如果你遇到不懂的专业词汇，请您首先用鼠标选中该词汇，然后按住鼠标左键将该词汇拖入查询框中，再点击“查询”，就会弹出窗口显示该词汇的专业注释！
关闭
把式（4）根号部分进行Taylor展开，然后取其前
（5）利用得到的，M
时刻的表达式计算出）
和。可以证明，当
在其他方向上的分量均为
第二章：边界条件 这一章主要介绍使用边界条件的基本知识。边界条件能够使你能够控制物体之间平面、表面或交界面处的特性。边界条件对理解麦克斯韦方程是非常重要的同时也是求解麦克斯韦方程的基础。 §2.1 为什么边界条件很重要 用Ansoft HFSS求解的波动方程是由微分形式的麦克斯韦方程推导出来的。在这些场矢量和它们的导数是都单值、有界而且沿空间连续分布的假设下，这些表达式才可以使用。在边界和场源处，场是不连续的，场的导数变得没有意义。因此，边界条件确定了跨越不连续边界处场的性质。 作为一个 Ansoft HSS 用户你必须时刻都意识到由边界条件确定场的假设。由于边界条件对场有制约作用的假设，我们可以确定对仿真哪些边界条件是合适的。对边界条件的不恰当使用将导致矛盾的结果。 当边界条件被正确使用时，边界条件能够成功地用于简化模型的复杂性。事实上，Ansoft HFSS 能够自动地使用边界条件来简化模型的复杂性。对于无源RF 器件来说，Ansoft HFSS 可以被认为是一个虚拟的原型世界。与边界为无限空间的真实世界不同，虚拟原型世界被做成有限的。为了获得这个有限空间，Ansoft HSS使用了背景或包围几何模型的外部边界条件。 模型的复杂性通常直接与求解问题所需的时间和计算机硬件资源直接联系。在任何可以提高计算机的硬件资源性能的时候，提高计算机资源的性能对计算都是有利的。 §2.2 一般边界条件 有三种类型的边界条件。第一种边界条件的头两个是多数使用者有责任确定的边界或确保它们被正确的定义。材料边界条件对用户是非常明确的。 1、激励源 波端口（外部） 集中端口（内部） 2、表面近似 对称面 理想电或磁表面 辐射表面 背景或外部表面 3、材料特性 两种介质之间的边界 具有有限电导的导体 §2.3 背景如何影响结构 背景边界:所谓背景是指几何模型周围没有被任何物体占据的空间。任何和背景有关联的物体表面将被自动地定义为理想的电边界（Perfect E）并且命名为外部（outer）边界条件。你可以把你的几何结构想象为外面有一层很薄而且是理想导体的材料。 有耗边界:如果有必要，你可以改变暴露于背景材料的表面性质，使其性质与
#include "stdafx.h" #include FDTD方法中的吸收边界条件 如果你遇到不懂的专业词汇，请您首先用鼠标选中该词汇，然后按住鼠标左键将该词汇拖入查询框中，再点击“查询”，就会弹出窗口显示该词汇的专业注释！ 关闭 FDTD方法中的吸收边界条件 胡来平，刘占军 （重庆邮电学院光电工程学院重庆400065） 摘要：介绍并分析了时域有限差分中的吸收边界条件，对各种条件的应用进行了讨论，对时域差分技术的吸收边界条件进行了一定的总结和展望。 关键词：时域有限差分方法；吸收边界条件；电磁散射；完全匹配层 时域有限差分法（FDTD）是一种分析各种电磁问题的全波方法。用FDTD分析电磁辐射、散射等开放或者半开放性质问题时，不可能直接对无限的结构进行计算，因此必须在截断处设置适当的吸收边界条件，以便用有限网格空间模拟开放的无限空间或无限长的传输结构。理想的吸收边界条件应在截断边界上只有向外传输的波而没有向内的反射波。 自从Yee提出FDTD方法以来，对FDTD方法中的重要组成部分--吸收边界条件的研究就一直没有停止过。目前，构造吸收边界条件的思路主要有2种：一种是在边界上引入吸收材料，电磁波在无反射地进入吸收材料后被衰减掉，如PML。这种方法构造复杂，内存需求较大，但在很大的入射角度上吸收效果较好。另一种是从外行波方程出发构造的透射边界条件，如Mur边界条件等。这种类型的透射边界条件具有构造简单，内存需求小，基本上不额外消耗内存等特点。下面介绍几种应用较为广泛的吸收边界条件。 1 Mur吸收边界条件［1］ 考察一维波动方程： 他可分解为2个单向波方程： 当边界上电磁场满足式（2）时，电磁场仍是单向波形式，不产生反射，这就是Mur一阶吸收边界条件。同法对二维情况，有二维波动方程： 把式（4）根号部分进行Taylor展开，然后取其前2项，即令： 这就是Mur所建议的具有二阶近似的，适用于二维问题的近似吸收边界条件。他在FDTD中有广泛地应用。Mur吸收边界条件具有实施方便简单、吸收边界条件效果好的特点，然而在使用中注意到，一阶近Yee网格划分，在角区域存在较大误差，而二阶近似尽管就算精度较高，但编程复杂，且对三维情况还可能出现结果发散的现象［2］。 2 廖氏吸收边界条件 廖氏吸收边界条件比同阶的Mur吸收边界条件反射小约一个数量级，并且各阶吸收边界条件可用统一的公式表示。由于推导繁琐，这里直接给出其吸收边界条件公式： 其中：C j 为组合数，N表示廖氏吸收边界条件的阶数。 N N＝1时，给出了一阶吸收边界条件： !国家自然科学基金基金"编号#$#%&’()*资助项目 稿件收到日期(’’’+’,+’-.修改稿收到日期(’’&+’(+&$!/01234516789224371:;<701=>7?4@>A=>793>A B6?1@61C49@:>7?4@ 4D E0?@>"=4F#$#%&’()* G161?H1:(’’’+’,+’-.31H?81:(’’&+’(+&$ 三维I JK吸收边界条件在微带线 不连续性问题分析中的应用! 周平徐善驾 "中国科学技术大学电子工程与信息科学系.安徽.合肥.(-’’(%* 摘要将完全匹配层"L MN*吸收边界条件从求解二维/O P/M模问题推广到求解三维混合模传输线问题F通过对各种三维微带线不连续性结构散射特性的计算表明.文中给出的电磁L MN吸收边界条件保持了二维情况下宽带Q 高精度的优点.在复杂结构的C R/R分析中具有重要的实用意义F 关键词完全匹配吸收边界条件.时域有限差分法.不连续性.微带线F S I I K T U S V T W X W Y Z[\I JKS]^W_]T X‘ ]W a X\S_bU W X\T V T W X^V W V c dS X S K b^T^ W YJT U_W^V_T I\T^U W X V T X a T V T d^! e f g h L?@i j h B0>@+k?> "h@?H138?7<4D B6?1@61>@:/160@4A4i<4D E0?@>.f1D1?.l@09?(-’’(%.E0?@>* S m n o p q r o/01213D167A 问：用了很长时间的fluent，但一直没有把压力出入口边界条件弄明白。请大侠给予正确指导... 有的文档说亚声速流下initial是0或者不填，而有的出版物则把total和initial设置成几乎想等的值，或者差值为大气压，很困惑！ 比如说在一个喷射（亚声速流）流场中，实际条件为喷嘴入口压力40MPa，出口压力20MPa，即流场内围压20MPa，这时，在压力入口边界条件的总压、初始表压以及压力出口的表压分别应该设置多少？如果是超声速流，又有什么区别？ 还有，operating condition下的operating pressure是否设置成0或者大气压有什么说法吗？ A：有的出版物则把total和initial设置成几乎想等的值。 我在使用时一般也是采用这样的方法，严格来讲是有公式来计算的。但是这个值一般只是用于初始化，对结果影响不大，所以简单来讲就设置成和出口的一样。 这个值对流场的初始化有一定的影响，设置成0也不是不可以，但会增加迭代步数。 对于喷射而言，建议lz将operating condition下的operating pressure设置为0 ，即是绝对压力。 二 最近用Fluent做模拟的时候一直在使用压力出口边界，对其中出口温度、组分浓度等值的设置不是很明白，就仔细看了下Fluent User Guide，对压力出口边界描述如下： Pressure outlet boundary conditions require the specification of a static (gauge) pressure at the outlet boundary........All other flow quantities are extrapolated from the interior。因此，压力出口边界可以这样表述，即，给定出口压力，对流动中的其他物理量均有流场内部值差值得到。 那边界条件面板中设定的温度（等）值有什么用呢？ 是出现回流时的回流值。 三 Fluent内部计算采用的都是相对压强。在Define——Operating Conditions…中，所示的Operating Pressure是操作压强。默认的操作压强为一个大气压101325Pa. 下面叙述一下笔者对采用Operating Pressure原因的理解。 一种有效吸收边界条件的MATLAB 实现 陈敬国 中国地质大学（北京） 地球物理与信息技术学院 （100083） E-mail: chenjg_cugb@https://www.doczj.com/doc/ac16385234.html, 摘要：用有限差分法模拟地震波场是研究地震波在地球介质中传播的有效方法。但我们在实验室进行波场数值模拟时有限差分网格是限制在人工边界里面，即引入了人工边界条件。本文采用Clayton_Engquist_Majda 二阶吸收边界条件，通过MATLAB 编程实现了这一算法。依靠MATLAB 具有更加直观的、符合大众思维习惯的代码，为用户提供了友好、简洁的程序开发环境，方便同行们交流。 关键词：有限差分法，地震波场，数值模拟，吸收边界条件，MATLAB 1. 引言 用有限差分法模拟地震波场是研究地震波在地球介质中传播的有效方法[1] 。但我们在实验室进行波场数值模拟时，只能在有限的空间进行，所以有限差分网格是限制在人工边界里面，即引入了人为的边界条件。这种人为边界条件的引入将对有限区域内的波场值的计算带来严重影响，所以必须进行特殊的边界处理。边界条件处理的好坏直接影响地震正演模拟的最终效果。本文中我们采用Clayton_Engquist_Majda 二阶吸收边界条件[2] 。 被称作是第四代计算机语言的MATLAB 语言，利用其丰富的函数资源把编程工作者从繁琐的程序代码中解放出来。MATLAB 用更加直观的、符合大众思维习惯的代码，为用户提供了友好、简洁的程序开发环境。本文介绍运用MATLAB 实现带有吸收边界条件的地震波场数值模拟方法和步骤，便于同行们交流，亦可用于本科地震理论的教学中，让学生们在程序演示中理解地震波的传播规律。 2. Clayton_Engquist_Majda 二阶吸收边界条件 我们给定二维标量声波波动方程（含震源）： 2222221(,)P P f x z 2P x z v ???++=???t （1） 式中：是声波波场，是声波速度，P (,,)P x z t v (,)v x z (,)f x z 是震源。 对（1）式进行时间和空间2阶精度有限差分离散（见图1），整理后可得 112,,,1,1,122,1,2( 4)()() k k k k k i j i j i j i j i j i j k k i j i j P P P A P P P P P v t Src k +?,1 k +?++?=?++++?+Δ （2） 式中，，,(,,k i j P P i x j z k t =ΔΔΔ),,x z t ΔΔΔ为别为空间、时间离散步长，v t A h Δ= ， - 1 - 网格化分： 机体网格划分采用四面体网格。上部采用6mm网格，下部采用8mm网格，与缸套接触部分采用2mm网格，共有382111个单元，网格模型如图3和图4所示。缸套网格划分主要采用六面体2mm网格，4个缸套共有309472个单元，网格模型如图5所示。缸盖螺栓网格划分采用六面体4mm网格，18个螺栓共有13896个单元，网格模型如图6所示。缸垫网格划分采用六面体4mm网格，共有4075个单元，网格模型如图7所示。等效缸盖网格划分采用四面体7mm网格，共有186582个单元，网格模型如图8所示。总体计算网格模型如图9所示，共有896136个单元。 边界条件： 1 位移边界条件 机体底部约束为零 2 力边界条件 气缸套受力主要有装配应力、燃气压力、热应力和活塞侧向力。 2.1螺栓预紧力 螺栓预紧力通过拧紧力矩获得。根据YN33柴油机的螺栓拧紧力矩和螺栓结构尺寸计算得到螺栓预紧力为62490N。 2.2活塞对缸套的侧向力 活塞对缸套侧向力采用曲轴转角81°时的工况。假定力边界条件为：载荷沿缸套轴线方向按二次抛物线规律分布；沿缸套圆周120°角范围内按余弦规律分布。 选择侧击力影响最大位置进行研究，经过分析，选定1缸曲轴转角24°（活塞位于最大爆发压力处）、81°（活塞位于行程中间位置）时的工况进行研究，此时活塞对缸套的侧向力和侧向压力幅值如表1所示。加载边界条件时取L=43.5，x=0的位置为活塞销的位置。 表1 气缸套壁面加载的活塞侧向力 注：正值表示活塞侧向力作用在主推力侧，负值表示活塞侧向力作用在次推力侧。 2.3 缸套壁面的气体作用力 表2 一缸气缸套壁面加载的气体压力 热应力由温度边界条件计算得到温度场后施加到机械应力分析中进行热力耦合计算。 3 接触边界条件 主要接触对有：气缸盖与气缸垫、气缸盖与气缸套、气缸垫与机体、气缸垫与缸套、气缸套与机体、气缸盖与预紧螺栓下端面、预紧螺栓螺纹与机体螺栓孔螺纹。 4 温度边界条件 常见的导热特征边界条件有：第1类边界条件——恒定温度；第2类边界条件——热流密度；第3类边界条件——对流。本文研究机型选用采用第三类边界条件。 4.1气缸套温度边界条件 表3 AB段加载的热边界条件 表4 其他段加载的热边界条件 缸盖温度边界条件 缸盖暴露于大气环境中，其表面与周围环境换热极为微弱，因此换热系数不大，本次计算取23 W/m2·℃，环境温度取25℃。 4.2机体温度边界条件 三维斜流线性完全耦合层吸收边界条件 伍 新1,2 陈志夫3 尹汉锋1 1.湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙,410082 2.湖南工程学院,湘潭,411104 3.广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院,广州,511434 摘要:采用傅里叶与拉普拉斯变换方法分析了三维斜流背景下声波二涡波与熵波的色散关系;根据各物理波的色散轨迹特征,结合频率变化的时空坐标变换方法,给出了一组时间与空间坐标变换关系式,并将三维斜流线性欧拉方程变换至新坐标系;采用复数变换方法,引入阻尼,分别构建了x 层二y 层二 z 层及角层的完全耦合层(PML ) 吸收边界条件,给出了吸收项的施加原则;最后通过三维脉冲声波二对称涡环与周期性点声源在斜时均流中的传播问题验证了该吸收边界条件的正确性三研究结果表明:所提出的坐标变换关系能够有效解决各物理波相位速度与群速度不一致的问题;在斜背景流下,该PML 吸收边界条件能较好地吸收物理波,有效抑制边界反射,可用于气动声学计算三 关键词:完全耦合层;边界条件;计算气动声学;欧拉方程;色散 中图分类号:V211.3 DOI :10.3969/j .issn.1004132X.2015.01.001Three Dimensional Linear PML Absorbin g Boundar y Conditions with an Obli q ue Mean Flow Wu Xin 1,2 Chen Zhifu 3 Yin Hanfen g 11.State Ke y Laborator y of Advanced Desi g n and Manufacturin g for Vehicle Bod y ,Hunan Universit y ,Chan g sha ,4100822.Hunan Institute of En g ineerin g ,Xian g tan ,Hunan ,4111043.Guan g zhou Automobile Grou p Co.,Ltd.Automotive En g ineerin g Institute ,Guan g zhou ,511434Abstract :For three dimensional linear Euler e q uations in the case of obli q ue mean flow ,the dis -p ersion relations of acoustic ,vortex and entro py wave were first anal y zed b y usin g Fourier and La -p lace transform method.Then the h yp othesis for chan g ed fre q uenc y was em p lo y ed ,a p ro p er s p ace -time transformation was p resented for derivin g three dimensional linear Euler e q uations in trans -formed coordinates.A com p lex chan g e was a pp lied to the new e q uations and a dam p in g p arameter was introduced.A three linear PML absorbin g boundar y conditions in the case of obli q ue mean flow for x la y er ,y la y er ,z la y er and corner la y er were derived.In addition ,the im p ortance of added ab -sor p tion term was em p hasized.Finall y ,the effectiveness of linear PML absorbin g boundar y condi -tions was validated b y com p utin g the com p utational aeroacoustics benchmark p roblems.The results p rove that :the p resented s p ace -time transformation can solve the p roblem of direction inconsistence in g rou p and p hase velocit y of p h y sical wave ;in the case of obli q ue mean flow ,the p ro p osed PML ab -sorbin g boundar y conditions can absorb the p h y sical wave with little or no reflection.Therefore ,it also can be a pp lied to aeroacoustic com p utation.Ke y words :p erfectl y matched la y er (PML );boundar y condition ;com p utational aeroacoustics ;Euler e q uation ;dis p ersion 收稿日期:20140519基金项目:国家自然科学基金资助项目(11302075,11002052);湖南省教育厅高等学校科学研究项目(12C0627)0 引言在开放区域气动声学问题的数值计算中,无限计算域需要人工截断,形成一种特殊的边界条件,即无反射边界条件,它既要使计算域内的各种 物理波能无反射或者较小反射地通过边界,又能 让计算域外的物理波能顺利通过边界进入计算 域,同时,还能阻止计算域外的非物理波传入计算域三完全耦合层(p erfectl y matched la y er , PML )吸收边界条件作为最优秀的无反射边界条件之 一,在近年取得了极大的发展三 文献[1-5]首次将Beren g er 提出的PML 技术引入计算气动声学领域,提出了一系列稳定的PML 吸收边界条件三Lin 等[6]建立了一个适用于平行流计算的非线性和黏性PML 吸收边界条件三结合谱差分方法,Zhou 等[7]采用该黏性PML 吸收边界条件求解了圆柱绕流等典型气动声学问题三柳占新等[8]从声学角度推导了笛卡儿坐标系和柱坐标下全欧拉方程的PML 吸收边界条件,并将其应用于涡扇发动机进气道流场模拟三 四1四三维斜流线性完全耦合层吸收边界条件 伍 新 陈志夫 尹汉锋 边界条件设置问题 1、速度入口边界条件（velocity-inlet）：给出进口速度及需要计算的所有标量值。该边界条件适用于不可压缩流动问题。 Momentum 动量？thermal 温度radiation 辐射species 种类 DPM DPM模型（可用于模拟颗粒轨迹）multipahse 多项流 UDS（User define scalar 是使用fluent求解额外变量的方法） Velocity specification method 速度规范方法：magnitude，normal to boundary 速度大小，速度垂直于边界；magnitude and direction 大小和方向；components 速度组成？Reference frame 参考系：absolute绝对的；Relative to adjacent cell zone 相对于邻近的单元区 Velocity magnitude 速度的大小 Turbulence 湍流 Specification method 规范方法 k and epsilon K-E方程：1 Turbulent kinetic energy湍流动能；2 turbulent dissipation rate 湍流耗散率 Intensity and length scale 强度和尺寸：1湍流强度 2 湍流尺度=0.07L（L为水力半径）intensity and viscosity rate强度和粘度率：1湍流强度2湍流年度率 intensity and hydraulic diameter强度与水力直径：1湍流强度；2水力直径 FLUENT边界条件（2）—湍流设置 （fluent教材—fluent入门与进阶教程于勇第九章） Fluent：湍流指定方法（Turbulence Specification Method） 2009-09-16 20:50 使用Fluent时，对于velocity inlet边界，涉及到湍流指定方法（Turbulence Specification Method），其中一项是Intensity and Hydraulic Diameter （强度和水利直径），本文对其进行论述。 其下参数共两项， （1）是Turbulence Intensity，确定方法如下： I=0.16/Re_DH^0.125 (1) 其中Re_DH是Hydraulic Diameter（水力直径）的意思，即式(1)中的雷诺数是以水力直径为特征长度求出的。 雷诺数 Re_DH=u×DH/υ(2) u为流速，DH为水利直径，υ为运动粘度。 水利直径见（2）。 （2）水利直径 水力直径是水力半径的二倍，水力半径是总流过流断面面积与湿周之比。 水力半径 R＝A/X (3) 其中，A为截面积（管子的截面积）＝流量/流速 X为湿周(字面理解水流过各种形状管子外圈湿一周的周长) 例如：方形管的水利半径 R=ab/2(a+b) 水利直径 DH=2×R (4) 举例如下： 如果水流速度u=10m/s，圆形管路直径2cm，水的运动粘度为1×10-6 m2/s。 则 DH=2×3.14*r^2/(2*3.14*r)=2*3.14*0.01^2/(3.14*0.02)=0.01 r为圆管半径 Re_DH=u×DH/υ=10*0.02/10e-6=20000 I=0.16/Re_DH^0.125=0.16/20000^0.125=0.0463971424017634≈5% 定义边界条件 在Boundary菜单中选择Boundary mode选项，则显示几何模型的边界。选定要裁减的线条后，使用Boundary菜单的Remove Subdomain Border命令对其进行裁减。如图5-7所示： 图5-7（a）地铁站台电场边界条件 图5-7（b）地铁站台磁场边界条件 电场边界条件：内边界是接触轨、走行轨表面，内外边界都设置为Drichlet 边界条件，接触轨电位为?为750V，走行轨电位?为0V，其余边界电位为0V。如图5-8（a），5-8（b）所示。 图5-8（a）求解电场时接触轨轨边界条件的设定 图5-8（b）求解电场时走行轨边界条件的设定 磁场边界条件：忽略站台外漏磁场影响整个模型外边界设置为Drichlet边界条件，A=0。如图5-8（c）所示。 图5-8（c）求解磁场时的边界条件 然后进入PDE模式，显示子区域编号如图5-9所示： 图5-9 电场、磁场几何模型 分析地铁站台电场时，静电场是介电常数ε和空间电荷密度ρ的函数。在求解域中空间内有0=ρ，而在0=ρ的情况下，介电常数ε取值不影响静电场分布情况。PDE 的参数设定如5-10所示。 图5-10 站台电场PDE 参数设定 分析地铁站台磁场时，静磁场是磁导率μ和电流密度J 的函数。其中 S I J = （5-1） 式中I 为钢轨电流的大小（A ），S 为钢轨横截面积(2m )。 P I H = （5-2） 式中I 为钢轨电流的大小（A ），P 为钢轨横截面周长(cm )。 由于相对磁导率能更方便地表征磁介质磁性，因此用r μ代替μ以简化求解过程。由实验得到的)(H r μ函数曲线即可确定相对磁导率[13]，如图5-11所示。 定义边界条件概述 边界条件包括流动变量和热变量在边界处的值。它是FLUEN盼析得很关键 的一部分，设定边界条件必须小心谨慎。 边界条件的分类：进出口边界条件：压力、速度、质量进口、进风口、进气扇、压力出口、压力远场边界条件、质量出口、通风口、排气扇；壁面、rep eat ing, andp ole bou ndaries:壁面，对称，周期，轴；内部单元区域：流体、固体（多孔是一种流动区域类型）；内部表面边界：风扇、散热器、多孔跳跃、壁面、内部。（内部表面边界条件定义在单元表面，这意味着它们没有有限厚度，并提供了流场性质的每一步的变化。这些边界条件用来补充描述排气扇、细孔薄膜以及散热器的物理模型。内部表面区域的内部类型不需要你输入任何东西。） 下面一节将详细介绍上面所叙述边界条件，并详细介绍了它们的设定方法以及设定的具体合适条件。周期性边界条件在本章中介绍，模拟完全发展的周期性流动将在周期性流动和热传导一章中介绍。 使用边界条件面板 边界条件（Figure 1）对于特定边界允许你改变边界条件区域类型，并且打开其他的面板以设定每一区域的边界条件参数 菜单：Define/Boundary Conditions... Figure 1:边界条件面板 改变边界区域类型 设定任何边界条件之前，必须检查所有边界区域的区域类型，如有必要就作适当的修改。比方说：如果你的网格是压力入口，但是你想要使用速度入口，你就要把压力入口改为速度入口之后再设定。 改变类型的步骤如下： 1. 在区域下拉列表中选定所要修改的区域 2. 在类型列表中选择正确的区域类型 3. 当问题提示菜单出现时，点击确认 确认改变之后，区域类型将会改变，名字也将自动改变（如果初始名字时缺省的请参阅边界条件区域名字一节）,设定区域边界条件的面板也将自动打开。 ！注意：这个方法不能用于改变周期性类型，因为该边界类型已经存在了附加限制。创建边界条件一节解释了如何创建和分开周期性区域。需要注意的是，只能在图一中每一个类别中改变边界类型（注意：双边区域表面是分离的不同单元区域.） Figure 1:区域类型的分类列表 设定边界条件 在FLUENT中，边界条件和区域有关而与个别表面或者单元无关。如果要结合具有相同边界条件的两个或更多区域请参阅合并区域一节。 设定每一特定区域的边界条件，请遵循下面的步骤： 1.在边界条件区域的下拉列表中选择区域。 2.点击Set...按钮。或者，1.在区 域下拉列表中选择区域。 2.在类型列表中点击所要选择的类型。或者在区域列表中双击所需区域 选择边界条件区域将会打开，并且你可以指定适当的边界条件 在图像显示方面选择边界区域 在边界条件中不论你合适需要选择区域，你都能用鼠标在图形窗口选择适当的区域。如果你是第一次设定问题这一功能尤其有用，如果你有两个或者更多的具有相同类型的区域而且你想要确定区域的标号（也就是画出哪一区域是哪个）这一功能也很有用。要使用该功能请按下述步骤做： 1.用网格显示面板显示网格。 2.用鼠标指针（默认是鼠标右键--参阅控制鼠 标键函数以改变鼠标键的功能）在图形窗口中点击边界区域。在图形显示中选 择的区域将会自动被选入在边界条件面板中的区域列表中，它的名字和编号也会自动在控制窗口中显示 改变边界条件名字 1.施加显式分析的载荷 一般的加载步骤如下： （1）将模型中受载的部分定义为组元或PART（用于刚体的加载）； （2）定义包含时间和对应荷载数值的数组参数并赋值； （3）通过上述数组定义荷载时间历程曲线； （4）选择施加荷载的坐标系统（默认为在总体直角坐标系）； （5）将荷载施加到结构模型特定受载的部分上。 在ANSYS/LS-DYNA中，定义或分析显式分析载荷的GUI操作菜单路径为：Main Menu>Preprocessor>LS-DYNA Options>Loading Options>Specify Loads Main Menu>Solution>Loading Options>Specify Loads 通过上述菜单调出如图1所示的加载对话框，在其中依次输入相应的参数，同样可以完成载荷的施加过程。 图1施加显式分析的载荷 注意：在ANSYS/LS-DYNA中，上述方式定义的载荷是在一个载荷步施加的，即直接施加随着时间变化的各种动力作用到结构的受载部分。不要与ANSYS 隐式结构分析中多个载荷步加载的概念相混淆。 施加了显式分析载荷之后，可以通过操作显示或隐藏载荷标志，其GUI菜单操作路径为：Main Menu>Preprocessor>LS-DYNA Options>Loading Options>Show Forces 2.施加初始条件 在瞬态动力问题中，经常需要定义结构系统的初始状态，如初始速度等。 在ANSYS/LS-DYNA程序中，菜单路径为： Main Menu>Preprocessor>LS-DYNA Options>Initial Velocity>On Nodes/PARTs Main Menu>Solution>Initial Velocity>On Nodes/PARTs 图2施加于PART上初始速度 3.施加边界条件 在ANSYS/LS-DYNA中，可以定义如下一些类型的边界条件： ★固定边界条件 其菜单操作路径为： Main Menu>Preprocessor>LS-DYNA Options>Constraints>Apply>On Nodes Main Menu>Solution>Constraints>Apply>On Nodes 在图形窗口中单击需要约束的节点，然后，在弹出的如图3所示的对话框中进行施加零约束的操作。 ★滑移或循环对称边界 当模拟滑移或循环对称的几何对象时，只需建立很小的一个对称部分，这时就需要定义滑移对称边界。在ANSYS／LS-DYNA中，通过EDBOUND命令来施加这种边界，可以用节点组元确定边界或方向矢量来定义法向或方向（滑移对称）或转轴（循环对称）。 EDBOUND命令的一般格式为： EDBOUND，Option，Lab，Cname，XC，YC，ZC，Cname2，COPT 周期性边界条件 周期性边界条件用来解决，物理模型和所期待的流动的流动/热解具有周期性重复的特点。FLUENT提供了两种类型的周期性边界条件。第一种类型不允许通过周期性平面具有压降（对于FLUENT4用户来说：这一类型的周期性边界是指FLUENT4中的圆柱形边界）。第二种类型允许通过平移周期性边界具有压降，它是你能够模拟完全发展的周期性流动（在FLUENT4中是周期性边界）。 本节讨论了无压降的周期性边界条件。在周期性流动和热传导一节中，完全发展的周期性模拟能力得到了详尽的描述。 周期性边界的例子 周期性边界条件用于模拟通过计算模型内的两个相反平面的流动是相同的情况。下图是周期性边界条件的典型应用。在这些例子中，通过周期性平面进入计算模型的流动和通过相反的周期性平面流出流场的流动是相同的。正如这些例子所示，周期性平面通常是成对使用的。 Figure 1: 在圆柱容器中使用周期性边界定义涡流 周期性边界的输入 对于没有任何压降的周期性边界，你只需要输入一个东西，那就是你的所模拟的几何外形是旋转性周期还是平移性周期。（对于有周期性压降的周期流还要输入其它的东西，请参阅周期性流动和热传导一节。） 旋转性周期边界是指关于旋转对称几何外形中线形成了一个包括的角度。本节中的图一就是旋转性周期。平移性周期边界是指在直线几何外形内形成周期性边界。下面两图是平移性周期边界： Figure 1: 物理区域 Figure 2: 所模拟的区域 对于周期性边界，你需要在周期性面板（下图）中指定平移性边界还是旋转性边界，该面板是从设定边界条件菜单中打开的。 Figure 3: 周期性面板 (对于耦合解算器，周期性面板中将会有附加的选项，这一选项允许你指定压力跳跃，详细内容请参阅周期性流动和热传导一节。) 如果区域是旋转性区域，请选择旋转性区域类型。如果是平移性就选择平移性区域类型。对 CFX前处理 边界条件 边界条件类型 如何创建一个边界条件 …如前所示. 定义一个边界条件 基本设置 SolidWorks Simulation边界条件设定方法 ---转载自期刊《CAD/CAM与制造业信息化》 P60，河南工程学院刘军 一、引言 有限元分析利用数学近似的方法对真实物理系统进行模拟，分析结果误差的主要来源如图1所示，其中影响分析结果最大因素的是约束和载荷，即边界条件。不恰当的边界条件会使分析模型的结果严重偏离实际结果。本文重点讲解边界条件中分析模型边界的确定方法。 分析模型边界定义得越大，被关注对象的分析结果就越接近真实情况。但是，这也造成分析模型中包含的零部件数量过多，计算困难、成本过高、消耗的时间也越多;分析模型的边界定义得越小，边界条件的定义就越困难，与实际产品的偏差就越大，分析产生误差的概率越大。 本文主要讨论SolidWorks Simulation中三种确定分析模型边界的方法：包裹法、工程分析法和圣维南原理法。 图1有限元分析误差的主要因素 二、包裹法 包裹法，首先，单独取出被关注的零部件，确定其最 合理的边界条件，进行分析计算;然后扩大零部件的范围，即增加一层零部件，添加合理的边界条件后再次分析计算;对比两次计算的结果，如果结果偏差很大，说明第一次分析定义的边界太小，需要再次扩大边界重新计算，和第二次的结果对比。循环进行，直至两次分析的结果基本不再发生变化，就找到了最合适的边界。该方法适用于所有分析类型，具体分析流程如图2所示。 例如，我们关注某轨道车底板一个零件“C型槽”的力学性能，如图3所示的黄色零件。绿色部位是和其余零部件的接触面。利用包裹法确定其分析边界的步骤如下。 (1)孤立关注的零部件：分析模型仅选取C型槽零件自身。 (2)添加边界：将C型槽与其他零件的接触面分割出来，如图3所示的绿色面。对绿色面采用固定约束，如图4所示。 (3)添加其他相关参数，分析计算，结果如图5所示，固定约束的区域没有任何变形。 (4)扩大分析模型的边界至连接C型槽的槽钢，如图6所示。FDTD方法中的吸收边界条件
三维PML吸收边界条件在微带线不连续性问题分析中的应用
7601:A><13"L MN*>;843;?@i;49@:>3<64@:?7?4@8t1311u71@:1:D34s(+R/O P/M s4:18234;A1s747016>814D-+R0<;3?:s4:1873>@8s?88?4@234;A1s F B6>7713?@i60>3>6713?87?684D-+R:?864@7?@9+ ?7<8739679318?@s?634873?2A?@18t1318966188D9A A71:F=9s13?6>A3189A78804t70>770123181@71:-+R L MN>;843;?@i;49@:>3<64@:?7?4@s>?@7>?@8701>:H>@7>i14D t?:1;>@:>@:0?i0>6693>6<4D43:?@>3<(+RL MN F /0?87160@?v916>@;1D937013981:?@701C R/R>@>A<8?8D4364s2A?6>71:8739679318F w x yz{p|n L MN>;843;?@i;49@:>3<64@:?7?4@8.C R/Rs1704:.:?864@7?@9?7<.s?634873?2A?@1F 引言 时域有限差分法"C R/R*不仅能应用于开域的散射问题.而且越来越多地用来分析微波及光学导波结构的传输特性F在导波结构传输问题的C R/R 分析中.最重要的问题是采用什么样的吸收边界条件.以使截面对数值结果的影响尽可能地减小F因为在一般的波导中存在着多种传输模式.并且都有明显的色散特性.因此一种好的边界条件必须能够吸收以不同群速度传输的电磁波能量.或者说必须具有很宽的频带特性F 应用于自由空间问题的吸收边界条件有很多种.包括单向波方程"g@1+t>进出口边界条件各种说法
一种有效吸收边界条件的MATLAB实现
边界条件
三维斜流线性完全耦合层吸收边界条件
(完整版)fluent边界条件设置
[整理]FLUENT边界条件(2)—湍流设置.
定义边界条件
各类边界条件
ANSYS求解过程中的载荷 约束与边界条件的设定
fluent边界条件(二)
CFX边界条件设置讲解
讲座 4
3/23/2007 ? 2007 ANSYS, Inc. All rights reserved.
CFX 11.0 ANSYS, Inc. Proprietary
Version 1.3
Inventory #002445 4-1
Version 1.3
? 在所有需要进行模拟计算区域的外表面上，都需要设 置边界条件 (限制所需模拟的问题)
? 对计算流体而言，只有 5 种基本的边界条件
壁面
出口
入口
3/23/2007 ? 2007 ANSYS, Inc. All rights reserved.
对称面
CFX 11.0 ANSYS, Inc. Proprietary
自由流出口
Inventory #002445 4-2
Version 1.3
3/23/2007 ? 2007 ANSYS, Inc. All rights reserved.
CFX 11.0 ANSYS, Inc. Proprietary
Inventory #002445 4-3
? 边界类型
– 入口, 出口, 开口, 壁面,对称面
? 位置
– 在下拉菜单中选择区域的部件或 是从所有的2D构件中点选
? 坐标系
– 如果存在多个坐标系，请选择正 确的一个
? 坐标系类型
– 只有存在旋转坐标系的时候，才 会被激活. 允许用户根据旋转或 是静止（绝对）坐标系设置数值.
? 剖面边界条件
– 在下几章中进行讨论
3/23/2007 ? 2007 ANSYS, Inc. All rights reserved.
CFX 11.0 ANSYS, Inc. Proprietary
Version 1.3
Inventory #002445 4-4SolidWorksSimulation边界条件设定方法
相关主题
文本预览