AcuSolve
關(guān)注創(chuàng)建者：印子斐 創(chuàng)建時(shí)間：2017-02-19
AcuSolve的視頻教程
EDEM 農(nóng)業(yè)機(jī)械篩選中DEM-CFD耦合網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)
本場(chǎng)研討會(huì)將為您介紹： 1.介紹EDEM與CFD耦合技術(shù)相關(guān)原理； 2.介紹EDEM的順序耦合，單項(xiàng)耦合，雙向耦合相關(guān)應(yīng)用； 3.分享Acusolve與EDEM耦合求解； 4.聯(lián)合收割機(jī)清選篩分案例。
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Acusolve+EDEM耦合分析案例：振動(dòng)篩顆粒分離仿真-耦合離散元EDEM
（課程相關(guān)文件見(jiàn)附件） Altair 官方微信平臺(tái) 最新、最及時(shí)的活動(dòng)和培訓(xùn)訊息；全原創(chuàng)干貨技術(shù)專(zhuān)題；前沿解決方案分享 欲了解更多信息，歡迎訪問(wèn)： www.altair.com.cn
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AcuSolve的實(shí)例教程
利用AcuSolve進(jìn)行LED燈管的熱分析
挑戰(zhàn)
帝曼斯工程塑料是高性能塑料的全球供應(yīng)商，在多種工程應(yīng)用中均占有一席之地。LED照明散熱器便是個(gè)中典范，可將LED在照明時(shí)產(chǎn)生的熱量散發(fā)到環(huán)境中。最初LED照明中使用的是鋁制散熱器。雖然鋁是熱的良導(dǎo)體，但在此類(lèi)應(yīng)用中卻有其自身的局限性。除鋁壓鑄件的進(jìn)一步加工成本較高外，鋁在設(shè)計(jì)的自由性、可回收性以及重量方面的表現(xiàn)也都不盡如人意。而帝斯曼工程塑料研發(fā)的高導(dǎo)熱聚合物則可以克服鋁制散熱器的上述種種缺陷。作為擁有雄厚CAE設(shè)計(jì)實(shí)力的材料供應(yīng)商，帝斯曼充分發(fā)揮其在材料領(lǐng)域的獨(dú)有優(yōu)勢(shì)，可針對(duì)照明行業(yè)量身打造基于塑料的散熱器解決方案。帝斯曼設(shè)計(jì)部門(mén)與全球各地的軟件供應(yīng)商精誠(chéng)合作，始終走在CAE工具領(lǐng)域的最前沿，從而為客戶的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供強(qiáng)大支持。為實(shí)現(xiàn)聚合物散熱器的最優(yōu)設(shè)計(jì)，并對(duì)熱性能進(jìn)行預(yù)測(cè)，帝斯曼必須對(duì)LED散熱器的兩種散熱機(jī)理——自然對(duì)流和輻射冷卻進(jìn)行建模。
解決方案
最近，帝斯曼在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程中應(yīng)用了Altair公司AcuSolve軟件。 AcuSolve是一款通用的CFD軟件，能夠針對(duì)多種熱量與流動(dòng)問(wèn)題進(jìn)行建模。當(dāng)前，帝斯曼正使用AcuSolve對(duì)自然對(duì)流和輻射冷卻進(jìn)行建模。為保障LED燈的設(shè)計(jì)使用壽命，燈中的電子元件在工作時(shí)所達(dá)到的最高溫度必須處于某一特定值以下，因此，對(duì)LED進(jìn)行冷卻至關(guān)重要。為評(píng)估聚合物散熱器的冷卻能力，在使用AcuSolve時(shí)也輔以其他實(shí)用CAE工具（如基于CAD的軟件）。在以下使用案例概述中，您將了解到 AcuSolve在塑料散熱器熱性能評(píng)估方面的預(yù)測(cè)能力。通過(guò)仿真結(jié)果與實(shí)際測(cè)量溫度的對(duì)比，可以看到兩者吻合性良好。
圖1：裝有一個(gè)PCB和三個(gè)LED的AcuSolve散熱器模型及溫度分布情況
為對(duì)散熱器向環(huán)境散熱的過(guò)程進(jìn)行模型，必須要考慮到相關(guān)的熱傳遞機(jī)理。
展開(kāi) 此外，還會(huì)使用 AcuSolve 計(jì)算輻射換熱因子并將其納入分析之中，以使 輻射熱損失的建模過(guò)程更為精準(zhǔn)。圖 2 顯示了穩(wěn)態(tài)溫度，同時(shí)還列出了局部溫度、局部特征以及實(shí)驗(yàn)觀測(cè)溫度值。 圖 3 顯示了用于測(cè)量溫度分布的實(shí)驗(yàn)設(shè)置以及各個(gè)溫度探針的位置，還顯示了所觀測(cè)溫度隨時(shí)間的變化情況。大約 1 小時(shí)后將達(dá)到穩(wěn)態(tài)下的溫度分布。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，環(huán)境溫度保持為 25 °C。
圖 2：對(duì)溫度分布的預(yù)測(cè)：由 AcuSolve 預(yù)測(cè)的穩(wěn)態(tài)溫度分布。在特定位置結(jié)合所測(cè)量的溫度進(jìn)行溫度預(yù)測(cè)
結(jié)論
圖 3：裝有一個(gè) PCB 和三個(gè) LED 的散熱器的實(shí)驗(yàn)設(shè)置，及各個(gè)溫度探針的位置（左）。溫度隨時(shí)間的變化情況（右）
“得益于 AcuSolve，我們可以精確預(yù)測(cè)應(yīng)用于 LED 照明的散熱器的熱性能。我們對(duì)所得到的結(jié)果非常滿意，也 正因?yàn)槲覀兊姆治鋈〉昧肆己玫慕Y(jié)果，我們的開(kāi)發(fā)過(guò)程才得以從實(shí)際測(cè)試轉(zhuǎn)向虛擬開(kāi)發(fā)，削減了所需樣品數(shù)量，縮短 了開(kāi)發(fā)周期，進(jìn)而大大節(jié)約了開(kāi)發(fā)成本。因此，我們可以幫助客戶充分利用我們的高性能塑料?！钡鬯孤?Ahead B.V. 的研究員/設(shè)計(jì)工程師 Adnan Hasanovic 說(shuō)道，“經(jīng)驗(yàn)證，在 LED 照明應(yīng)用中的散熱器的熱性能預(yù)測(cè)方面，AcuSolve 是一款不可多得的實(shí)用工具?！?em>AcuSolve 不僅可以獲取定性的預(yù)測(cè)結(jié)果，對(duì)于不同位置的溫度絕對(duì)值也預(yù)測(cè)得相當(dāng) 精確。這樣，針對(duì)特定應(yīng)用中散熱器的幾何形狀進(jìn)行精確設(shè)計(jì)與優(yōu)化可謂是水到渠成。借助 AcuSolve 的前處理器 AcuConsole，使用模板生產(chǎn)新產(chǎn)品的網(wǎng)格變得快速而簡(jiǎn)單。帝斯曼還針對(duì)一系列其他散熱器的幾何形狀進(jìn)行了類(lèi)似 分析，并對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了比對(duì)。在這些案例中，兩者顯示了良好的吻合性。
展開(kāi) “這種許可證機(jī)制是我們采用AcuSolve的主要驅(qū)動(dòng)力，”Lincoln說(shuō)，“不同的計(jì)算機(jī)都可以調(diào)用同一許可證，當(dāng)我們不使用AcuSolve時(shí)，我們可以不需要任何額外的費(fèi)用去使用MotionSolve或 RADIOSS。我們不再在軟件方面顯得捉襟見(jiàn)肘。”
Lincoln與Altair團(tuán)隊(duì)合作研發(fā)了一種基于AcuSolve的定制化工具，該工具很容易使用，使設(shè)計(jì)工程師在設(shè)計(jì)初期實(shí)現(xiàn)CFD仿真。
另外，Lincoln發(fā)現(xiàn)AcuSolve大大加速了產(chǎn)品仿真的周期。“我以前沒(méi)有意識(shí)到它有多強(qiáng)大，”他說(shuō)，“對(duì)于一個(gè)全新的水泵設(shè)計(jì)，我下載了40種不同設(shè)計(jì)，每種設(shè)計(jì)有4個(gè)或5個(gè)部件。仿真評(píng)估這些設(shè)計(jì)目前可以在一周內(nèi)完成，然而使用之 前的CFD軟件需要花費(fèi)一個(gè)月。AcuSolve建模更流程化，求解器收斂得更快并仍能保證精確的結(jié)果。我可以建立一組三個(gè)流動(dòng)點(diǎn)并在一個(gè)晚上就拿到結(jié)果，我可以在我本機(jī)上用一個(gè)晚上時(shí)間完成兩個(gè)模型的計(jì)算，并且Altair允許我使用我筆記本上所有4個(gè)核。我的下個(gè)Windows工作站是16核，HyperWorks許可證機(jī)制允許我充分使用它的計(jì)算性能。”
結(jié)論
Lincoln闡明了AcuSolve在水泵設(shè)計(jì)中的價(jià)值，同時(shí)會(huì)提高歐洲市場(chǎng)電動(dòng)汽車(chē)的乘員舒適性。他研發(fā)了一項(xiàng)基于AcuSolve的特殊工具滿足CooperStandard的特定需求。
這個(gè)工具是無(wú)縫集成于Altair前處理器AcuConsole中的高度流程自動(dòng)化工具，實(shí)現(xiàn)Lincoln在幾天內(nèi)獲得大量結(jié)果。 Lincoln將AcuSolve的仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)流動(dòng)測(cè)試進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果吻合很好。
展開(kāi) 解決方案
最近，帝斯曼在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程中應(yīng)用了Altair公司AcuSolve軟件。 AcuSolve是一款通用的CFD軟件，能夠針對(duì)多種熱量與流動(dòng)問(wèn)題進(jìn)行建模。當(dāng)前，帝斯曼正使用AcuSolve對(duì)自然對(duì)流和輻射冷卻進(jìn)行建模。為保障LED燈的設(shè)計(jì)使用壽命，燈中的電子元件在工作時(shí)所達(dá)到的最高溫度必須處于某一特定值以下，因此，對(duì)LED進(jìn)行冷卻至關(guān)重要。為評(píng)估聚合物散熱器的冷卻能力，在使用AcuSolve時(shí)也輔以其他實(shí)用CAE工具（如基于CAD的軟件）。在以下使用案例概述中，您將了解到 AcuSolve在塑料散熱器熱性能評(píng)估方面的預(yù)測(cè)能力。通過(guò)仿真結(jié)果與實(shí)際測(cè)量溫度的對(duì)比，可以看到兩者吻合性良好。
圖1：裝有一個(gè)PCB和三個(gè)LED的AcuSolve散熱器模型及溫度分布情況
為對(duì)散熱器向環(huán)境散熱的過(guò)程進(jìn)行模型，必須要考慮到相關(guān)的熱傳遞機(jī)理。毋庸置疑，對(duì)流可以造成熱損失。但需要注意的是，與強(qiáng)制對(duì)流不同，在很多自然對(duì)流現(xiàn)象中，向環(huán)境的輻射散熱損失往往不容忽視。此處提及的案例中，輻射熱損失大約占總熱損失的三分之一。要對(duì)散熱器的熱損失進(jìn)行精確建模，需要將自然對(duì)流與輻射均納入分析之中。散熱器表面附近的空氣溫度要高于周?chē)h(huán)境的空氣溫度，故這兩處空氣的密度差導(dǎo)致了空氣流動(dòng)，因此要對(duì)自然對(duì)流熱損失進(jìn)行建模，便需要使用特定工具將熱損失與散熱器周?chē)目諝饬鲃?dòng)進(jìn)行耦合。此外，由邊界層效應(yīng)導(dǎo)致的空氣滯留也需要考慮在內(nèi)，尤其在散熱器的散熱片間距設(shè)計(jì)得較小時(shí)更需如此。AcuSolve不僅可以對(duì)這些邊界層效應(yīng)進(jìn)行三維建模，還可防止設(shè)計(jì)者將散熱器的間距設(shè)計(jì)得過(guò)小。在對(duì)散熱器進(jìn)行冷卻分析時(shí)，還需要對(duì)輻射熱損失進(jìn)行建模。對(duì)于某些散熱片的設(shè)計(jì)，可能還會(huì)涉及相鄰散熱片之間的熱輻射，而有些設(shè)計(jì)則僅涉及散熱片對(duì)環(huán)境的熱輻射。在第一種情況中，向環(huán)境的輻射散熱損失將受限，這對(duì)于冷卻設(shè)備來(lái)說(shuō)并不是理想之選。
展開(kāi) 現(xiàn)在 Nippon Sharyo 設(shè)計(jì)人員主要依賴于 Altair HyperWorks 系列產(chǎn)品，特別是 AcuSolve 和 HyperMesh 進(jìn)行列車(chē)的舒適性和安全性設(shè)計(jì)。
“運(yùn)用 AcuSolve 進(jìn)行 CFD 仿真可使我們?cè)O(shè)計(jì)更好的產(chǎn)品，”Nippon Sharyo 設(shè)計(jì)組經(jīng)理 Sato Tetsuro 說(shuō)，“子 彈頭列車(chē)的設(shè)計(jì)項(xiàng)目逐年復(fù)雜，質(zhì)量和性能要求評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越高，涉及到的物理現(xiàn)象也更復(fù)雜，CFD 仿真能幫助 我們找到更好的解決方案?！? 在列車(chē)外部，Nippon Sharyo 不但著眼于減小外形阻力，同時(shí)力求減小進(jìn)隧道的噪聲。在列車(chē)內(nèi)部，采用 AcuSolve 進(jìn)行復(fù)雜的暖通空調(diào)仿真，考察乘客的舒適性。在這過(guò)程中，還考察了人體溫度和太陽(yáng)輻射的影響。
結(jié)論
很多公司的設(shè)計(jì)人員需要采用不同的設(shè)計(jì)軟件來(lái)考察列車(chē)外部的空氣動(dòng)力學(xué)特性和客艙內(nèi)部的流動(dòng)情況。然而 AcuSolve 讓 Nippon Sharyo 實(shí)現(xiàn)在同一平臺(tái)上完成兩種不同方面的應(yīng)用。因此大大降低產(chǎn)品設(shè)計(jì)成本，提高效率。
運(yùn)用 AcuSolve，列車(chē)外形得到了優(yōu)化，減小了進(jìn)隧道噪聲。為提高客艙內(nèi)部流動(dòng)情況，工程師使用 AcuSolve 仿真，設(shè)計(jì)出更合理的空調(diào)進(jìn)出口，從而優(yōu)化夏天和冬天的乘客舒適性。其中涉及到的物理現(xiàn)象有強(qiáng)迫對(duì)流、自然對(duì) 流、熱輻射、湍流、熱傳遞、熱源和太陽(yáng)輻射等眾多物理模型。另外 AcuSolve 可以實(shí)現(xiàn)攪拌摩擦焊仿真，通過(guò)設(shè)計(jì) 合理的焊接參數(shù)，提高車(chē)廂焊接工藝。
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AcuSolve的相關(guān)專(zhuān)題、標(biāo)簽、搜索
AcuSolve的最新內(nèi)容
其中，NS求解器（Altair? AcuSolve?）適用于全方位流動(dòng)、傳熱、湍流分析，穩(wěn)健性強(qiáng)且對(duì)網(wǎng)格質(zhì)量不敏感；SPH求解器（Altair? nanoFluidX?）無(wú)需傳統(tǒng)網(wǎng)格，擅長(zhǎng)仿真自由表面、油罐晃蕩等復(fù)雜流動(dòng)；LBM求解器（Altair? ultraFluidX?）原生GPU加速，可超高速完成車(chē)輛、建筑空氣動(dòng)力學(xué)仿真，一夜即可完成一輪高瞬態(tài)仿真迭代。
2.
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12月線上培訓(xùn)計(jì)劃
網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)計(jì)劃
EDEM 農(nóng)業(yè)機(jī)械篩選中DEM-CFD耦合網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)
12月26日 丨10:00-11:30
1.介紹EDEM與CFD耦合技術(shù)相關(guān)原理；
2.介紹EDEM的順序耦合，單項(xiàng)耦合，雙向耦合相關(guān)應(yīng)用；
3.分享Acusolve
SimLab 是多學(xué)科集成平臺(tái)，目前嵌入了3個(gè)流體求解器：AcuSolve / ElectoFlo / nanoFluidX，還包括流體拓?fù)鋬?yōu)化、DOE 參數(shù)優(yōu)化、流固耦合 FSI、流體+多體動(dòng)力學(xué)耦合、流體+離散元耦合以及電池包熱分析、電池?zé)崾Э胤治龉δ堋?3.PhysicsAI 預(yù)測(cè)汽車(chē)風(fēng)阻
首先我們來(lái)看 AI 和汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)結(jié)合的案例。
這個(gè)端到端的可靠性分析平臺(tái)不僅支持從 CAD 導(dǎo)入到多物理場(chǎng)求解的全流程工作，還內(nèi)置了 OptiStruct 和 AcuSolve 兩大求解器，并提供了多個(gè)專(zhuān)用模板來(lái)簡(jiǎn)化工程師的工作流程。
這個(gè)端到端的可靠性分析平臺(tái)不僅支持從 CAD 導(dǎo)入到多物理場(chǎng)求解的全流程工作，還內(nèi)置了 OptiStruct 和 AcuSolve 兩大求解器，并提供了多個(gè)專(zhuān)用模板來(lái)簡(jiǎn)化工程師的工作流程。
我們可以劃分為以下幾類(lèi)：
? 應(yīng)用1、通用流體仿真
這是最常見(jiàn)的 CFD 分析，如內(nèi)部流動(dòng)、外部氣動(dòng)等，在 Altair 中通過(guò)：
HyperMesh CFD 進(jìn)行前處理建模；
AcuSolve 進(jìn)行求解。
我們支持各種網(wǎng)格類(lèi)型、邊界條件、湍流模型、熱流模型等，滿足工程上大部分常規(guī)流動(dòng)模擬需求。
我們可以劃分為以下幾類(lèi)：
? 應(yīng)用1、通用流體仿真
這是最常見(jiàn)的 CFD 分析，如內(nèi)部流動(dòng)、外部氣動(dòng)等，在 Altair 中通過(guò)：
HyperMesh CFD 進(jìn)行前處理建模；
AcuSolve 進(jìn)行求解。
我們支持各種網(wǎng)格類(lèi)型、邊界條件、湍流模型、熱流模型等，滿足工程上大部分常規(guī)流動(dòng)模擬需求。
借助 Altair? AcuSolve?，研究人員對(duì)穩(wěn)態(tài)與瞬態(tài)工況下的熱分布進(jìn)行了深入研究。
邱榮瑛 泛亞汽車(chē)技術(shù)中心虛擬技術(shù)高級(jí)經(jīng)理
AI 構(gòu)建工業(yè)5.0的數(shù)據(jù)智能應(yīng)用
趙帥 Altair 高級(jí)數(shù)據(jù)分析咨詢師
創(chuàng)新仿真技術(shù)重構(gòu)研發(fā)效率新范式
蔡天舒 Altair 技術(shù)工程師
中場(chǎng)休息
自助午餐
下午
特邀演講：利用Altair AcuSolve
</p><p><br></p><p><strong>02、散熱仿真</strong></p><p>大北歐用Altair AcuSolve做<strong>散熱仿真</strong>，仿真結(jié)果和實(shí)驗(yàn)對(duì)標(biāo)非常接近。如圖，上方是用熱成像儀拍攝的云圖，主要找了幾個(gè)側(cè)點(diǎn)，下方是用AcuSolve在SimLab里做的仿真結(jié)果，計(jì)算數(shù)據(jù)對(duì)比媲美專(zhuān)業(yè)級(jí)別的獨(dú)立散熱仿真軟件。
