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3 .workbench中高斯熱源加載 首先在workbench中建立一個瞬態(tài)熱分析模塊，建好CAD模型并畫好網(wǎng)格，材料參數(shù)設(shè)置如下圖，記得單位系統(tǒng)和坐標(biāo)要與前面在APDL中的設(shè)定要一致，否則是錯誤的。如下圖，將要施加熱源的面命名為A1(自己可以任意定義）。除了熱源施加的面外，其他幾個面都按照下圖設(shè)置換熱條件。

通過幾何處理、材料定義、網(wǎng)格劃分、接觸設(shè)置、邊界條件定義、計算參數(shù)配置及結(jié)果分析等步驟，完成從建模到仿真的全流程操作。本手冊適用于結(jié)構(gòu)工程師、仿真分析師及相關(guān)技術(shù)人員。2. 幾何處理2.1 幾何導(dǎo)入 推薦使用SpaceClaim或DesignModeler (DM) 進(jìn)行幾何前處理，二者在抽殼、幾何修復(fù)等操作中效率較高。

要在Spaceclaim中定義驅(qū)動參數(shù) 應(yīng)該處于拉伸模式，或移動模式，或使用尺寸 拉伸模式提供了對尺寸變化的訪問 移動模式提供了對實體的位置和方向上更改的訪問 選擇要參數(shù)化的特征（該特征應(yīng)顯示尺寸標(biāo)注）。

打開經(jīng)典界面，然后選擇Parameters→Functions→Define/Edit然后在彈出的Function Editor中選取你想要輸入的熱源函數(shù)，我這里使用了一個高斯體熱源函數(shù)，也可以替換成高斯面熱源或者雙橢球熱源，具體函數(shù)請自行查找文獻(xiàn)點擊Save后，保存后綴名為.func的函數(shù)文件，其名稱為func11.func然后退出，重新選擇Parameters

工具指南 選項 在正確選擇定義空腔的入口和出口的面/邊后，將激活面內(nèi)部預(yù)覽工具 可以滑動工具滑塊查看“濕”面，并檢查選定體積中是否有任何泄漏 壓印封閉邊：保存封閉面完好無損以查看入口和出口的位置

經(jīng)過外包面操作，獲得一個刻面化的外包面幾何。在Fluent的外氣動模擬前處理中，如遇到極端復(fù)雜的幾何，最好先在SpaceClaim中做這樣的預(yù)處理，因為有時Fluent Meshing對于極端復(fù)雜的臟幾何并不一定能處理，尤其是像本文中這樣有大片沒有實體化的模型。

2.2 命名選擇（Named Selections）關(guān)鍵命名組定義Inlet：選擇流體域前端面，指定為速度入口。Outlet：選擇流體域后端面，指定為壓力出口。Blade：隱藏其他部件后框選所有葉片表面，指定為固定溫度邊界。Wall：選擇風(fēng)機(jī)外表面，設(shè)為壁面。

6）刪除不必要的實體除需要的計算域?qū)嶓w外，將其余不必要的部件刪除，包括面與曲線。 7）保存幾何將計算域?qū)嶓w幾何保存，保存.scdoc與.stp兩種格式。腳本執(zhí)行過程： 垂直軸風(fēng)力機(jī)數(shù)值仿真——建模篇SpaceClaim.mp4

打開經(jīng)典界面，然后選擇Parameters→Functions→Define/Edit然后在彈出的Function Editor中選取你想要輸入的熱源函數(shù)，我這里使用了一個高斯體熱源函數(shù)，也可以替換成高斯面熱源或者雙橢球熱源，具體函數(shù)請自行查找文獻(xiàn)點擊Save后，保存后綴名為.func的函數(shù)文件，其名稱為func11.func然后退出，重新選擇

Abaqus2016及更早版本中漢字顯示亂碼，可切換為英文界面，將lang.txt文件中的“zh_CN = 1”更改為“zh_CN = 0”即可； 本插件采用高斯面熱源進(jìn)行熱源定義，如需其他形式的熱源，可自行修改； 延申本插件，可用于DLOAD、VDLOAD子程序，生成指定路徑的移動載荷。有意購買或存疑，歡迎私信咨詢。

2.2 幾何檢查 確保幾何模型的連接性，避免面和面之間在線上的不連接問題。在沖擊震動分析中，幾何連接問題可能導(dǎo)致模型在撞擊過程中出現(xiàn)開裂。3. 材料屬性賦予3.1 材料定義 為每個部件賦予材料屬性。例如，船體結(jié)構(gòu)通常使用非線性材料（如鋼材）。 對于撞擊體，可以將其定義為剛性體，或賦予較大的材料屬性（如高彈性模量）。

Face：物體的“面”，移動的熱流將施加在其上；Path：移動熱源的路徑。可以是物體表面的任何邊緣；Start Point：移動熱源的“起點”。這是“路徑”的邊的兩個端點之一；Index:移動熱源的唯一id。

幾何導(dǎo)入與處理： o 在 SpaceClaim 或其他三維軟件（如CATIA、SolidWorks、Inventor等）中對幾何模型進(jìn)行預(yù)處理，確保模型的完整性和準(zhǔn)確性。o 對于機(jī)翼蒙皮和肋板等復(fù)雜結(jié)構(gòu)，需將蒙皮和肋板分割為獨立的面或體，以便后續(xù)定義接觸關(guān)系和鋪層順序。

SpaceClaim集成在Workbench平臺，可以通過拉伸、移動創(chuàng)建參數(shù)，過程如下所示： ① 點擊拉動(Pull)或移動(Move)按鈕，進(jìn)入拉動或移動模式下，選擇相應(yīng)特征進(jìn)行操作： 拉動模式下選擇幾何特征如圓柱面、孔面，軟件會顯示特征尺寸，允許用戶進(jìn)行更改； 移動模式下選擇模型組件，指定參考位置移動組件，軟件會顯示移動或旋轉(zhuǎn)尺寸，允許對組件位置和方向更改。

它們可以是線也可以是面。懸垂角需要在這里再次指定。它可以不同于在方向圖中用于支撐體計算的那個值。用于表面檢測的最小尺寸。所有尺寸小于此處指定的曲面都不會被考慮生成支撐。 支撐設(shè)置定義之后，單擊Create Regions使它們出現(xiàn)在樹中，它們會顯示在有面部分上，我們可以單獨對某個支撐進(jìn)行刪除或者重命名操作。 支撐區(qū)域可以手動創(chuàng)建:‐單擊手動區(qū)域圖標(biāo)。

這種情況下，基于與移動手柄軸一起顯示的角度的驅(qū)動尺寸可能與參數(shù)定義原本的意圖就不一致了，這時建議采用基于標(biāo)注平面的方式尺寸參數(shù)化，即將參數(shù)值基于圖形標(biāo)注尺寸去定義，以確保一致性。 下面以具有裝配關(guān)系的聯(lián)動鉗鉗口張開角度參數(shù)化為例，采用基于標(biāo)注平面的尺寸方法去創(chuàng)建驅(qū)動尺寸。圖中示意為聯(lián)動鉗的右半側(cè)幾何，采用二級杠桿原理，施加力被放大兩次，最終放大了鉗口力。

熱源校核是通過比較模擬的熔池邊界與實際焊縫熔合線的匹配程度來確定熱源模型的合理性。根據(jù)熱源的作用方式，焊接熱源模型可以分為： 點熱源：熱量集中在一個點上，適用于小范圍高熱輸入情況。面熱源：熱量分布在一個面上，適用于較大范圍的焊接過程。體熱源：熱量分布在一個體積內(nèi)，用于模擬更復(fù)雜的焊接情形。面熱源和體熱源還可以根據(jù)熱量分布的數(shù)學(xué)形式進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)分。

本案例將通過SpaceClaim采用Python腳本定義邊界條件，并通過ICEM劃分網(wǎng)格，介紹網(wǎng)格劃分過程。 1. SpaceClaim定義邊界條件 讀取 上一篇 的幾何文件繼續(xù)處理即可，主要是對選定的面來定義邊界。

圖6 鋼軌表面施加法向和切向移動載荷3.1 法向移動載荷實現(xiàn)DLOAD DLOAD子程序是ABAQUS中定義體載荷、面載荷、線載荷等的一種接口，通過Fortran代碼自定義每個積分點上的載荷值。DLOAD適用于定義在單元上的載荷（如壓力、密度效應(yīng)等）；可以利用時間（TIME(1)）、空間坐標(biāo)（COORD）、元素編號等信息，來定義移動的載荷區(qū)域或強(qiáng)度，主要用于法向載荷的模擬。

殷鋼計量桿固定在結(jié)構(gòu)兩端的立方體衛(wèi)星框架中，并允許裝置滑動： 圖 4：殷鋼桿 框架本身通過粘合連接： 圖5：粘合連接 在定義機(jī)械連接方式后，現(xiàn)在可以稍微調(diào)整 Ansys 創(chuàng)建的網(wǎng)格，以滿足我們的仿真需求，因為默認(rèn)網(wǎng)格設(shè)置可能在某些區(qū)域的質(zhì)量不佳，我們需要對其進(jìn)行適應(yīng)調(diào)整。調(diào)整兩個反射鏡的網(wǎng)格尺寸，使每個像面至少達(dá)到 10000 個節(jié)點。