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047轴对称稳态热固耦合

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1、启动SciFEA，选择“工具”—>“模块挂载”按钮如图1所示。

图1
如图2所示，再选择“轴对称稳态传热模拟”。

图2
点“确定”，最后如图3所示
图3
最后再点“确定”模块挂载成功。

2、a选择项目
(1)启动SciFEA，选择“项目”—>“新建项目”菜单或选择新建项目按钮弹出如图4所示的对话框。

图4 选择项目类型对话框
(2)点击“问题类型”栏中的“轴对称稳态热固耦合”选项。

(3)点击“OK”按钮完成项目类型的选择。

2.b设置材料参数和边界条件
(1)选择“前处理”—>“材料参数”按钮，或者单击工具条中的按钮，
按照问题描述中的参数依次填入材料参数数据表格。

填写完成后如图5和6所示。

图5
图6 填写完成材料数据输入
(2) 选择“前处理”—>“边界条件”按钮，或者单击工具条中的按钮弹如按照问题描述中的参数依次填入边界条件数据表格。

填写完成后如图7和8所示。

图7
图8 填写完成边界条件输入
3、建模、设置材料属性和施加边界条件
(1) 启动GID以创建模型。

单击工具条中的按钮弹出前处理初始化窗口。

如图9所示。

图9 启动前处理
4、有限元计算
(1) 点击菜单选择“计算”—>“传热”—>“轴对称瞬态传热”，或者单击工
具条中的按钮弹出如图10所示计算模拟窗口。

图10 计算模拟窗口
5、结果分析
对计算结果进行分析属于后处理，GID提供了丰富的后处理操作，可以从不同角度，不同方式来输出计算结果。

点击“后处理”—>“传热”—>“轴对称瞬态传热”，单击工具条中的按钮弹出如图11所示后处理窗口。

图11进入后处理结果分析。

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ANSYS结构声振耦合解决方案

ANSYS结构声振耦合解决方案


▪ 动力学
➢ 声压级
➢ 自由振动—模态分析
➢ 声波散射、衍射、传输、
➢ 瞬态振动
辐射、衰减等参数
➢ 谐振动
➢ 结构动态变形应力等
➢ 随机振动
声波从空气传入水中
主动声纳探测
声波在管内震荡
主动声纳探测
ANSYS声学模型
模型类型
▪ 2D平面模型： Fluid29/Fluid129 ▪ 2D轴对称模型： Fluid29/Fluid129 ▪ 3D模型： Fluid30/Fluid130
三维结构模型
▪ SOLID45单元 ▪ SOLID95单元 ▪ SOLID185单元 ▪ SOLID186单元
ANSYS声学模型
FSI—流固界面
▪ 结构单元与流体单元接触作用表面 ▪ 定义流体压力与结构作用界面
（ 中主 间动 为声 中纳 空性 刚能 性仿 球真 ）
ANSYS声学模型
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
声学流体材料 ▪ 流体密度 ▪ 流体中声速 ▪ 边界声吸收系数
脉冲压力峰值：20Pa 脉冲压力时间：0.00001s
声压-时间曲线
超弹示例2：垂直入射结论
对于不同频率激励，超弹材料的响应回是一致的； 超弹性材料的变形是完全可以恢复的弹性，对声压 冲击的响应频率完全与激励频率一致，没有响应滞 后现象；
超弹材料也具有一定的能量耗散，但相对粘弹要低 很多；
从分析发现，粘弹材料具有比超弹材料更好的消声 减振性能。
▪ 模拟FLUID29/30模型边界 外的无限流体域吸收效果
▪ 二级吸收边界条件，传出的 压力波到达模型边界时将被 “吸收”，只有微量反射回 流体域
➢ 设置选项 K2=0：
✓ 内部流体 ✓ 仅具有流体压力自由度
COMSOL多物理场模拟软件 简单入门教程

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反应工程实验室
Reactoin Engineering Lab
地球科学
Earth Science Module
CAPE-OPEN,
• CHEMKIN ® • JANAF • NASA
优化实验室
Optimization Lab
CAD导入
CAD Import Module
材料库
Material Library
– 把Ku=F分解成LUu=F，所以L和U是容易求逆并且具有鲁棒性 – u=U-1L-1F – 等同于Gaussian消去法
• 优点：鲁棒性强 • 缺点：内存开销大
直接线性求解器
• UMFPACK
– 对一般的非对称矩阵是鲁棒和高效的 – 要么计算成功，要么运算内存不足
• SPOOLES
– 利用对称矩阵 – 内存使用比UMFPACK有效，但计算速度较慢
格式 Parasolid ACIS (SAT) STEP IGES CATIA V5 CATIA V4 Inventor Pro/Engineer VDA-FS STL VRML DXF (2D) GDS NASTRAN
版本 up to R18 up to R17 AP203, AP214 up to 5.3 R2 through R17 4.1.9 through 4.2.4 6 through 11 16 through Wildfire 3 up to 2.0
SolidWorks ® AutoDesk® INVENTOR ®
Pro/E ®
Catia®, Pro/E®, NX ® SolidEdge ® …
COMSOL Multiphysics的主要特性
• 交互式建模和模拟环境 － GUI
fluent--计算流体和传热传质--理论

fluent--计算流体和传热传质--理论


基本程序结构示意图。
1
FLUENT 程序的用途 1， 采用三角形、四边形、四面体、六面体及其混合网格计算二维和三位流动问题。计算过 程中，网格可以自适应。 2， 可压缩与不可压缩流动问题 3， 稳态和瞬态流动问题 4， 无粘流，层流及湍流问题 5， 牛顿流体及非牛顿流体 6， 对流换热问题（包括自然对流和混合对流） 7， 导热与对流换热耦合问题 8， 辐射换热 9， 惯性坐标系和非惯性坐标系下的流动问题模拟 10， 多运动坐标系下的流动问题 11， 化学组分混合与反应 12， 可以处理热量、质量、动量和化学组分的源项 13， 用 Lagrangian 轨道模型模拟稀疏相（颗粒，水滴，气泡等） 14， 多孔介质流动 15， 一维风扇、热交换器性能计算 16， 两相流问题 17， 复杂表面形状下的自由面流动
FLUENT 程序启动方法 1， WINDOEWS NT 下，点击 FLUENT5。 2， 在 MS－DOS 下，键入命令。 FLUENT 2D/3D/2ddp/3ddp。平行计算命令为：FLUENT 2D/3D/2ddp/3ddp -t x 。 x 是处理器编号。 如， 我们用 3 号处理器计算三维双精度问题， 命令为： FLUENT 3ddp –t3 FLUENT 命令的一般形式为： FLUENT [version] [-help] [options]
FLUENT 求解方法的选择 1， 非耦合求解 2， 耦合隐式求解 3， 耦合显式求解 非耦合求解方法主要用于不可压缩或压缩性不强的流体流动。 耦合求解则可以用在高速 可压缩流动。FLUENT 默认设置是非耦合求解，但对于高速可压流动，有强的体积力（浮 力或离心力）的流动，求解问题时网格要比较密，建议采用耦合隐式求解方法，可以耦合求 解能量和动量方程，能比较快地得到收敛解。缺点是需要的内存比较大（是非耦合求解迭代 时间的 1.5-2 倍） 。如果必须要耦合求解，但是你的机器内存不够，这时候可以考虑用耦合 显式解法器求解问题。该解法器也耦合了动量，能量及组分方程，但内存却比隐式求解方法
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Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ 有 限元 软 件进 行 热 力 管道 和 保 温层 的 热力
带保温的热力管道稳定工作时 （ 即带保温层的 热力管道处于稳定的温度场中 ） ，热力管道温度在 轴 向上的变化很小 ， 所以可以忽略温度在轴向上的 变化 。 但是温度在管道径 向的变化很明显 ，因此
可 以将模型简化轴对称 的一维导热模型 （ 如图２ ） 。 由于热力管道内部是恒温液体 ， 管道外部空气温度
（ Ｌ ｉ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｈ ｉ ｈ ｕ ａ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｌｉ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｆ ｕ ｓ ｈ ｕ ｎ １ １ ３ ０ ０ １ ， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ － ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ ｃ ｏ ｕ ｐ ｌ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｈ ｅ ａ ｔ ｐ ｉ ｐ ｅ ｗｉ ｔ ｈ ｉ ｎ ｓ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｌ ａ ｙ ｅ ｒ ｗａ ｓ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｄ ｏ ｕ ｔ ｂ ｙ ＡＮＡＳ ＹＳ ＦＥ Ｍ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ． Ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｃ ｒ ｅ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ， ｓ ｅ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ａ ｎ ｄ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ，ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｅ ｍ ａ ｒ ｌ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｗａ ｓ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｄ ｏ ｕ ｔ ｔ ｏ ｏ ｂ ｔ ａ ｉ ｎ
２ 第 ０ １ ４ ４年 ３卷 第 １月 １期
当
代
化
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Ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｍ ｐ ｏ ｒ ａ ｒ ｙ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ］Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ