雙向耦合
關(guān)注創(chuàng)建者：mangugu 創(chuàng)建時(shí)間：2021-12-21
雙向耦合的視頻教程
封裝基板/功率電路板雙向電熱耦合分析
AEDT-Icepak 2019R1增加了與HFSS, Q3D和Maxwell的雙向電熱耦合仿真功能, 最新版的2019R3又增加了與3D Layout的雙向電熱耦合. 同時(shí), AEDT-Icepak 2019R3 還增加了順態(tài)熱仿真功能[Beta], 多頻段的EM Loss耦合功能(HFSS, Maxwell), EM Loss可視化, 及純導(dǎo)熱熱仿真情況下的網(wǎng)格增強(qiáng)功能等.
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高斯熱源焊接雙向耦合與單向耦合溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)對(duì)比分析
利用workbench，對(duì)高斯移動(dòng)熱源焊接進(jìn)行仿真，探究單向耦合的溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)與相同邊界條件下雙向耦合的結(jié)果差異。 溫度場(chǎng)對(duì)比 應(yīng)力場(chǎng)對(duì)比
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雙向耦合的實(shí)例教程
Ansys基于雙向隱式耦合方法進(jìn)行雙向流固耦合求解，在每個(gè)時(shí)間步內(nèi)CFX和Mechanical分別對(duì)流場(chǎng)和結(jié)構(gòu)場(chǎng)進(jìn)行隱式迭代求解，并通過(guò)預(yù)先設(shè)定的流固耦合交界面?zhèn)鬟f數(shù)據(jù)，待流固耦合交界面?zhèn)鬟f數(shù)據(jù)收斂后，進(jìn)行下一個(gè)時(shí)間步計(jì)算直至最終計(jì)算完成，該方法在保證求解精度的同時(shí)極大提高了求解速度和收斂性，適合于工程應(yīng)用。
Ansys 雙向隱式流固耦合仿真分析數(shù)據(jù)流程
Ansys雙向流固耦合解決方案具有如下優(yōu)勢(shì)：
1、多重嵌套隱式迭代求解技術(shù)
Ansys雙向流固耦合求解方法基于雙向隱式流固耦合算法發(fā)展而來(lái)，按迭代順序形成三重嵌套迭代求解：
單物理場(chǎng)迭代求解Field Loop：對(duì)單一流場(chǎng)、溫度場(chǎng)、結(jié)構(gòu)場(chǎng)進(jìn)行隱式迭代求解，獲得收斂后單物理場(chǎng)結(jié)果；
耦合多物理場(chǎng)迭代求解Coupling Loop：在預(yù)先設(shè)定的流固耦合交界面上，將氣動(dòng)載荷/溫度場(chǎng)傳輸給結(jié)構(gòu)場(chǎng)、幾何變形/固體溫度傳輸給流場(chǎng)，迭代求解獲得收斂后耦合多物理場(chǎng)結(jié)果；
瞬態(tài)時(shí)間步迭代求解Time Loop：流場(chǎng)和結(jié)構(gòu)場(chǎng)按照預(yù)先設(shè)定的總時(shí)長(zhǎng)和時(shí)間步長(zhǎng)進(jìn)行時(shí)域迭代求解，獲得最終收斂后隨時(shí)域變化的雙向流固耦合求解結(jié)果。
Ansys 流固耦合三重嵌套隱式迭代求解循環(huán)結(jié)構(gòu)
以上三重嵌套迭代求解方式在保證雙向耦合計(jì)算結(jié)果精度的同時(shí)，極大提升了求解速度和收斂性，在遭遇收斂性或求解精度問(wèn)題時(shí)，工程師也可方便的進(jìn)行問(wèn)題剖析和排查。
展開(kāi) 傳統(tǒng)葉片流固耦合方法在處理風(fēng)扇/壓氣機(jī)氣動(dòng)彈性問(wèn)題時(shí)通常面臨以下挑戰(zhàn)：
單向流固耦合仿真：在跨音葉柵流場(chǎng)中，葉片大幅振動(dòng)會(huì)對(duì)邊界層分離、激波以及葉頂泄露流產(chǎn)生強(qiáng)烈相互作用而形成強(qiáng)耦合多物理場(chǎng)，難以進(jìn)行單向耦合解耦；
基于頻域分析的多物理場(chǎng)仿真：無(wú)法準(zhǔn)確模擬整個(gè)時(shí)間歷程下的結(jié)構(gòu)振動(dòng)情況和流場(chǎng)流動(dòng)形態(tài)，難以對(duì)葉片流動(dòng)與振動(dòng)的相互作用進(jìn)行詳細(xì)研究；
CFD軟件與結(jié)構(gòu)軟件之間數(shù)據(jù)交互復(fù)雜、操作繁瑣：不利于工作繁重的工程技術(shù)人員快速學(xué)習(xí)和使用，難以用于工程實(shí)際。
針對(duì)上述難點(diǎn)，Ansys基于葉輪機(jī)專(zhuān)用氣動(dòng)仿真軟件CFX和結(jié)構(gòu)仿真軟件Mechanical，在Workbench平臺(tái)下采用CFX + Mechanical雙向流固耦合方法對(duì)整個(gè)時(shí)域歷程下的葉片流動(dòng)和振動(dòng)耦合狀況進(jìn)行高效、高精度仿真分析。該解決方案操作流程簡(jiǎn)明、計(jì)算精度高，是目前商業(yè)軟件中較為成熟的雙向流固耦合解決方案，適合于對(duì)跨音、大展弦比風(fēng)扇/壓氣機(jī)葉片進(jìn)行雙向流固耦合仿真分析。雙向流固耦合技術(shù)按照解耦程度可以大致劃分為3種：
雙向顯式流固耦合：在每個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)內(nèi)，流體和結(jié)構(gòu)求解不進(jìn)行迭代，直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交互傳輸，計(jì)算速度快；只適用于弱耦合問(wèn)題，強(qiáng)耦合物理問(wèn)題精度較低；
強(qiáng)耦合流固耦合：流體和固體求解方程組在同一矩陣中同時(shí)求解，求解過(guò)程非常復(fù)雜、不易收斂，多用于學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域；
雙向隱式流固耦合：流體方程和結(jié)構(gòu)方程單獨(dú)分開(kāi)在不同的求解器求解，在每個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)內(nèi)流體和結(jié)構(gòu)分別迭代求解，直至交界面上的數(shù)據(jù)完全收斂。
展開(kāi) CFX_流固雙向耦合的實(shí)現(xiàn)流固耦合問(wèn)題一般分為兩類(lèi),一類(lèi)是流‐固單向耦合,一類(lèi)是流‐固雙向耦合。單向耦合應(yīng)用于流暢對(duì)固體最用后,固體變形不大,即流暢的邊界形貌改變很小,不影響流暢分布的,可以使用流固單向耦合。
CFX_流固雙向耦合的實(shí)現(xiàn).pdf
流固耦合（fluid solid interaction，簡(jiǎn)稱(chēng)FSI)，是將計(jì)算流體力學(xué)（CFD）與計(jì)算固體力學(xué)（CSM）結(jié)合在一起計(jì)算固體在流體作用下應(yīng)力應(yīng)變及流體在固體變形影響下的流場(chǎng)改變。
1、流固耦合模型和網(wǎng)格劃分
建立計(jì)算模型時(shí)，需要同時(shí)創(chuàng)建固體模型與流體模型。有問(wèn)題可以交流，QQ:1036022080。
固體模型：
1、上邊矩形框：中心矩形孔為20mm*10mm，方框邊界為2mm，也就是說(shuō)整體矩形框尺寸為24mm*14mm。矩形框厚度為1mm。
2、下邊薄膜尺寸為24mm*14mm，與矩形框正好貼合，其中薄膜一側(cè)與矩形框一側(cè)有粘貼在一起的約束。薄膜厚度為60μm。
2、流固耦合計(jì)算類(lèi)型
從耦合松緊來(lái)說(shuō)，分為強(qiáng)耦合與弱耦合；從數(shù)據(jù)流動(dòng)方向來(lái)分，可分為單向耦合與雙向耦合。目前絕大部分流固耦合計(jì)算軟件，都是弱耦合；很多軟件可以做雙向流固耦合，如fluent+mechanical，CFX+ mechanical等，通常能做雙向耦合的軟件組合都可以做單向耦合。本次采用fluent+mechanical的耦合計(jì)算方式。數(shù)據(jù)流如下：
3、耦合計(jì)算中數(shù)據(jù)的流向
數(shù)據(jù)可以從CSM流向CFD，也可以從CFD流入CSM，但是在計(jì)算中，會(huì)存在一個(gè)時(shí)間步的時(shí)滯。
展開(kāi) 傳統(tǒng)葉片流固耦合方法在處理風(fēng)扇/壓氣機(jī)氣動(dòng)彈性問(wèn)題時(shí)通常面臨以下挑戰(zhàn)：
單向流固耦合仿真：在跨音葉柵流場(chǎng)中，葉片大幅振動(dòng)會(huì)對(duì)邊界層分離、激波以及葉頂泄露流產(chǎn)生強(qiáng)烈相互作用而形成強(qiáng)耦合多物理場(chǎng)，難以進(jìn)行單向耦合解耦；
基于頻域分析的多物理場(chǎng)仿真：無(wú)法準(zhǔn)確模擬整個(gè)時(shí)間歷程下的結(jié)構(gòu)振動(dòng)情況和流場(chǎng)流動(dòng)形態(tài)，難以對(duì)葉片流動(dòng)與振動(dòng)的相互作用進(jìn)行詳細(xì)研究；
CFD軟件與結(jié)構(gòu)軟件之間數(shù)據(jù)交互復(fù)雜、操作繁瑣：不利于工作繁重的工程技術(shù)人員快速學(xué)習(xí)和使用，難以用于工程實(shí)際。
針對(duì)上述難點(diǎn)，Ansys基于葉輪機(jī)專(zhuān)用氣動(dòng)仿真軟件CFX和結(jié)構(gòu)仿真軟件Mechanical，在Workbench平臺(tái)下采用CFX + Mechanical雙向流固耦合方法對(duì)整個(gè)時(shí)域歷程下的葉片流動(dòng)和振動(dòng)耦合狀況進(jìn)行高效、高精度仿真分析。該解決方案操作流程簡(jiǎn)明、計(jì)算精度高，是目前商業(yè)軟件中較為成熟的雙向流固耦合解決方案，適合于對(duì)跨音、大展弦比風(fēng)扇/壓氣機(jī)葉片進(jìn)行雙向流固耦合仿真分析。雙向流固耦合技術(shù)按照解耦程度可以大致劃分為3種：
雙向顯式流固耦合：在每個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)內(nèi)，流體和結(jié)構(gòu)求解不進(jìn)行迭代，直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交互傳輸，計(jì)算速度快；只適用于弱耦合問(wèn)題，強(qiáng)耦合物理問(wèn)題精度較低；
強(qiáng)耦合流固耦合：流體和固體求解方程組在同一矩陣中同時(shí)求解，求解過(guò)程非常復(fù)雜、不易收斂，多用于學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域；
雙向隱式流固耦合：流體方程和結(jié)構(gòu)方程單獨(dú)分開(kāi)在不同的求解器求解，在每個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)內(nèi)流體和結(jié)構(gòu)分別迭代求解，直至交界面上的數(shù)據(jù)完全收斂。
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8/4 | AEDT Icepak系統(tǒng)級(jí)多物理場(chǎng)熱設(shè)計(jì)方案
講師簡(jiǎn)介：
張理想 | Ansys 主任應(yīng)用工程師
主題簡(jiǎn)介：Ansys Icepak 在系統(tǒng)級(jí)熱仿真中以電-熱耦合為核心，能將電磁損耗精確導(dǎo)入三維 CFD，并以單向或雙向耦合方式完成功率器件與整機(jī)在瞬態(tài)工況下的溫度預(yù)測(cè)與熱點(diǎn)定位。
基于CFD的復(fù)雜超高層建筑雙向流固耦合研究[D]. 重慶大學(xué),2012. DOI:10.7666/d.y2152722.
[5] 趙彬,林波榮,李先庭,等. 建筑群風(fēng)環(huán)境的數(shù)值模擬仿真優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 城市規(guī)劃匯刊,2002(2):57-58,61. DOI:10.3969/j.issn.1000-3363.2002.02.015.
[6] Kareem, Ahsan.
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8/4 | AEDT Icepak系統(tǒng)級(jí)多物理場(chǎng)熱設(shè)計(jì)方案
講師簡(jiǎn)介：
張理想 | Ansys 主任應(yīng)用工程師
主題簡(jiǎn)介：Ansys Icepak 在系統(tǒng)級(jí)熱仿真中以電-熱耦合為核心，能將電磁損耗精確導(dǎo)入三維 CFD，并以單向或雙向耦合方式完成功率器件與整機(jī)在瞬態(tài)工況下的溫度預(yù)測(cè)與熱點(diǎn)定位。
雙向流固耦合仿真流程指南23天前
[圖片]
從那里，課程進(jìn)入使用kinematicParcelFoam進(jìn)行雙向耦合模擬。在這個(gè)階段，粒子不僅響應(yīng)流動(dòng)，還通過(guò)動(dòng)量交換影響它。您將學(xué)習(xí)如何將源項(xiàng)引入控制方程，以及這如何改變系統(tǒng)的行為。粒子與流體之間的相互作用變得更加真實(shí)，您將開(kāi)始了解此類(lèi)模擬如何用于實(shí)際工程問(wèn)題。
本課程的一個(gè)主要亮點(diǎn)是表面薄膜建模的介紹。
ansys apdl 耦合物理場(chǎng)命令流分析概述1個(gè)月前
2.雙向耦合---兩個(gè)物理場(chǎng)的結(jié)果會(huì)相互影響。
例如，非線(xiàn)性材料的感應(yīng)加熱中，諧波電磁分析計(jì)算出焦耳熱，該熱在瞬態(tài)熱分析中用于隨時(shí)間變化的溫度解，而溫度的變化會(huì)反過(guò)來(lái)影響電磁場(chǎng)材料屬性的變化，從而改變電磁分析結(jié)果。
CAE黑話(huà)：耦合場(chǎng)/順序/直接/流固耦合2個(gè)月前
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特點(diǎn)： 考慮完全的雙向耦合，精度最高。但計(jì)算量大，收斂非常困難，對(duì)網(wǎng)格質(zhì)量要求極高。
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4?? 流固耦合 (FSI) 一種非常典型的直接耦合。
核心技術(shù)亮點(diǎn)
? 雙向耦合機(jī)制 (2-Way FSI)：實(shí)現(xiàn)流體壓力場(chǎng)與固體位移場(chǎng)的實(shí)時(shí)雙向數(shù)據(jù)交換，非單向弱耦合。
? 動(dòng)態(tài)網(wǎng)格技術(shù)：采用 重疊網(wǎng)格技術(shù)處理圓柱體的高速大位移運(yùn)動(dòng)，有效避免動(dòng)網(wǎng)格重構(gòu)導(dǎo)致的質(zhì)量下降。
? 精準(zhǔn)空泡捕捉：VOF 多相流模型配合空化模型，清晰捕捉空泡壁面分離、擴(kuò)張及表面閉合現(xiàn)象。
ANSYS的熱分析模塊如何選擇使用，太多了，不知道怎么選4個(gè)月前
o 雙向耦合：熱?結(jié)構(gòu)（變形改變接觸熱阻 / 對(duì)流面積），適合大變形、接觸界面熱阻敏感的問(wèn)題（如剎車(chē)盤(pán)熱 - 應(yīng)力耦合）。
三、模塊選擇建議
1. 優(yōu)先選穩(wěn)態(tài)熱分析做快速方案篩選，再用瞬態(tài)熱分析驗(yàn)證動(dòng)態(tài)響應(yīng)，最后用Fluent優(yōu)化流體對(duì)流細(xì)節(jié)。
2.
一期一會(huì) | 什么是印刷電路板（PCB）？4個(gè)月前
2651828957&idx=2&sn=657603e5ea7936be03360e27b8d47cc3&scene=21#wechat_redirect" rel="noopener noreferrer" target="_blank" style="color: var(--weui-LINK);">2025大賽優(yōu)秀作品 | 基于Ansys Mechanical-CFD雙向耦合的
