技術
1、光順法
2、分層網(wǎng)格法
3、網(wǎng)格再生技術
4、動網(wǎng)格計算設置技巧
展開 【11月16-19日 ?西安】流-熱-固多場耦合工程實例模型計算原理與數(shù)值模擬方法
流-熱-固多場耦合工程實例模型計算原理與數(shù)值模擬方法
14個實例模型課程中人手一機操作指導
案例01：電路板芯片發(fā)熱的熱應力計算
案例02：盤式制動器制動過程摩擦生熱計算
案例03：換熱器單向流熱耦合（共軛傳熱）
案例04：水中移動熱源的雙向流熱耦合
案例05：傳感器探針的單向流固耦合
案例06：風載荷作用下廣告牌的單向流固耦合計算
案例07：結構入水的VOF+FSI耦合計算
案例08：流體流動作用下結構的強度與剛度計算（風載；水流壓力）
案例09：風機流固耦合模態(tài)計算
案例10：三通管接頭流固熱耦合計算
案例11：飛機機翼顫振的雙向流固耦合計算
案例12：強迫對流雙向流-熱耦合散熱計算
案例13：閥門開啟過程的雙向流固耦合
案例14：罐車制動過程液體沖擊力的流固耦合計算
課程差異化
1、專注CAE仿真計算，13年大量的工程案例積累
2、6000多學員反饋、提煉的精選內容與實例，形成的版權課程體系
3、有自己的超算中心，有豐富的項目案例庫
主講專家
首席專家，力學博士，17年的軟件工程應用經(jīng)驗；長期從事有限元領域國家重大項目研究，獲得專利11項，開發(fā)軟件4項，具有資深的技術底蘊和專業(yè)背景；擅長靜力學，模態(tài)分析，隨機振動/譜分析，瞬態(tài)動力學時程分析，轉子動力學分析、線性/非線性后屈曲分析，斷裂力學分析，壓電分析，熱分析，顯式動力學分析，流體力學分析，多場耦合分析，ANSYS二次開發(fā)等仿真分析。善于利用ANSYS進行二次開發(fā)解決特定領域科研/工程問題。
展開 滲流結果導入結構模型進行水土耦合計算
滲流結果導入結構模型進行水土耦合計算
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滲流結果導入結構模型進行水土耦合計算.pdf
流體作用下彎曲管道單向流固耦合計算及濕模態(tài)分析
而實際中，我們通常計算的結構都是被流體“包圍”著，例如在空氣中行駛的汽車，周圍被空氣包圍著，在水中行駛的船，周圍被水包圍著，或者部分被水包圍著。
在不考慮車身周圍的空氣的影響下，我們計算的車身模態(tài)都是干模態(tài)，因為空氣的密度比較小，空氣對車身模態(tài)的影響比較小，我們可以把車身的干模態(tài)當成車身在空氣中的濕模態(tài)，即忽略空氣的影響，誤差也不會太大。
而在水中行駛的船，由于水的密度比較大，水對結構模態(tài)的影響比較大，如果忽略水的影響，那么計算出來的模態(tài)(干模態(tài))就與實際的船的模態(tài)誤差就很大，此時就必須考慮水的影響，計算濕模態(tài)。
濕模態(tài)分析實際上是在單向流固耦合計算基礎上進行的預應力模態(tài)分析。本文以流體作用下彎曲管道為例，首先利用ANSYS Fluent及ANSYS靜力分析模塊對其進行單向流固耦合計算，然后在此基礎上開展彎曲管道在流體作用下振動模態(tài)分析。
單向流固耦合計算
工業(yè)管道系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)彎管。流體介質流經(jīng)彎曲管道時，管壁承受流體賦予的壓力，不均勻的壓力分布會對管道產(chǎn)生額外的應力。
1
計算思路
眾所周知，CFD計算的目的是為了獲取計算空間中的壓力、速度、溫度等物理量分布，而結構有限元計算的目的是為了獲取結構件上應力、應變和位移等物理物理量。單向流固耦合計算的基本思路為：利用CFD軟件計算壁面上壓力分布，并將壓力值作為載荷加載到固體構件上，利用有限元軟件計算固體應力應變。
單向流固耦合計算的數(shù)據(jù)流程如圖1所示。
圖1 數(shù)據(jù)流程
2
計算模型
計算幾何模型如圖所示。
圖2 計算幾何模型
圖3 DM中創(chuàng)建的幾何模型(既包含流體，也包含固體)
3
流體計算設置
雙擊B3單元格進行流體網(wǎng)格劃分。在mesh中進行邊界命名，如圖4所示。
展開 【年終系列實例EX4】流體作用下彎曲管道單向流固耦合計算分析
流體作用下彎曲管道單向流固耦合計算分析
1 實例說明
工業(yè)管道系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)彎管。流體介質流經(jīng)彎曲管道時，管壁承受流體賦予的壓力。不均勻的壓力分布會對管道產(chǎn)生額外的應力。采用ANSYS CFD單向流固耦合可以計算管道所承受的應力應變。本教程以彎管應力分析為例，描述利用ANSYS Fluent及ANSYS靜力分析模塊進行單向流固耦合計算的步驟。
2 計算思路
眾所周知，CFD計算的目的是為了獲取計算空間中的壓力、速度、溫度等物理量分布，而結構有限元計算的目的是為了獲取結構件上應力、應變和位移等物理物理量。單向流固耦合計算的基本思路為：利用CFD軟件計算壁面上壓力分布，并將壓力值作為載荷加載到固體構件上，利用有限元軟件計算固體應力應變。
單向流固耦合計算的數(shù)據(jù)流程如圖1所示。
圖1數(shù)據(jù)流程
3 計算模型
計算幾何模型如圖所示。
圖2計算幾何模型
圖3 DM中創(chuàng)建的幾何模型（既包含流體，也包含固體）
4流體計算設置
雙擊B3單元格進行流體網(wǎng)格劃分。在mesh中進行邊界命名，如圖4所示。采用掃描方式進行網(wǎng)格劃分，采用網(wǎng)格尺寸為5mm，生成的流體計算網(wǎng)格如圖5所示。
圖4邊界命名
圖5流體計算網(wǎng)格
返回至FLUENT中進行流體計算設置。
展開 LMS Virtual.Lab 11聲學視頻教程 第十一課 邊界元聲振耦合計算
解聲學邊界元法進行聲振耦合計算。在本課中使用一平面波激勵一圓柱結構，然后利用聲振耦合計算場點聲壓分布、結構振動位移等參數(shù)。本課講解之后，作為最基本的聲學有限元、聲學邊界元、聲振耦合計算等就已經(jīng)有了一個基本的體系，希望廣大朋友細心總結前十一課的內容。下一節(jié)課將對聲學有限元、聲學邊界元、聲振耦合計算做一個橫向的演示課程，讓大家更深入和更靈活地運用這些知識。
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展開 流體作用下彎曲管道單向流固耦合計算及濕模態(tài)分析
而實際中，我們通常計算的結構都是被流體“包圍”著，例如在空氣中行駛的汽車，周圍被空氣包圍著，在水中行駛的船，周圍被水包圍著，或者部分被水包圍著。
在不考慮車身周圍的空氣的影響下，我們計算的車身模態(tài)都是干模態(tài)，因為空氣的密度比較小，空氣對車身模態(tài)的影響比較小，我們可以把車身的干模態(tài)當成車身在空氣中的濕模態(tài)，即忽略空氣的影響，誤差也不會太大。
而在水中行駛的船，由于水的密度比較大，水對結構模態(tài)的影響比較大，如果忽略水的影響，那么計算出來的模態(tài)(干模態(tài))就與實際的船的模態(tài)誤差就很大，此時就必須考慮水的影響，計算濕模態(tài)。
濕模態(tài)分析實際上是在單向流固耦合計算基礎上進行的預應力模態(tài)分析。本文以流體作用下彎曲管道為例，首先利用ANSYS Fluent及ANSYS靜力分析模塊對其進行單向流固耦合計算，然后在此基礎上開展彎曲管道在流體作用下振動模態(tài)分析。
單向流固耦合計算
工業(yè)管道系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)彎管。流體介質流經(jīng)彎曲管道時，管壁承受流體賦予的壓力，不均勻的壓力分布會對管道產(chǎn)生額外的應力。
1
計算思路
眾所周知，CFD計算的目的是為了獲取計算空間中的壓力、速度、溫度等物理量分布，而結構有限元計算的目的是為了獲取結構件上應力、應變和位移等物理物理量。單向流固耦合計算的基本思路為：利用CFD軟件計算壁面上壓力分布，并將壓力值作為載荷加載到固體構件上，利用有限元軟件計算固體應力應變。
單向流固耦合計算的數(shù)據(jù)流程如圖1所示。
展開 鋁電解槽多物理場耦合分析之電熱場耦合計算
因此要先把熱場模型導入ANSYS APDL中進行計算，然后利用ANSYS后處理中的單元表提取焦耳熱，再根據(jù)焦耳熱計算出各部件的壓降。
2、溫度場計算結果
電解質和鋁液溫度分布如圖3和圖4所示。電解質和鋁液溫度為950~953℃左右，與實際生產(chǎn)中的電解溫度比較接近。
圖3 電解質溫度
圖4 鋁液溫度
4 結論
本文建立了電解槽全槽電-熱耦合計算模型。模型中考慮了陽極高度的變化，陽極高度分布由換極表確定。模型還考慮了電化學反應吸熱以及陽極炭塊和磷生鐵的接觸壓降等因素，使模型與實際情況更加接近。利用此模型對電解槽的電熱場進行計算，得出了電解槽的溫度分布、壓降分布、散熱量分布等，CAE分析與實際測試結果一致，模型可靠性得到了驗證。
展開 干貨 | ANSYS HFSS與Icepak電熱耦合仿真與計算
在Icepak中勾選溫度反饋選項，在Workbench平臺下設置溫度反饋，進行電熱雙向耦合仿真。
下圖為電磁-熱流雙向耦合的流程圖。
本文主要是使用ANSYS HFSS與Icepak軟件，對微波電路中常用的濾波器進行了電磁—熱流的耦合模擬計算。首先在HFSS中對模型進行了各種參數(shù)的設置，并在HFSS中對混合環(huán)進行了計算，得到了帶狀線介質層的體積熱耗和帶狀線金屬層的表面熱耗。最后對HFSS計算的損耗和Icepak中計算的熱耗進行了比較，證明兩者之間數(shù)據(jù)傳遞的精度。
FSI案例 | CFX和Mechanical做降落傘的FSI耦合計算
在整個圓柱計算域的上、下端面分別設置Outlet和Inlet邊界條件。
如前所述，載荷重量固定為100N，通過Workbench參數(shù)“PayloadWeight”從Mechanical傳給CFX。
在計算過程中，CFX將調整來流速度，使得降落傘阻力能與載荷重量平衡，并借此計算傘-載荷系統(tǒng)的最終速度。
System Coupling設置
雙擊“System Coupling”的“Setup”， “Analysis Settings”定義了耦合計算的總步數(shù)，以及每一步耦合計算中，Mechanical和CFX求解器需要運行的迭代數(shù)。
網(wǎng)格的變形量是從Mechanical傳遞給CFX，力從CFX傳遞給Mechanical，如圖：
明確CFX比Mechanical先運行，如圖：
運行計算
點擊“System Coupling”中“Solution”上的Update，開始耦合計算。
計算結果
傘衣變形和繞降落傘流場的計算結果如圖所示。
內容來源：公眾號南京安世亞太，版權歸作者所有
展開 
救生艇高空滑落入水流固耦合計算以及安全性能評估
救生艇高空滑落入水流固耦合計算以及安全性能評估
本文檔采用LS-DYNA對救生艇高空滑落入水問題進行數(shù)值分析?；淙胨畣栴}的難點主要表現(xiàn)在如下三個方面：
（1）大變形流體區(qū)域的有限元描述；
（2）真實變形救生艇的有限元描述；
（3）結構與流場的流固耦合處理。
本文采用歐拉算法描述大變形的流體區(qū)域，結構采用拉格朗日算法進行描述，結構和流場之間的耦合方式為基于罰函數(shù)的接觸類方法。本文檔首先簡單的介紹了救生艇高空滑落背景和數(shù)值計算核心的設置。接著給出了動水壓力載荷作用下復合材料救生艇的動力學響應，并對復合材料結構入水的安全性能進行評估。
關鍵字：流固耦合，復合材料，救生艇，歐拉，拉格朗日
救生艇高處滑落入水流固耦合計算以及安全性能評估（技術鄰 藍牙）.pdf
展開 Fluent 內置雙向流固耦合FSI 液艙晃蕩仿真計算（一）
為進行流固耦合計算，需要進一步打開結構模型，具體設置如下：
3.5 初始化設置
此處需要進行動網(wǎng)格設置，首先打開光順和重構，并進行高級設置。
對流固耦合交界面進行耦合設置：
整體設置如下：
5.6 初始化設置
此處對雙向流固耦合的另一個面進行耦合設置，并將柔性構件底部邊設置為固定邊界。具體設置如下圖：
5.6 初始化設置
VOF初始化設置一般采用標準初始化，需要對不同的區(qū)域展開初始化。分配不同的材料。
此處按照幾何圖對不同區(qū)域進行初始化。
相關初始化設置如下圖。
5.4 計算設置
此處進行的計算設置如下：
6 后處理結果
6.1 后處理云圖結果
此處對不同模量的方案進行了耦合計算，相關動畫結果如下圖所示。
不同模量雙向耦合后水平方向位移運動結果云圖：
不同模量雙向耦合后液艙運動結果云圖：
展開 Comsol開關柜溫度-濕度-流場耦合計算
仿真計算還需設置材料密度、恒壓熱容、導熱系數(shù)和動力粘度等參數(shù)，為了計算結果的準確性，以上參數(shù)均從相關資料以現(xiàn)有實驗數(shù)據(jù)中獲得，如圖3所示。
圖2. 計算模型
圖3. 材料參數(shù)設置
3. 物理場邊界條件
溫度場和流體場仿真需要設置相應的邊界條件，其中溫度場需要設置濕空氣、流入邊界溫度、流出邊界、熱源、熱通量以及輻射散熱邊界，流場設置入口和出口邊界，溫度場和流場之間的耦合關系為非等溫流。詳細物理場邊界條件及場路耦合模型設置如圖4所示。
圖4. 物理場邊界條件
網(wǎng)格剖分質量是影響計算過程收斂性和計算結果準確性的關鍵因素，網(wǎng)格剖分質量越高，計算結果的準確性也越高，但過于精細的剖分單元對計算機的要求越苛刻，因此，在仿真計算中對流體邊界進行網(wǎng)格加密，其他部分在保持計算結果準確性的前提下，選擇適當?shù)钠史志?。網(wǎng)格剖分分布如圖5所示。
圖5. 計算模型網(wǎng)格和質量分布圖
4. 結果展示
模型采用穩(wěn)態(tài)分離式求解器進行求解，通過計算得到開關柜溫度、濕度、速度和壓力等結果分布如下所示。
圖6. 溫度分布
圖7. 濕度分布
圖8. 速度場分布
圖9. 流線分布
圖10. 壓力分布
編輯：熱流Es
文案：RICHER
審核：趙佳樂
有需要Comsol開關柜溫度-濕度-流場耦合計算模型的本碩博同學可與我們工作室聯(lián)系。
如有案例定制、推廣宣傳、培訓業(yè)務、項目咨詢和CAE技術人才招聘等合作需求，也可以聯(lián)系我們。
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展開 Comsol金屬氧化物避雷器（MOA）電-熱耦合計算
仿真計算還需設置材料密度、相對介電常數(shù)、恒壓熱容以及導熱系數(shù)等參數(shù)，為了計算結果的準確性，以上參數(shù)均從相關資料以現(xiàn)有實驗數(shù)據(jù)中獲得，如圖3所示。
圖2. 計算模型
圖3. 材料參數(shù)設置
3 物理場邊界條件
電場和熱場仿真需要設置相應的邊界條件，其中電場需要設置高壓和接地邊界，熱場設置環(huán)境溫度和散熱邊界，電場和熱場之間的耦合關系為電磁熱。詳細物理場邊界條件及場路耦合模型設置如圖4所示。
圖4. 物理場邊界條件
網(wǎng)格剖分質量是影響計算過程收斂性和計算結果準確性的關鍵因素，網(wǎng)格剖分質量越高，計算結果的準確性也越高，但過于精細的剖分單元對計算機的要求越苛刻，因此，在仿真計算中僅對閥片柱進行網(wǎng)格加密，其他零件在保持計算結果準確性的前提下，選擇適當?shù)钠史志?。網(wǎng)格剖分分布如圖5所示。
圖5. 計算模型網(wǎng)格和質量分布圖
4 結果展示
模型采用穩(wěn)態(tài)分離式求解器進行求解，通過計算得到金屬氧化物避雷器的電勢、電場和溫度場等結果分布如下所示。
圖6. 電勢分布
圖7. 電場分布
圖8. 溫度場分布
編輯：電子F430
文案：RICHER
審核：趙佳樂
有需要Comsol金屬氧化物避雷器（MOA）電-熱耦合計算模型的本碩博同學可與我們工作室聯(lián)系~
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