紡絲流體仿真分析的案例
南工大陳蘇團隊《自然·通訊》：微流體紡絲構筑柔性納米結構黑磷無紡布
針對上述挑戰，南京工業大學材料化學工程國家重點實驗室、化工學院陳蘇教授和武觀老師，在國家自然科學基金的資助下，通過微流控紡絲技術，利用捷納思微流體紡絲機，制備黑磷復合纖維無紡布電極，并將其構筑具有高能量密度輸出的柔性超級電容器。通過在二維黑磷（BP）片層橋接一維碳納米管（CNTs），增加黑磷片層間的電子傳導、機械穩定性、離子擴散通道和氧化還原作用，從而促進離子在電極-電解質層界面處更快的傳輸及更多的累積。得益于這種異質結構和微流體紡絲的設計，獲得基于無紡布電極的超級電容器表現出較高的能量密度和穩定形變供能能力，并成功實現為LEDs、智能手表、彩色顯示屏等電子器件供能的應用。該方法不僅為先進電極材料的設計提供新思路，還極大促進柔性超級電容器在可穿戴電子領域的發展，有望取代微電池并廣泛應用于新能源能量存儲領域。該研究成果于近日發表在被國際重要刊物《Nature Communications》上?！癕icrofluidic-spinning construction of black-phosphorus-hybrid microfibres for non-woven fabrics toward a high energy density flexible supercapacitor, 2018, 9: 4573.”
圖1. (a) BP-CNTs的合成以及鈍化示意圖；(b) 基于微流體紡絲技術制備黑磷復合纖維無紡布示意圖；(c) 柔性超級電容器的構筑及應用示意圖。
圖2.
展開 基于comsol的電流體動力噴印泰勒錐仿真分析-靜電紡絲 ￥1560
靜電霧化與靜電紡絲的最大區別在于二者采用的<a href="https://baike.baidu.com/item/%E5%B7%A5%E4%BD%9C%E4%BB%8B%E8%B4%A8" rel="noopener noreferrer" target="_blank">工作介質</a>不同，靜電霧化采用的是低<a href="https://baike.baidu.com/item/%E7%B2%98%E5%BA%A6" rel="noopener noreferrer" target="_blank">粘度</a>的<a href="https://baike.baidu.com/item/%E7%89%9B%E9%A1%BF%E6%B5%81%E4%BD%93" rel="noopener noreferrer" target="_blank">牛頓流體</a>，而靜電紡絲采用的是較高粘度的非牛頓流體。這樣，靜電霧化技術的研究也為靜電紡絲體系提供了一定的理論依據和基礎。對靜電紡絲過程的深入研究涉及到靜電學、電流體力學、<a href="https://baike.baidu.com/item/%E6%B5%81%E5%8F%98%E5%AD%A6" rel="noopener noreferrer" target="_blank">流變學</a>、空氣動力學等領域。20世紀30年代到80年代期間，靜電紡絲技術發展較為緩慢，科研人員大多集中在靜電紡絲裝置的研究上，發布了一系列的專利，但是尚未引起廣泛的關注。進入90年代，Reneker研究小組對靜電紡絲工藝和應用展開了深入和廣泛的研究。特別是近年來，隨著納米技術的發展，靜電紡絲技術獲得了快速發展，世界各國的科研界和工業界都對此技術表現出了極大的興趣。
展開 流體仿真計算、結構強度計算、ANSYS有限元分析，仿真分析培訓，流體、結構類輔材供應
業務方向：流體仿真計算、結構強度計算、ANSYS有限元分析，仿真分析培訓，流體、結構類輔材供應。
聯系電話：王經理 15900979745
泰勒錐靜電紡絲過程仿真
所謂靜電紡絲，是在靜電場作用下，從極細（微米級）的毛細管噴出聚合物熔體（或溶液），生產出亞微米級聚合物纖維的一種加工工藝，是目前最常用的無紡布的生產方法。
在這個過程中，電荷從電極通過聚合物分子的極化以及電解質電離等方式進入流體，形成電流體。在外加電場作用下，流體將受到電場力、內部慣性力、粘性力，而且由于是相當小的直徑，所以表面張力也是不可忽視的力。通過分析這些力，我們會發現毛細管的管口處的帶電液滴在電場力作用下掙脫表面張力發生變形，隨著電場強度的增強，管口處的帶電液體將由半球形逐漸變為錐形，這就是題主關心的泰勒錐。顯然，整個研究對象就是一個復雜的多物理場過程，涉及電學、流體流動（包括多相流）等物理現象，對其進行仿真需要使用多物理場耦合建模。
本篇文檔基于COMSOL軟件模擬了靜電紡絲的過程。如有興趣的朋友，可聯系我，交流模型
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GPU如何加速流體仿真分析？
◎ 動力電池水冷板模型
測試結果：數據表明，無GPU加速時，水冷板分析的計算時間需要21小時；采用單塊NVIDIA RTX8000加速，水冷板分析的計算時間只需要4小時。由此可見，采用Altair AcuSolve進行水冷板仿真分析，并提供NVIDIA GPU的增強支持，計算速度與無GPU加速相比提高了4.25倍。顯然，這種方式對于CFD工程師快速探索水冷板的設計，并根據準確的計算結果做出決策非常有益。
◎ 計算時間對比
評測案例二：基于Altair nanoFluidX軟件的GPU加速
軟件介紹：窗體頂端
軟件環境介紹——AltairnanoFluidX是一款基于粒子的流體動力學 (SPH) 仿真工具，用于預測運動軌跡復雜的幾何結構周圍的流體。以整車CFD仿真為例，傳統CFD方法需要建立網格耗時巨大，但Altair nanoFluidX基于粒子的特性，無需建立網格，還可基于GPU顯卡計算，非常有助于工程師獲得簡潔而高效的CFD解決方案。
硬件環境介紹——CPU采用單顆Intel(R) Xeon(R) Gold 6126 CPU @ 2.60GH；GPU選用NVIDIA RTX8000和NVIDIATesla V100，由于Altair nanoFluidX采用的粒子方法，其計算是由一系列的流體粒子的相互作用完成，在計算中每個粒子所執行的計算是完全相同的，而在不同的數據上執行相同的程序，恰恰是GPU計算最擅長的。
◎ 整車涉水模型
窗體底端
測試模型：整車涉水分析是近年來新興的CFD仿真領域，主要研究汽車以一定速度涉水時，關鍵零部件的進水風險，如防火墻滲水，傳統的發動機進氣口進水，電動汽車電氣短路等問題。
展開 線下培訓 | Cradle CFD通用流體仿真及旋轉機械案例分析 & 人工智能仿真工具ODYSSEE培訓
培訓日程：
培訓時間：9月18-19日
培訓地點：上海市松江區云振路410號創智中心4號樓3樓8號會議室
面向人群：工程技術、研究機構和高校等初次接觸Cradle CFD軟件且對CFD仿真應用有興趣的人員。
培訓目標：
?了解CFD仿真流程及規范：計算域的建立原則、分析條件設置、網格劃分原則、模型簡化原則等CFD解析中常見的規范性問題；
?能采用SCFLOW完成通用流體CFD分析，如模型建立、前處理、計算過程、后處理，并完成部分旋轉機械典型的實例操作。
培訓費用：培訓免費，上機培訓參加請自帶電腦
培訓咨詢：蔣老師 13279224546
培訓報名：
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本次培訓重點介紹ODYSSEE的功能及應用案例，涉及ODYSSEE的實際使用和操作，讓工程師可以針對實際工作中面臨的工程問題，使用ODYSSEE來進行快速預測和設計優化。參加培訓人員可根據具體工程問題和相關數據在培訓現場進行機器學習模型的搭建和訓練。（數據格式要求請提前咨詢培訓講師）
培訓日程：
培訓時間：9月25-26日
培訓地點：北京市朝陽區天澤路16號潤世中心2號樓B座12層
面向人群：各學科仿真應用工程師、設計優化工程師、可靠性分析工程師，以及希望利用機器學習/人工智能提高工作效率的工程師。
培訓費用：培訓免費，上機培訓參加請自帶電腦
培訓咨詢：常博士 13811489340
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展開 GPU如何加速流體仿真分析？
計算結果也表明，基于GPU和AltairultraFluidX的組合方式，可以明顯加速汽車虛擬風洞分析，有效縮短汽車開發周期。
◎ 計算時間對比
4、總結
作為當前最重要的三大協處理加速技術之一，GPU已經成為數值分析的新寵，廣泛應用于各個領域。以流體仿真領域為例，隨著CFD分析對計算能力的要求日益增高，越來越多的CFD工程師傾向于采用GPU加速，例如借助 NVIDIA RTX8000加速，能以遠低于傳統 CPU 解決方案的成本、空間和功耗，獲得無與倫比的計算性能。
同時，在渲染方面，利用NVIDIA RTX8000強大的運算能力，將流場和流體構件建立數學模型，并用數字化可視化的形式表現出來，可以獲得任意位置的結果值，這無疑也極大地提高了設計的精確性。優秀的計算性能和尖端的數值方法的組合，在更短的時間內研究復雜的流體問題，將成為未來CFD領域高效而主流的方式。
展開 CFdesign -- 流體分析仿真軟件
自創立之初起，公司的既定目標就是：為所有的
工業產品設計師、工程師提供一種功能強大、簡便易學的計算流體力學軟件- CFdesign。經過十年多的不懈
努力， CFdesign 可以對各種主流CAD 軟件所建立的模型進行數值模擬， 如Inventor ， Pro/E ，
SolidWorks，Solid Edge，UGS NX，I-deas，Catia 等等。應用CAD 軟件的產品開發人員可以直接將所建
模型導入CFdesign，經過簡單的設置就可以完成對模型的流場分析，得到所關心的各種物性參數、流場結構、
溫度分布等信息，為產品的改進提供重要的參考。特別需要指出的是，CFdesign 具有工業首創的固體運動模
塊，它能夠快速有效地模擬由于機械的旋轉、平動以及自由運動所造成的影響。這是對傳統計算流體力學軟件中
運動結構分析能力的重要提高。
鑒于其與CAD/CAM 軟件的完美連接，并且易于操作、功能強大，CFdesign 可有效應用于產品開發前沿之中
的流動和傳熱模擬，從而縮短了用戶用于實體原型和實驗的時間，降低了成本，使得用戶在產品的開發過程中可
以將65％以上的投入用于主動的創新設計，進而為企業創造巨大的價值。CFdesign 已經成功地應用于航空、航
天、電子、汽車、通用機械、化工等各個領域。
直升機仿真電子散熱設計
通用機械分析機車內的通風設計
Blue Ridge Numerics 公司是美國增長最快的首500家私有企業之一，也是全球增長最快的計算流體力學軟
件公司。CFdesign 的客戶業已遍布北美、歐洲以及亞太地區。以下將列舉CFdesign 的性能特征，它們充分
表明CFdesign 的優異性能并不比其他復雜的過于專業化的CFD 軟件遜色，而且在某些方面有所超越。
展開 ansys cfx流體分析及仿真
傳了兩次都沒成功。:~有需要的留下郵箱，我發送給你們吧。
你想知道的CFD仿真分析流程在這里！ 附計算流體動力學分析：CFD軟件原理與應用下載
CFD仿真分析一般流程是什么？
用CLABSO軟件開展仿真工作，大致分幾個步驟？
這是我們經常會被問到的問題。
當然，模擬時間我們需要根據客戶的具體的項目需求和實際工況做評估，至于CFD仿真過程，今天小編就給大家介紹下它的一般流程：
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確定邊界條件及初始條件
初始條件是所研究對象在過程開始時各個求解變量的空間分布情況。
邊界條件是在求解區域的邊界上所求解的變量或其導數隨地點和時間的變化規律。對于任何問題，都需要給定邊界條件。
對于初始條件和邊界條件的處理，直接影響計算結果的精度。數值計算的初始條件及邊界條件一般通過實驗獲取。
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劃分計算網格
采用數值方法求解控制方程時，都是想辦法將控制方程在空間區域上進行離散，得到離散方程組，然后求解離散方程組。要想在空間域上離散控制方程，必須使用網格。
展開 流體?聲學聯合仿真分析
流體?聲學聯合仿真分析 1. 有限元前處理——流體模型前處理&聲學模型前處理； 2. 流體仿真，導出Ensight Gold 文件； 3. 聲學仿真； 4. 結果解讀； 5. 方法總結； 如果你想了解這些，不要猶豫可以私信我。完整的仿真分析方案，觸手可得。
齒輪泵流體仿真分析的前處理-網格繪制
齒輪泵流體仿真分析的前處理—網格繪制
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繪制齒輪泵模型
在cad軟件中繪制出齒輪嚙合，并進行齒輪縮放保證嚙合部分間隙永遠大于0.05mm，在繪制出齒輪泵外邊界、進出油口，隨后使用region命令將三種顏色部分的曲線合并成三個面域。然后將cad文件中的世界坐標轉移到其中一個齒輪的中心，導出sat文件。
基于流體壓力的橡膠圈密封有限元仿真分析方法--ANSYS Workbench有限元分析方法--橡膠密封方法
在工業生產中，密封件的作用舉足輕重，尤其是在需要承受流體壓力的場合。今天，我們就來一起探討一下如何利用ANSYS Workbench這一強大的有限元分析軟件，對典型的橡膠圈密封進行精確計算和分析。
一、模型介紹
我們構建的模型是一個圓柱形的軸對稱結構，通過取其截面進行模擬分析。這個模型由三部分組成：左側是固體部分，中間是橡膠圈，右側是剛性體。這種設計在很多工業設備中都能看到，其密封性能直接關系到設備的正常運行。
二、壓縮與加載
在模擬的初始階段，右側的剛性體會上移到指定位置，對橡膠圈進行壓縮。這一步是為了模擬實際安裝過程中橡膠圈的變形情況，確保其能夠適應密封槽的形狀。
結果如圖所示
接下來，我們在橡膠圈的凹槽部分加載流體壓力。這些壓力會擠壓橡膠與固體、剛性體之間的接觸面，試圖在縫隙位置撐開接觸面。此時，我們關注的是接觸面的壓力分布情況，以此來判斷橡膠圈是否能夠提供完好的密封。
流體壓力加載采用命令的方式如下所示
三、材料設置與接觸條件
橡膠材料的選擇至關重要，它直接影響到密封件的密封性能和耐用性。在模擬中，我們根據實際情況選擇了合適的橡膠材料，并設定了相應的物理參數。
與此同時，橡膠與固體、剛性體之間的接觸也被設定為摩擦接觸，摩擦系數設為0.1。為了更準確地模擬實際情況，我們還設置了每步更新剛度的選項，以確保模擬結果的準確性。
四、提高收斂性
在進行有限元分析時，有時會遇到不收斂的問題。這可能是由于模型設置、網格劃分或求解器參數等原因導致的。
展開 自學無網格粒子Particleworks流體飛濺和自由液面仿真分析
MPS（移動粒子半隱式）粒子法，可以實現不可壓縮流體流動分析，在包括：汽車、船舶、土木、食品、藥品等行業的產品設計、生產過程中，都能提供有效的仿真分析手段。本文首先簡要地介紹了MPS法的數值過程和特點；接著介紹了基于MPS法的Particleworks軟件，在各行業的主要應用場景。
MPS法的特點
MPS（Moving Particle Semi-Implicit Method）是針對不可壓縮流體，采用半隱式時間積分的思路，求解流體N-S方程，獲得流體的飛濺、自由液面等運動的方法。一般來說，大部分涉及流體材料的實際工程問題都是考慮不可壓縮流體，所以MPS方法能夠很好的解決這些問題。并且，MPS的半隱式時間積分方法，可以采用較長的時間步長求解，針對流體運動時間較長的過程可以大大縮短計算時間。MPS在各行業工程應用中展現了獨特的優勢。
MPS求解過程
MPS方法概要
1、控制方程
MPS計算的控制方程是：質量守恒方程（連續性方程）、動量守恒方程（Navier-Stokes方程）兩大方程。
① 連續性方程（質量守恒定律）：
② Navier-Stokes方程（動量守恒定律）：
其中，ρ、v：分別表示為流體的密度和運動粘性系數；
u、p：分別為速度向量和壓力；
t、g：分別為時間和重力加速度向量；
D/Dt：表示物理量的拉格朗日離散。
2、權函數/核函數
MPS計算方法中引入了核函數的概念，定義粒子之間的作用力強弱與粒子間距的關系。
展開 干貨 | ANSYS瞬態CFD分析方法—流體自控振蕩器的仿真
由于CFD分析的計算量一般比較大，工程師往往都是盡可能地對研究對象進行穩態工況分析，這樣可以在很大程度上提升研發效率。但實際中，由于物體運動、邊界條件改變或流動自身特性等原因，流動現象都是隨時間變化而變化的，這就必須進行瞬態CFD分析。今天我們就以流體自控振蕩器為例來了解下如何使用ANSYS進行瞬態CFD分析。
圖1顯示的是一個振蕩器結構，為了減少計算量，我們采用2D模型來分析。由于康達效應的影響，入口射流會有偏向一側曲面的趨勢，而結構又是對稱的，因此射流一開始會隨機偏向任意一側。當流體偏向某一側的時候，由于結構存在反饋回路（紅色虛線），反饋流體會對入口射流產生干擾，使得射流偏向另一側。這樣，即使在入口射流流量不變的條件下，射流將會在兩個偏轉狀態之間不斷來回切換，出口處就形成了交替出流的情況。這是一個明顯的瞬態現象，需要進行瞬態分析。
圖1 流體自控振蕩器結構圖
瞬態分析有兩點是需要特別注意的：
1、 合理給定初始值。與穩態分析的初始值不同，瞬態分析的初始值是有實際物理意義的，表示瞬態現象在0時刻的物理狀態，對于流動內部自發的瞬態現象，可以先求解一個穩態解作為瞬態分析的初始值。
2、 合理設定時間步Δt。如果周期T已知，那么Δt< T/20，如果T未知，那么
其中L為特征網格長度，V為特征速度。
所以，我們先按穩態模型設置的過程求解出一個穩態解。
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