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第二节求解器基础

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3.求解器基础1

3.求解器基础1


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在非交互模式下TUI命令在一个批处理 文件中能够用来自动运行。 TUI命令file/read-bc 和 file/write-bc 能够用来从文件中独 立的读入和写入FLUENT设置 TUI命令可以用来设置各个求解器变量 增加后缀.gz 在case,data文件后面可以 写成压缩格式，在读入时再自动解压
•
后处理
– 反馈回求解器 – 工程分析
Introductory FLUENT Notes FLUENT v6.3 December 2006
文本用户界面
• 所有的图形用户界面命 令都有一个对应的文本 用户界面命令
– 高级命令只在TUI中可用 – 按下Enter键可显示当前光 标下的命令设置 – q返回上一级菜单
– 默认情况下，FLUENT使用SI单位系 统（特殊的，米－千克－秒系统） – 在单位设置面板上能够自己定义任何 单位
Define Units…
Introductory FLUENT Notes FLUENT v6.3 December 2006
网格重排和修改
• 网格能够重排为了是相邻的单元体在域中和内存中能够互相靠近
Reorder Reorder Domain Print Bandwidth Grid Reorder Zones
Grid Grid
Introductory FLUENT Notes FLUENT v6.3 December 2006
多面体网格转化
四面体的或者混合的网格能够在FLUENT 6.3中不用通过前处理程序就转换为多面 体网格
– 单元体－将求解域离散化
• 计算域由表征关心的流体和固体区域 网格所确定
Байду номын сангаас
结构力学求解器重要知识点

结构力学求解器重要知识点

结构力学求解器重要知识点看结构力学书了解：自振频率、几何构造（怎样判断多余约束数与自由度）。

1、输入数值时（如刚度等），可用科学记数法输入：如1.25e52、自己学习时，可打开“入门向导.inp”文件，其中包含两个例题及创建该例题的详细的操作步骤。

可按其注释说明进行同样的操作。

3、变量定义，如L=6，H=L/2，可方便后续的数值的输入4、删除命令后，可按ctrl+z撤消5、荷载条件中，均布荷载沿杆轴通用，沿水平则是均布荷载水平分布（不能在竖直杆上分布），沿竖直是均布荷载竖直分布（不能在水平杆上分布）。

6、0.4*0.6**3/12=（0.4*0.63）/127、自振频率参数,10,1,0.00000005？8、修改命令：调用对话框以修改当前光标所在的命令行；9、一下命令在编辑菜单中：复原：使用该命令，可以取消上一次所做的编辑，如果无编辑操作，则该命令无法使用；删除：从文档中删除选定的文本，但不将删除的文本放到剪贴板中；查找：使用该命令，可以在活动文档中搜索指定的文字；查找下一个：不需要打开“查找”对话框即可重复前一个搜索动作，若选择该命令前未使用“查找”命令，则该命令无法使用；全选：使用该命令，可以选定整个文档；10、以下命令在命令菜单中：尺寸线：打开尺寸线命令对话框，输入尺寸线定义相关的参数（可在“标注值”输入单位，如：2m）；文本：可在观览器上输入文字或公式；全文翻译：将所有命令的关键词转换成选中的语言（简体中文、英文）。

11、观览器命令：单步显示：根据设计文档，逐行（命令行）显示当前问题的结构图形；停止单步显示：在单步显示按钮按下后，位于工具栏的最右方的该按钮将由灰变亮，可用于中段单步显示；连续显示：根据设计文档，一次性地将当前问题地整个结构图画出；暂停显示：使用该命令，可以暂时中断结构图形的显示；定制结点码、单元码：命令-定制编码-标注-定制结点码、单元码杆件内力图划分段数：可以确定绘制杆件内力图、变形图时的数据点数，数据点的采集首先保证取到图形的关键点。

理论力学求解器课件

理论力学求解器课件


例1
解：取图示坐标系。分别研究各刚体，受力情况如图b所示。给各刚 体编号，由于轮E受平面汇交力系作用，所以其编号排在最后。
输入数据文件：
输出数据文件：
4，11，1，0，0， 1
R(1)＝10.000
10，270，3，0，4
R(2)＝.000
1，2，1，2，1，2，2，0，0，0，
R(3)=-20.00
个节点的问题，2 4=5+3，因
此可用平面静定桁架程序求解 未知力。
例2
取坐标系xy，给节点、杆件及外约束反力编号如
图所示。
输入数据文件：
输入数据文件：
1，4，5
R(1)=.000
100，270，4
R(2)= -200.000
2，2，1
R(3)=100.000
2
R(4)=200.000
1
R(5)= -223.607
2)NF 次循环输入F(K，1)，F(K，2)，F(K，3)，F(K，4)和IGF(K)，即输
入集中力的大小Fk，方向角
i k
，作用点坐标xk
yk和作用刚体的编号i。
3)NM 次循环输入FM(l)、IGM(1)，即输入集中力偶矩Ml的代数值及作用
刚体的编号i。
4)NQ 次循环输入分布力始、终点的集度、坐标，分布力的方向角及作用
i k
——反力Fk的方向角；
xj、yj——反力Rj的作用点的坐标； xk、yk——力Fk的作用点的坐标；， Ml——作用在第i个刚体上的主动力偶矩Ml的代数值。 求解上述方程组，即可求得NR个约束反力。
数据准备
基本信息 主动力信息 外约束反力信息
数据准备基本信息
NG 刚体总数； NR 约束反力个数。 NF 集中力个数； NM 集中力偶个数； NQ 分布力个数； K 受平面汇交力系作用的刚体数。 受平面一般力系作用的刚体数为NK=NG-K。
Simulink——求解器(Solver)相关理论

Simulink——求解器(Solver)相关理论

1.变步长(Variable—Step)求解器可以选择的变步长求解器有：ode45，ode23，ode113，odel5s，ode23s和discret．缺省情况下，具有状态的系统用的是ode45；没有状态的系统用的是discrete．1)ode45基于显式Runge—Kutta(4，5)公式，Dormand—Prince对．它是—个单步求解器(solver)。

也就是说它在计算y(tn)时，仅仅利用前一步的计算结果y(tn-1)．对于大多数问题．在第一次仿真时、可用ode45试一下．2)ode23是基于显式Runge—Kutta(2，3)．Bogackt和Shampine对．对于宽误差容限和存在轻微刚性的系统、它比ode45更有效一些．ode23也是单步求解器．3)odell3是变阶Adams-Bashforth—Moulton PECE求解器．在误差容限比较严时，它比ode45更有效．odell3是一个多步求解器，即为了计算当前的结果y(tn），不仅要知道前一步结果y(tn-1)，还要知道前几步的结果y(tn-2)，y(tn-3)，…；4)odel5s是基于数值微分公式(NDFs)的变阶求解器．它与后向微分公式BDFs(也叫Gear方法)有联系．但比它更有效．ode15s是一个多步求解器，如果认为一个问题是刚性的，或者在用ode45s时仿真失败或不够有效时，可以试试odel5s。

odel5s是基于一到五阶的NDF 公式的求解器．尽管公式的阶数越高结果越精确，但稳定性会差一些．如果模型是刚性的，并且要求有比较好的稳定性，应将最大的阶数减小到2．选择odel5s求解器时，对话框中会显示这一参数．可以用ode23求解器代替。

del5s，ode23是定步长、低阶求解器．5)ode23s是基于一个2阶改进的Rosenbrock公式．因为它是一个单步求解器，所以对于宽误差容限，它比odel5s更有效．对于一些用odel5s不是很有效的刚性问题，可以用它解决．6)ode23t是使用“自由”内插式梯形规则来实现的．如果问题是适度刚性，而且需要没有数字阻尼的结果，可采用该求解器．7)ode23tb是使用TR—BDF2来实现的，即基于隐式Runge—Kutta公式，其第一级是梯形规则步长和第二级是二阶反向微分公式．两级计算使用相同的迭代矩阵．与ode23s相似，对于宽误差容限，它比odtl5s更有效．8)discrete(变步长)是simulink在检测到模型中没有连续状态时所选择的一种求解器．====================================================================== ===================2.定步长(Flxed—Step)求解器可以选择的定步长求解器有：ode5，ode4，ode3，ode2，ode1和discrete．1)ode5是ode45的一个定步长版本，基于Dormand—Prince公式．2）ode4是RK4，基于四阶Runge—Kutta公式．3) ode3是ode23的定步长版本，基于Bogacki-Sbampine公式．4) ode2是Heun方法，也叫作改进Euler公式．5) odel是Euler方法．6) discrete(定步长)是不执行积分的定步长求解器．它适用于没有状态的模型，以及对过零点检测和误差控制不重要的模型．====================================================================== ===================3.诊断页（Diagnostics)可以通过选择Simulation Parameters对话框的Diagnostics标签来指明在仿真期间遇到一些事件或者条件时希望执行的动作．对于每一事件类型，可以选择是否需要提示消息，是警告消息还是错误消息．警告消息不会终止仿真，而错误消息则会中止仿真的运行．（1）一致性检查一致性检查是一个调试工具．用它可以验证Simulink的0DE求解器所做的某些假设．它的主要用途是确保s函数遵循Simulink内建模块所遵循的规则．因为一致性检查会导致性能的大幅度下阵(高达40％)，所以一般应将它设为关的状态．使用一致性检查可以验证s函数，并有助于确定导致意外仿真结果的原因．为了执行高效的积分运算，Simulink保存一些时间步的结果，并提供给下一时间步使用．例如，某一时间步结束的导数通常可以放下一时间步开始时再使用．求解器利用这一点可以防止多余的导数运算．一致性检查的另一个目的是保证当模块被以一个给定的t(时间)值调用时．它产生一常量输出．这对于刚性求解器(ode23s和odel5s)非常重要，因为当计算Jacobi行列式时．模块的输出函数可能会被以相同的t值调用多次．如果选择了一致性检查，Simulink置新计算某些值，并将它们与保存在内存中的值进行比较，如果这些值有不相同的，将会产生一致性错误．Simulink比较下列量的计算值：1）输出；2）过零点3）导数；4）状态．（2）关闭过零点检测可以关闭一个仿真的过零点检测．对于一个有过零点的模型，关闭过零点检测会加快仿真的速度，但是可能影响仿真结果的精度．这一选项关闭那些本来就有过零点检测的模块的过零点检测．它不能关闭Hir crossing模块的过零点检测．（3）关闭优化I/O存储选择该选项，将导致Simulink为每个模块约I／()值分配单独的缓存，而不是重新利用援存．这样可以充分增加大模型仿真所需内存的数量．只有需要调试模型时才选择该选项．在下列情况下，应当关闭缓存再利用；1)调试一个C-MEX S-函数；2)使用浮点scope或display模块来察看调试模型中的信号．如果缓存再利用打开，并且试图使用浮点scope或display模块来显示缓存已被再利用的信号，将会打开一个错误对话框．（4）放松逻辑类型检验选择该选项，可使要求逻辑类型输入的模块接受双精度类型输入．这样可保证与Simulink 3版本之前的模型的兼容性．====================================================================== ===================4.提高仿真性能和精度仿值性能相精度由多种因素决定，包括模型的设计和仿真参数的选择．求解器使用它们的缺省参数值可以使大多数模型的仿真比较精确有效，然而，对于一些模型如果调整求解器相仿真参数将会产生更好的结果．而且，如果对模型的性能比较熟悉，并且将这些信息提供给求解器，得到的仿真效果将会提高。

结构力学求解器重要知识点

结构力学求解器重要知识点

结构力学求解器重要知识点结构力学求解器重要知识点看结构力学书了解：自振频率、几何构造（怎样判断多余约束数与自由度）。

1、输入数值时（如刚度等），可用科学记数法输入：如1.25e52、自己学习时，可打开“入门向导.inp”文件，其中包含两个例题及创建该例题的详细的操作步骤。

可按其注释说明进行同样的操作。

3、变量定义，如L=6，H=L/2，可方便后续的数值的输入4、删除命令后，可按ctrl+z撤消5、荷载条件中，均布荷载沿杆轴通用，沿水平则是均布荷载水平分布（不能在竖直杆上分布），沿竖直是均布荷载竖直分布（不能在水平杆上分布）。

6、0.4*0.6**3/12=（0.4*0.63）/127、自振频率参数,10,1,0.00000005？8、修改命令：调用对话框以修改当前光标所在的命令行；9、一下命令在编辑菜单中：复原：使用该命令，可以取消上一次所做的编辑，如果无编辑操作，则该命令无法使用；删除：从文档中删除选定的文本，但不将删除的文本放到剪贴板中；查找：使用该命令，可以在活动文档中搜索指定的文字；查找下一个：不需要打开“查找”对话框即可重复前一个搜索动作，若选择该命令前未使用“查找”命令，则该命令无法使用；全选：使用该命令，可以选定整个文档；10、以下命令在命令菜单中：尺寸线：打开尺寸线命令对话框，输入尺寸线定义相关的参数（可在“标注值”输入单位，如：2m）；文本：可在观览器上输入文字或公式；全文翻译：将所有命令的关键词转换成选中的语言（简体中文、英文）。

11、观览器命令：单步显示：根据设计文档，逐行（命令行）显示当前问题的结构图形；停止单步显示：在单步显示按钮按下后，位于工具栏的最右方的该按钮将由灰变亮，可用于中段单步显示；连续显示：根据设计文档，一次性地将当前问题地整个结构图画出；暂停显示：使用该命令，可以暂时中断结构图形的显示；定制结点码、单元码：命令-定制编码-标注-定制结点码、单元码杆件内力图划分段数：可以确定绘制杆件内力图、变形图时的数据点数，数据点的采集首先保证取到图形的关键点。

结构力学求解器教程

结构力学求解器教程

图 2-4-5 铰结点的连接
综上所述，求解器中单元对话框中的“连接方式”是指各杆端与虚拟刚结点的连接方式， 而不是杆件之间的连接方式。这样，各杆件通过虚拟刚结点这一中介再和其他杆件间接地连
① 极限分析中的结点机构将被视为破坏机构的一种。
2
§2-4 在求解器中输入平面结构体系 接。这种处理的好处是可以避免结点的重复编码（如本书中矩阵位移法中所介绍的），同时可 以方便地构造各种复杂的组合结点。
N,1,0,0 N,2,0,1 N,3,1,1 N,4,1,0 N,5,1,2 N,6,2.5,0 N,7,2.5,2.5 E,1,2,1,1,0,1,1,1 E,2,3,1,1,1,1,1,0 E,4,3,1,1,0,1,1,1 E,3,5,1,1,1,1,1,1 E,5,7,1,1,1,1,1,0 E,6,7,1,1,1,1,1,0 NSUPT,1,4,0,0,0 NSUPT,4,4,0,0,0 NSUPT,6,6,0,0,0,0 END
按照这样的定义，角位移和力矩在局部坐标下和整体坐标下方向是一致的，所以没有必要加 以区分。
2. 虚拟刚结点 首先引入的一个概念是虚拟刚结点。
用求解器输入一个结构体系时，首先输入一些结点。这些结点被理解为是虚拟刚结点，
பைடு நூலகம்
即将每一个结点看作是一个具有 3 个自由度（两个平移，一个转动）的小刚体。虚拟刚结点 是杆件之间连接的中介。在随后定义杆件单元时，不是去定义单元杆端和杆端的连接，而是
以上命令数据中主要有三种命令：结点定义、单元定义、结点支承定义。下面分别讨论 如何用对话框输入这些命令。
(1)结点定义 以第一行命令“结点,1,0,0”为例；其中“结点”或“N”为关键词；后面的 1 为结点码； 0,0 为整体坐标值。用对话框输入该命令的步骤如下： 1)在“命令”菜单下选择“结点”子菜单，打开结点对话框；此时，默认的命令选择是 结点定义。 2)在“结点码”下拉框中输入（或从下拉选项中选）1。 3)在“坐标 x”和“y”下拉框中分别输入 0，0。 4)单击“预览”按钮，可以在观览器中看到结点 1 的显示。 5)若不满意，可以修改以上输入。 6)单击“应用”按钮，将命令写到文档上。 7)可以继续输入下一个命令。 8)完成输入后，单击“关闭”按钮，关闭结点对话框。 此时，可以在文档上看到已输入的命令行，同时观览器中会同步显示出该结点。其余结点的 输入类似。 (2)单元定义 在结点定义命令后面的是单元定义命令。此时，要用到虚拟刚结点的概念。第一行单元 定义命令为：“单元,1,2,1,1,0,1,1,1”；其中关键词“单元”或“E”后面的 1,2 为单元两端 的结点码；随后的 6 个数据是两端点与虚拟刚结点 1,2 的连接码。用对话框输入该命令步骤 如下： 1) 在“命令”菜单下选择“单元”子菜单，打开单元对话框；此时，默认的命令选择 是单元定义。 2) 单元编码按照输入顺序自动排列，因此没有单元码输入选项。 3) 在“杆端 1”的“连接结点”处输入 1，“连接方式”选“铰结”。
结构力学求解器使用教程-2d

结构力学求解器使用教程-2d


精选课件
6
2.力学相关知识介绍
结点命令
N, Nn, x, y Nn，结点编码； x，结点的x坐标； y，结点的y坐标。
精选课件
7
2.力学相关知识介绍
② 单元：连接结点的杆件。
精选课件
8
2.力学相关知识介绍
单元命令
E, N1, N2 [, DOF11, DOF12, DOF13, DOF21,
DOF22, DOF23]
2.力学相关知识介绍
⑤ 单元材料性质：定义一个或多个单元的抗拉刚度、抗弯刚度、均布质量 、极限弯矩、抗剪刚度等。计算刚度、极限荷载等计算时使用。Fra bibliotek精选课件
14
2.力学相关知识介绍
⑤ 单元材料性质
ESUPT, Selem, SelemEnd, Stype [[, Sdir,] Sdisx
[, Sdisy [, SdixR]]] Selem，单元编码； SelemEnd, 单元杆端；
精选课件
27
3.力学求解器建模步骤
② 结构或杆件的位移计算步骤
精选课件
28
3.力学求解器建模步骤
② 结构或杆件的位移计算步骤
1.如考虑轴向压缩变形，必须输入各个杆件的抗拉刚 度EA，抗弯刚度EI设为无穷大，抗剪刚度与温度改变 为可选项；
2.如考虑弯曲变形，必须输入各个杆件的抗弯刚度EI ，抗拉刚度EA设为无穷大，抗剪刚度与温度改变为可 选项。
结构力学求解器structuralmechanicssolver简称smsolver是一个面向教师学生以及工程技术人员的计算机辅助分析计算软件其求解内容包括了二维的平面结构体系几何组成静定超静定位移内力影响线包络图自由振动弹性稳定极限荷载等经典结构力学课程中所涉及的一系列问题全部采用精确算法给出精确解答
求解器的使用

求解器的使用

求解器的使用FLUENT提供了三种不同的求解器Segregated，coupled implicit，coupled explicit（显式格式主要用于激波等波动解的捕捉问题）传统上，分离解法（segregated）主要用于不可压缩以及适度压缩的流动中。

相反，耦合算法是为高速可压流体设计的。

默认情况下，fluent使用分离求解器。

对于高速可压流体，与很强的体积力高度耦合的流动，或者是在非常精确的网格上求解流动情况，可以考虑使用耦合隐式算法代替。

对于需要使用耦合隐式算法（coupled implicit）的case，如果电脑没有足够的内存，可以使用分离解法（segregated）或者耦合显式算法（coupled explicit）代替。

（显示算法节约内存，但是需要更多的计算步数达到收敛。

）选择离散格式1.一阶迎风格式v.s. 二阶迎风格式当流动与网格匹配（校准）时，一阶迎风格式是可以接受的。

对于三角形和四面体网格，由于流动不会与网格匹配，通常使用二阶离散格式会得到更准确的结果。

对于四边形/六面体网格，使用二阶离散格式会取得更好的结果，尤其是复杂的流动情况。

对于大多数情况，可以在计算初始，使用二阶的离散格式。

然而在一些情况下，可以开始使用一阶的离散格式然后在一些计算之后转变为二阶格式。

例如，如果正在运行一个高马赫数的流动计算，这个的初始解与期望的解相差很大，最终，如果二阶离散格式很难收敛，应该尝试使用一阶离散格式。

2.Quick格式v.s. Upwind（Quick格式适用于网络结构，流动方向与网格一致，对于非结构网格推荐使用二阶迎风）对于在四边形或者六面体网格中的旋转或者回旋流，Quick离散格相比于二阶离散格式可以提供更准确的结果。

对于存在震动的可压缩流动（网格为四边形，六面体或者混合网格），推荐对所有的变量使用Quick离散格式，包括密度。

3.中心差分格式v.s. 迎风格式当使用LES湍流模型时，是可以使用中心差分格式的，并且只有当网格间距足够好，以至于局部的Peclet数的大小小于1时才可以使用。

《求解器的设置》课件

《求解器的设置》课件


求解器的应用案 例
线性方程组的求解案例
求解线性方程组：使用求解器求解线性方程组 求解器设置：设置求解器的参数，如迭代次数、精度等 求解结果：输出求解结果，如解向量、误差等 应用领域：线性方程组在工程、科学、经济等领域的应用
非线性优化问题的求解案例
问题描述：求解非线性优化问题，如最小化目标函数 求解器选择：选择合适的非线性优化求解器，如牛顿法、梯度下降法等 求解过程：设置求解器参数，如步长、迭代次数等，进行求解 结果分析：分析求解结果，如最优解、收敛速度等，评估求解器的性能
求解器的设置
汇报人：
目录
添加目录标题
01
求解器的选择依据
04
求解器的概念
02
求解器的发展趋势
05
求解器的设置方法
03
求解器的应用案例
06
添加章节标题
求解器的概念
求解器的定义
求解器是一种用于求解数学问题的软件工具
求解器可以处理各种类型的数学问题，如线性方程组、非线性方程组、微分方程 等
求解器通常采用数值方法进行求解，如牛顿法、梯度下降法等
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
非线性求解器：用于求解非线性方 程组
微分方程求解器：用于求解微分方 程
求解器的设置方 法
线性求解器的设置
选择线性求解器：在求解器设置中，选择线性求解器 设置线性求解器参数：根据问题类型和求解精度，设置线性求解器的参数 线性求解器初始化：在求解器初始化阶段，设置线性求解器的初始值 线性求解器求解：在求解器求解阶段，使用线性求解器求解问题
流体动力学方程的求解案例
流体动力学方程：描述流体运动的基本方程 求解器应用：使用求解器求解流体动力学方程 案例背景：模拟流体流动，如空气动力学、海洋动力学等 求解结果：得到流体速度、压力、温度等物理量分布，用于工程设计和科学研究
FLUENT培训教材02求解器基础

FLUENT培训教材02求解器基础


在 Workbench中可以设置另外的鼠标功能
材料属性
FLUENT 提供标准的材料库， 也允许用户创建自己的材料。
所选择的物理模型决定了哪 些材料可用，以及必须设定 这些材料的哪些属性。 – 多相流（多种材料） – 燃烧（多种组分） – 传热（导热系数） – 辐射（发射率以及吸收率） 材料属性可以直接设定为温 度、压力的函数 – 和其他变量相关需要用 UDF设定。
材料库
FLUENT 中的材料库 – 提供一系列预先定义的流体、 固体和混合物 – 如需要，可以拷贝材料并修 改其属性 客户定义的材料库 – 在现有的case中创建的新材 料和反应机理，可以在以后 的case中重复使用 – 在 FLUENT中的材料面板里 可以创建、使用、修改材料 属性。
操作条件
在参考压力位置设定的操作 压力，是FLUENT在计算表压 时的参考值
当计算浮力流时，操作温度 设定了参考温度 操作密度是计算密度大范围 变化流动问题的参考值
并行计算
FLUENT 中的并行计算用来运行多个处 理器，以减少计算时间，增加仿真效率 – 对大规模网格或者复杂物理问题尤其 有效 – FLUENT 是全并行的，能在大多数硬 件和软件平台上运行，如clusters 或 者多核机器上 并行FLUENT 可以使用命令启动，也可 以在启动面板中选择 – 例如，启动一个 n-CPU 并行进程， 用下面的命令 fluent 3d –tn
网格可以手工分区，或者用下面不同的 方法自动分区 – 非一致网格，滑移网格和壳导热区域 需要逐个来分区
总结
本节课程介绍了CFD仿真中经常用到的许多基础功能 并行计算能减少计算时间，但只针对大规模网格时有效
后续课程会涉及到非稳态问题的求解设置
其他未涉及到的议题（见附录）
结构力学求解器笔记

结构力学求解器笔记

N1, N2，定义填充范围的两个结点 码(N1<N2)，缺省值为最新的两个 结点码；
Nfill，要填充的结点数，缺省值 =N2－N1－1；
Nstart，填充结点的起始编码，缺 省值=N1+1；
Nincr，填充结点的编码增量，缺省 值=1。
1.结点：③结点生成
结点生成,①生成次数,②每次生成 的结点码增量,③④基础结点范围 N1N2,⑤基础结点的编码增量,⑥⑦ 生成结点的x y坐标增量DxDy
Lsize1； 当Ltype=5, -5, 6, -6时，输入Lsize1及Lsize2； Lsize1，荷载起点的大小； Lsize2，荷载终点的大小； Lpos1，荷载起点至单元杆端1的距离与杆长
的比值，缺省值=0； Lpos2，荷载起点至单元杆端1的距离与杆长
的比值，缺省值=1； Ldir，荷载方向(度)，仅当Ltype=1,3,5或-1,-
3,-5时输入，缺省值=0。
5.材料性质：①单元材料性质
材料性质, 单元起始, 单元结束, EA, EI, m, 极限弯矩, GA
ElemStart，单元起始码； ElemEnd，单元结束码； EA，单元抗拉刚度； EA=0，抗拉刚度未定义； EA=-1，抗拉刚度无穷大； EI，单元抗弯刚度； EI=0，抗弯刚度未定义； EI=-1，抗弯刚度无穷大； m, 单元的均布质量； m＝0，均布质量未定义； m=-1，均布质量无穷大； Mu, 单元的极限弯矩； Mu=0，极限弯矩未定义； Mu=-1，极限弯矩无穷大； GA, 单元的抗剪刚度； GA=-1，不考虑剪切变形，等效
于抗剪刚度无穷大。
5.材料性质：②结点集中质量
集中质量, N1, N2, 质量值

结构力学求解器(使用指南)

之杨若古兰创作结构力学求解器(使用指南)结构力学求解器(SM Solver of Windows)是一个关于结构力学分析计算的计算机软件,其功能包含求解平面杆件结构(体系)的几何构成、静定和超静定结构的内力、位移,影响线、自在振动的自振频率和振型,和弹性波动等结构力学课程中所涉及的绝大部分成绩.对几何可变体系可作静态或动态显示机构模态;能绘制结构内力图和位移图;能静态或动态显示结构自在振动的各阶振型和弹性波动分析的失稳模态;能绘制结构的影响线图.该软件的版本为V1.5.清华大学土木系研制.高教出版社发行.一.运转环境Windows 98/NT. 8M内存. 2M硬盘空间.二.装机与运转将软件光盘置入光驱,在Windows环境下运转光盘上的SMsetup.exe,然后按提示操纵即可完成装机.装机完成后,桌面上将出现一个名为"求解器"的图标.双击桌面上的"求解器"图标,再单击软件的封面,即可使用该求解器.三.输入数椐先对结构的结点及单元进行编码,然后按以下诸项输入数椐:1.结点定义N,Nn,x,yNn---结点编码;x---结点的x 坐标;y---结点的y 坐标.结构全体坐标系为xoy,普通取结构左下支座结点为坐标原点(0,0).2.结点生成(即成批输入结点坐标)NGEN,Ngen,Nincr,N1,N2,N12incr,Dx,DYNgen---结点生成的次数;Nincr---每次生成的结点码增量;N1、N2---基础结点范围;N12incr---基础结点的编码增量;Dx,DY---生成结点的x ,y坐标增量.3.单元定义E，N1,N2[,DOF11,DOF12,DOF13,DOF21,DOF22,DOF23]N1,N2---单元两端的结点码;以下连接方式:1为连接,0为不连接;DOF11,DOF12---分别为单元在杆端1处的x、y方向自在度的连接方式,缺省值=1;DOF13---单元在杆端1处的转角方向自在度的连接方式,缺省值=0;DOF21,DOF22---分别为单元在杆端2处的x、y方向自在度的连接方式,缺省值=1;DOF23---单元在杆端2处的转角方向自在度的连接方式,缺省值=0.4.单元生成(即成批输入单元两端的连接方式)EGEN,Ngen,E1,E2,NincrEgen---生成次数;E1,E2---基础单元范围;Nincr---生成中单元两端点对应的结点码增量.5.支座束缚定义NSUPT,Sn,Stype,Sdir,[,Sdisx,Sdisy,SdisR]Sn---支座的结点码;Stype---支座类型码;Sdir---支座方向,以图示方向为零,绕结点逆时针扭转为正;Sdisx---x方向的支坐位移,缺省值=0;Sdisy---y方向的支坐位移,缺省值=0;SdisR---转角方向的支坐位移,缺省值=0.以上(1)～(6)为支座类型码.6.单元材料性质ECHAR,ElemStart,ElemEnd,EA,EI,mElemStart---单元起始码;ElemEnd---单元终止码;EA,EI---分别为单元的抗拉和抗弯刚度;m---单元的均布质量(kg/m).7.结点荷载NLOAD,Ln,Ltype,Lsize[,Ldir]Ln---荷载感化的结点码;Ltype---荷载类型;Ltype=1(-1),集中荷载,指向(叛变)结点;Ltype=2(-2),逆时(顺时)针方向的集中力矩;Lsize---荷载大小(kn,kn-m);Ldir---荷载方向(度),仅当Ltype=1或-1时入,缺省值=0 . 说明:竖向集中力,感化在结点上方时,取=-90 ,反之,取=90 ;水平集中力,感化在结点左方时,取=0 ,反之,取=180 .8.单元荷载ELOAD,Ln,Ltype,Lsize1[,Lpos1[Lpos2[,Ldir]]]Ln---荷载感化的单元码;Ltype---荷载类型;Ltype=1(-1),集中荷载,指向(叛变)单元;Ltype=2(2),逆时(顺时)针方向的集中力矩;Ltype=3(-3),均布荷载,指向(叛变)单元;Lsize1---荷载大小;Lpos1---荷载起点至单元杆端1的距离与单元杆长的比值,缺省值=0;Lpos2---荷载起点至单元杆端1的距离与单元杆长的比值,缺省值=1;(仅对均布荷载输入Lpos2)Ldir---荷载方向(度),仅当Ltype=1,3或-1,-3时输入,缺省值=0.(注:按局部坐标系定义,其角度以逆时针方向为正)9.频率计算参数FREQ,Nfreq,FreqStart,TolNfreq---欲求的频率数目;FreqStart---频率起始阶数;Tol---精度误差限,如0.0005.10.影响线参数IL,LoadDOF,En,pos,FdofLoadDOF---单位荷载的方向(全体坐标系):1为水平,2为竖直,3为转角;En---单元码;pos---单元上截面地位:距杆端1的距离与杆长的比值;Fdof---欲求影响线的内力自在度(局部坐标系),1为轴力,2为剪力,3为弯矩.说明:1.计算结构的内力和位移时,仅输入1(或及2),3(或及4),5,6,7,8项;2.当单元的抗拉刚度(EA)或抗弯刚度(EI)为无量大时,则分别填-1;3.当斜杆单元感化沿水平线的均布荷载时,需按合力相等的准绳,变换成沿杆轴线分布的均布荷载输入,荷载类型码仍为3(见例5).四.上机操纵步调1.双击桌面上的"求解器"图标,再单击"求解器"的封面进入使用形态;2.键入数椐文件名(如TITLE,XXXX),逐行输入数椐(也可用命令方式输入);3.将数椐文件存盘单击桌面上方的"文件",在文件菜单中点"保管"或"另存为",键入文件名,点"确定";4.再单击"文件",在文件菜单中点"退出";5.见提示"?此命令将结束本次SM Solver!"点"取消"或'确定",从头进入SM Solver;6.单击"文件",在文件菜单中点"打开";7.点所要运转的数椐文件名,并单击"确定";8.单击桌面下方的"观览器"图标,(桌面上显示结构计算简图的外形),并单击"最大化"按钮,将图形放大;9.单击桌面上方的"标注",在"标注"菜单中点所要显示的参数;(如无误,则进行下一步,若有误,则进行点窜)10.单击"观览器"图标,点桌面上方的"求解";11.在"求解"菜单中,点所要计算的内容(如内力计算、位移计算等),即可显示计算结果(如各杆杆端的内力或位移,对照结构的单元编号或结点编号浏览);12.单击所要显示的内力类型(轴力、剪力、弯矩)及显示对象(如"结构"或"单元");13.单击"观览器"图标,则显示出内力图或位移图;14.反复单击"观览器"图标,即可选定和显示分歧的内力图;15.逐层单击题目栏右侧的"关闭"按钮,当显示:"此命令将结束本次SM Solver的运转"或提示"结力求解器!Overflow"时,则点"确定"退出.五.计算例题例1 求图示刚架的内力.各杆的EA=3.12X10 KN,EI=4.16X10 KN-M.TITLE,AAA-1N,1,0,0N,2,4,0N,3,0,4N,4,4,4E,1,3,1,1,1,1,1,0E,3,4,1,1,0,1,1,1E,4,2,1,1,1,1,1,1NSUPT,1,6,0,0,0,0NSUPT,2,6,0,0,0,0ECHAR,1,3,3.12E+06,4.16E+04NLOAD,3,1,30,0ELOAD,1,3,20,0,1,90例2 求图示组合结构的内力.设各杆的EA = EI= 1.TITLE,AAA-2N,1,0,0 NSUPT,1,2,-90,0,0N,2,2,0 NSUPT,5,1,0,0N,3,4,0 ECHAR,1,9,1,1N,4,6,0 ELOAD,1,3,1,0,1,90N,5,8,0 ELOAD,2,3,1,0,1,90N,6,2,-2 ELOAD,3,3,1,0,1,90N,7,6,-2 ELOAD,4,3,1,0,1,90E,1,2,1,1,0,1,1,1E,2,3,1,1,1,1,1,0E,3,4,1,1,0,1,1,1E,4,5,1,1,1,1,1,0E,6,7,1,1,0,1,1,0E,6,2,1,1,0,1,1,0E,7,4,1,1,0,1,1,0E,6,1,1,1,0,1,1,0E,7,5,1,1,0,1,1,0例3.求图示桁架各杆的轴力. TITLE,,AAA-3N,1,1,0NGEN,4,1,1,1,1,1,0NGEN,1,5,1,5,1,0,1E,1,2,1,1,0,1,1,0EGEN,3,1,1,1EGEN,1,1,4,5E,6,1,1,1,0,1,1,0EGEN,4,9,9,1E,1,7,1,1,0,1,1,0E,1,8,1,1,0,1,1,0E,8,5,1,1,0,1,1,0E,5,9,1,1,0,1,1,0NSUPT,1,2,-90,0,0NSUPT,5,1,0,0NLOAD,8,1,1,-90NLOAD,9,-1,2,-90(注:此题系静定结构,其内力与材料性质有关,故可不输入ECHAR项)例4.求图示桁架的轴力.提示:支座束缚和结点荷载信息为NSUPT,1,2,-90,0,0NSUPT,2,1,0,0NLOAD,7,1,8,-90NLOAD,8,1,4,180NLOAD,5,1,4,180例5.求图示三铰刚架的内力.提示:支座束缚及斜杆单元的荷载信息为NSUPT,1,2,-90,0,0NSUPT,2,2,0,0,0ELOAD,2,3,9.48682596,0,1,71.565注:将沿水平线均布荷载(q)变换成沿杆轴线的均布荷载(q ) 即q =qcos =10X6 / 40 = 9.48682596例6.求图示刚架的内力.设EI=1.TITLE,AAA-6N,1,0,0N,2,4,0N,3,8,0N,4,4,-4E,1,2,1,1,1,1,1,1E,2,3,1,1,1,1,0,1E,4,2,1,1,0,1,1,1NSUPT,1,6,-90,0,0,0NSUPT,3,5,0,0,0NSUPT,4,4,90,0,0ECHAR,1,1,-1,1ECHAR,2,2,-1,2ECHAR,3,3,-1,1ELOAD,1,3,30,0,1,90ELOAD,2,1,50,0.5,90(注:取EA= ,填-1)例7.求图示梁的内力和位移.EI=5X10 KN-M .TITLE,AAA-7N,1,0,0N,2,6,0N,3,7.5,0E,1,2,1,1,0,1,1,1E,2,3,1,1,1,0,0,0NSUPT,1,3,0,0NSUPT,2,1,0,0ECHAR,1 2 -1,5E+04ELOAD,2,3,16,0,1,90ELOAD,2,1,20,1,90例8.求图示铰接排架的内力.EI = 1, EI = 6(设横梁的EI=1,柱子的EA= )TITLE,AAA-8N,1,0,0 NSUPT,1,6,0,0,0,0N,2,6,0 NSUPT,2,6,0,0,0,0N,3,16,0 NSUPT,3,6,0,0,0,0N,4,0,6 ECHAR,1,1,-1,1N,5,6,6 ECHAR,2,4,-1,6N,6,6,7 ECHAR,5,6,-1,1N,7,6,10 ECHAR,7,8,-1,1N,8,16,10 ELOAD,6,1,20,1/3,90N,9,16,7E,1,4,1,1,1,1,1,0E,2,5,1,1,1,1,1,1E,3,9,1,1,1,1,1,1E,5,6,1,1,1,1,1,1E,6,7,1,1,1,1,1,0E,9,8,1,1,1,1,1,0E,4,5,1,1,0,1,1,0E,7,8,1,1,0,1,1,0例9.计算图示两层刚架的自振频率和主振型横梁的均布质量m = m = 15X10 kg/m 柱子的抗弯刚度EI =1X10 kn.m设EA =TITLE,AAA-9N,1,0,0N,2,4,0N,3,0,3N,4,4,3N,5,0,6N,6,4,6E,1,3,1,1,1,1,1,1E,3,5,1,1,1,1,1,1E,2,4,1,1,1,1,1,1E,4,6,1,1,1,1,1,1E,3,4,1,1,1,1,1,1E,5,6,1,1,1,1,1,1NSUPT,1,6,0,0,0,0NSUPT,2,6,0,0,0,0ECHAR,1,4,-1,1E+08,1E-08ECHAR,5,6,-1,-1,1.5E+04FREQ,2,1,0.0005(注:柱子的质量不克不及填0,可填一个很小的数,如10 ) 例10.对图示两跨四层框架结构,分别计算竖向荷载和水平荷载感化下的内力.各杆的EA、EI值见下表:框架梁柱计算参数表截面弹性模量惯性矩EA EI构件A=bXh(m ) E(kn/m ) I(m ) (kn) (kn-m )底层0.25xX0.5 3X10 0.521X10 0.375X10 1.563X10梁其它层0.25X0.5 2.8X10 0.521X10 0.350X10 1.459X10 底边柱0.4X0.4 3X10 0.213X10 0.480X10 0.639X10 层中柱0.45X0.45 3X10 0.342X10 0.608X10 1.026X10柱其边柱0.4X0.4 2.8X10 0.213X10 0.448X10 0.596X10它层中柱0.45X0.45 2.8X10 0.342X10 0.567X10 0.958X10TITLE,AAA-10N,1,0,0 水平荷载感化N,2,5.0,0 NLOAD，4,1,8.05,0N,3,10.0,0 NLOAD,7,1,11.17,0NGEN,1,3,1,3,1,0,4.5 NLOAD,10,1,15.20,0NGEN,3,3,4,6,1,0,3 NLOAD,13,1,19.10,0E,1,4,1,1,1,1,1,1 竖向荷载感化EGEN,2,1,1,1 ELOAD,13,3,19.30,0,1,9EGEN,3,1,3,3 ELOAD,14,3,19.30,0,1,90E,4,5,1,1,1,1,1,1 ELOAD,15,3,19.30,0,1,90E,5,6,1,1,1,1,1,1 ELOAD,16,3,19.30,0,1,90E,7,8,1,1,1,1,1,1 ELOAD,17,3,19.30,0,1,90EGEN,2,15,15,3 ELOAD,18,3,19.30,0,1,90E,8,9,1,1,1,1,1,1 ELOAD,19,3,19.50,0,1,90EGEN,2,18,18,3 ELOAD,20,3,19.50,0,1,90NSUPT,1,6,0,0,0,0 NLOAD,4,1,53.79,-90NSUPT,2,6,0,0,0,0 NLOAD,7,1,53.79,-90NSUPT,3,6,0,0,0,0 NLOAD,10,1,53.79,-90ECHAR,1,1,4.8E+06,6.39E+04 NLOAD,6,1,53.79,-90 ECHAR,2,2,6.08E+06,10.26E+04 NLOAD,9,1,53.79,-90 ECHAR,3,3,4.8E+06,6.39E+04 NLOAD,12,1,53.79,-90 ECHAR,4,4,4.48E+06,5.96E+04 NLOAD,5,1,71.97,-90 ECHAR,6,6,4.48E+06,5.96E+04 NLOAD,8,1,71.97,-90ECHAR,7,7,4.48E+06,5.96E+04 NLOAD,11,1,71.97,-90 ECHAR,9,9,4,48E+06,5.96E+04 NLOAD,13,1,44.08,-90 ECHAR,10,10,4.48E+06,5.96E+04 NLOAD,15,1,44.08,-90 ECHAR,12,12,4.48E+06,5.96E+04 NLOAD,14,1,50.86,-90 ECHAR,5,5,5.67E+06,9.58E+04ECHAR,8,8,5.67E+06,9.58E+04ECHAR,11,11,5.67E+06,9.58E+04ECHAR,13,14,3.75E+06,15.63E+04ECHAR,15,20,3.50E+06,14.59E+04。

求解器使用手册

求解器使用手册该求解器（HTSolver）配普通高等教育“十一五”国家级规划教材赵镇南编《传热学》（第二版）使用。

版权属于作者所有。

这是一套完全自主研制的传热学习题解题软件，在国内是第一个，也是唯一的一个。

它具有强大的计算功能和与传热学教材紧密配合的众多辅助功能，其用法符合一般的思维习惯，因而简单易学。

尤其在处理比较复杂的复合传热问题，必须做迭代计算的问题（包括正常问题的逆向求解），以及本教材习题中大量需要进行变参数分析或参数优选的问题时，它的优点显得格外突出。

它的基本功能和特点可以归纳为：⏹建立了很多基本类型问题的数学模型－计算模板，可供直接套用。

⏹用户可以自主扩展、增添新的模型，从而拓宽软件的应用范围。

⏹对迭代计算的问题，既可以手动迭代（即看到迭代过程中每一步得出的数值），也可以全自动迭代，一键得出迭代结果。

⏹对肋效率、角系数、温差修正系数和黑体辐射函数等常用的图表，均实现了数字化，免除了查图表的麻烦，同时自变量取值范围加宽，计算精度也大幅提高。

⏹提供常用介质的物性子程序，免除了手工插值计算的麻烦。

⏹具备传热学常用数学辅助计算工具，如求解超越方程和高次方程，线性代数方程组，数值积分等。

HTSolver的主界面如下图所示，所有计算工作均围绕计算表进行。

计算表本质上是一个行数可以任意扩展的计算程序。

一般按照与手工计算相同或相近的思路逐步写出计算过程即可。

对于需要迭代求解的问题，可以用人工方式一步步地进行，也可以设置一个循环回路，迭代过程将自动进行。

迭代初值原则上没有限制，不违反物理规律即可。

计算表的构造设计如下：1.左第1栏为行号（编号）。

2.第2栏为说明文字，对计算过程无实质性影响，只为本人或者其他人日后容易看明白，可以省略。

3.第3栏为“目标量”，即对每个变量（常数或计算式）赋予一个名字。

注意该变量名是区分大小写的，即认为大写A与小写a不是同一个量。

4.第4栏“计算式”中，写入给定常量或者所采用的计算公式。

FLUENT官方培训教材完整版幻灯片

Fluid region of pipe flow is discretized into a finite set
of control volumes.
Unsteady
Convection
Diffusion
Generation
偏微分方程组离散化为代数方程组
用数值方法求解代数方程组以获取流场 解
* FLUENT control volumes are cell-centered (i.e. they correspond directly with the mesh) while CFX control volumes are node-centered
四边形/六面体还是三角形/四面体网格
对复杂几何，四边形/六面体网格没有 数值优势，你可以使用三角形/四面体 网格或混合网格来节省划分网格的工 作量 生成网格快速 流动一般不沿着网格方向
混合网格一般使用三角形/四面体网格， 并在特定的域里使用其他类型的单元 例如，用棱柱型网格捕捉边界层 比单独使用三角形/四面体网格更 有效
你需要切分模型以获得边界条件或者创建域吗？
Solid model of a Headlight Assembly
4. 设计和划分网格
Pre-Processing
3.
Geometry
4.
Meshing
5.
Physics
6.Βιβλιοθήκη Solver Settings
Triangle
Tetrahedron
Pyramid
Equation Variable Continuity 1 X momentum u Y momentum v Z momentum w
Energy h

求解器介绍

求解器介绍求解器Krylov、Sparse、CG_ILU、Mumps之间的区别如下：Krylov 求解器：利用阻抗Z(ω) 与频率f(ω)的结构形式Z(ω) ：二阶函数f(ω) = f0+ωf1：线性函数直接求解4个频率，Krylov 子空间重构，显著减少CPU计算时间，对内存需求不变，精度没有影响，对模态提取与多孔介质不适用。

Krylov求解器需要与子求解器MUMPS或SPARSE连用，适用多频率点计算。

例如计算范围10-1000Hz，分析步1Hz和2Hz时时间几乎一致，但用其它求解器时间会存在倍数关系。

ACTRAN_12.2_Users_Guide_Vol1(6.2.7) 局限：不能用于DIFFUSE_FIELD和TURBULENT分析；不能用于管道模态声源分析；不能用于来自外部求解器载荷如BC_MESH和Aero-acoustic sources；SPARSE and MUMPS求解器：直接求解，快速，高效，利用稀疏矩阵的特点，大规模问题的求解。

SPARSE是Actran默认求解器，但MUMPS比SPARSE性能好大多数情况下取代它。

MUMPS (Multifrontal Massively Parallel Solver)，需要内存少，MUMPS适用所有应用场合，特别适用对集群并行求解很有优势。

The RHS_BLOCK_SIZE option is a common option for all the direct solvers like SPARSE and MUMPS (not supported with iterative solvers like CG_ILU and KRYLOV), and allows to handle multiple right-hand-sides by blocks during the backtransformation step. This allows to reduce the memory used during the factorization and the back-transformation when computing a high number of loadcases.The consequence is an increase of the time required by the back-transformation.The default value of this parameter is 0, which corresponds to no partitioning of the right hand side.The MEMORY_RELAXATION corresponds to a percentageincrease in the estimated working space (default value 0.2). Decreasing this parameter allows consuming less memory, but a minimal overestimation should always be provided. This parameter should be increased when extra memory usage is encountered (for instance due to additional numerical pivoting).The ORDERING parameters selects the ordering method used inside the solver. Four ordering methods are available: CG_ILU求解器：迭代求解器，使用频率不多，优势对内存要求更低，计算时间也少，但是迭代不容易收敛。

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Grid Polyhedra Convert Domain
Tet/Hybrid Mesh
Polyhedral Mesh
在网格菜单中有两种选择 – 转换除了六面体外所有的网格为多面体网格 • 不能转换有悬挂节点的网格 • 六面体核心的网格可以通过单独程序转换 – 只转换高度扭曲的网格为多面体网格
Grid Polyhedra Convert Skewed Cells
总结
本节课程介绍了CFD仿真中经常用到的许多基础功能 并行计算能减少计算时间，但只针对大规模网格时有效 后续课程会涉及到非稳态问题的求解设置 其他未涉及到的议题（见附录）
– 网格构形的关系
– 在求解器中重新排序网格和编辑网格
– 多面体网格转换 – 基于求解器的网格自适应
附录
FLUENT Journals
Node
Cell Face Boundary Face
Cell
Simple 2D Mesh
Node Boundary Face
Edge
Cell
Simple 3D mesh
网格的重新排序和编辑
网格的重新排序能使得邻近的单元排在一起 – 提高内存读取效率，减少计算带宽 – 可以对整个域或者指定的域进行排序
并行计算
FLUENT 中的并行计算用来运行多个处 理器，以减少计算时间，增加仿真效率 – 对大规模网格或者复杂物理问题尤其 有效 – FLUENT 是全并行的，能在大多数硬 件和软件平台上运行，如clusters 或 者多核机器上 并行FLUENT 可以使用命令启动，也可 以在启动面板中选择 – 例如，启动一个 n-CPU 并行进程， 用下面的命令 fluent 3d –tn 网格可以手工分区，或者用下面不同的 方法自动分区 – 非一致网格，滑移网格和壳导热区域 需要逐个来分区
FLUENT TUI 允许命令的缩写，如 – ls 列表工作目录下的文件 – rcd 读入 case 和data 文件 – wcd 写 case 和 data 文件 – rc/wc 读/写 case 文件 – rd/wd 读/写 data 文件 – it 迭代
批处理文件中的TUI 命令可以在非交互模式下 自动运行 – TUI 命令 file/read-bc 和 file/write-bc 可以用来读写FLUENT 中的设置到一个文件中
Grid Reorder Domain Grid Reorder Zones
– 网格每个分区的带宽可以打印出来供参考
Grid Reorder
Print Bandwidth
在网格菜单中，也可以对面/体做如下编辑： – 分割域、合并域 – 通过合并重合的面或节点来融合域 – 平移、旋转、镜像面或体域 – 拉伸面形成体域 – 替换体域或删除体域 – 激活体域或冻结体域
多面体网格转换
FLUENT GUI 中可以把四面体或混合网格转换为 多面体网格 – 生成四面体网格然后在 FLUENT中转换为多 面体网格 – 优势 • 提高网格质量 • 减少单元数量 • 用户可以控制转换过程 – 劣势 • 不支持自适应，不能再次转换 • 不支持光顺、交换、合并和拉伸等网格编 辑工具
缩放网格，选择量纲
FLUENT读入网格文件后， 所有的维度默认是以米为单 位的 – 如果你的模型不是以米为 单位建立的，你需要缩放 – 网格缩放后需要确认一下 计算域的大小。 如果是在 Workbench（工作 平台）下读入网格，不需要 缩放。然而，量纲默认为 MKS 系统(即米-千克-秒） 如果需要，可以使用混合的 量纲系统。 – FLUENT 默认使用国际单 位 SI – 在 Set Units 面板中，可以 使用任意的量纲。
类似的，插值数据文件包括选择变量的 离散数据，可以在FLUETN中读入和写 出。
File
Interpolate…
网格自适应
网格自适应是求解过程中根据需要加密 或粗化网格的技术。 – 把满足条件的网格标注并存储起来。 – 如需要，可以显示或更改这些网格 – 点击 Adapt 对这些网格进行自适应 注册这些网格的过程为： – 所有变量的梯度或等值线 – 边界上的所有单元 – 指定形状里的所有单元 – 网格体积变化率 – 近壁面网格的y+ 下面这些技巧可以帮助实现自适应 – 合并注册的适应区 – 显示适应函数的等值线 – 显示标注的适应网格 – 给出基于网格尺寸和数量的适应限 制
FLUENT 可以使用journal 文件以批处理方式 运行 journal 是包括TUI命令的文本文件
Sample Journal File
; Read case file rc example.cas.gz ; Initialize the solution /solve/initialize/initialize-flow ; Calculate 50 iterations it 50 ; Write data file wd example50.dat.gz ; Calculate another 50 iterations it 50 ; Write another data file wd example100.dat.gz ; Exit FLUENT exit yes
材料库
FLUENT 中的材料库 – 提供一系列预先定义的流体、 固体和混合物
– 如需要，可以拷贝材料并修 改其属性
客户定义的材料库 – 在现有的case中创建的新材 料和反应机理，可以在以后 的case中重复使用
– 在 FLUENT中的材料面板里 可以创建、使用、修改材料
属性。
操作条件
在参考压力位置设定的操作 压力，是FLUENT在计算表压 时的参考值 当计算浮力流时，操作温度 设定了参考温度 操作密度是计算密度大范围 变化流动问题的参考值
Define
Units…
文本用户界面TUI
大多数GUI（图形用户 界面）命令都有对应的 TUI 命令（文本用户界 面 TextUserInterface ） – 许多高级的命令只能 通过 TUI获得 – 按回车键能显示当前 级的命令 – q 键进入上一级
FLUENT 可以在后台运 行或通过历史记录文件 journal运行
Refine Threshold should be set to 10% of the value reported in the Max field.
网格构造信息
网格文件中存储了所有的网格信息。 Cell – 节点坐标 Center – 连接关系 – 域的定义 和几何定义类似，网格定义如下： – Node 边的交叉点 / 网格顶点 – Edge 面的边（由两个节点定义） – Face 单元的边界，由一组边定义 – Cell 域离散的控制体 – Zone 一系列节点、边、面或单元的集合 计算域由以上所有的信息组成 – 对纯流动问题，域只包括流体域 – 对共轭换热问题，或流固耦合问题，域还 会包含固体域 边界条件设置在面上 材料属性和源项设置在单元上
分布文件和求解结果插值
FLUENT允许通过分布文件和数据插值 对选择的变量在面或体上插值。 – 例如，试验数据或者其他FLUENT 计算结果里的入口速度分布，或者 粗网格的计算结果插值到密网格上。
File File Write Read Profile… Profile…
分布文件是包含选择变量的点数据文件， 可以通过FLUENT进程读/写
第二节：求解器基础
FLUENT 用户界面导航
FLUENT用户界面设计为项目树从上至下排列 在项目树中选择要设置的单元，输入窗口在中心打开
– General
– Models – Materials
– Boundary Conditions
– Solver Settings – Initialization and Calculation – Postprocessing
材料属性
FLUENT 提供标准的材料库， 也允许用户创建自己的材料。 所选择的物理模型决定了哪 些材料可用，以及必须设定 这些材料的哪些属性。 – 多相流（多种材料） – 燃烧（多种组分） – 传热（导热系数） – 辐射（发射率以及吸收率） 材料属性可以直接设定为温 度、压力的函数 – 和其他变量相关需要用 UDF设定。
鼠标功能
鼠标功能和二维/三维求解器的选择有关，可以在求解器中设定。 缺省设置 Display Mouse Buttons… – 2D 求解器 • 左键平移 • 中键缩放 • 右键选择 – 3D 求解器 • 左键旋转 • 中键缩放 ▪ 中键点击确定中心点 • 右键选择 流场探针功能 – 右键点击屏幕视图. 在 Workbench中可以设置另外的鼠标功能
读入网格 – Zones
plate plate-shadow wall
outlet
Default-interior zone(s) can always be igne)
本例中，有两个域 (fluid-upstream and fluid-downstream). 因此， FLUENT 把外壁面劈分为两个面 (wall and wall:001). FLUENT 也把中间的孔劈分为两个面 (plate and plate-shadow).