首页/文章/ 详情

Ansys Fluent UDF(1):初识UDF

1天前浏览7
     

随着Ansys Fluent软件的使用程度的加深,软件的一些基本功能无法满足我们的一些特定需求,对于没有接触过二次开发或者代码学习的工程师来说,UDF的学习至关重要!本篇文章带大家初识UDF(建议大家学习一下编程基础)。 

   

         

Ansys Fluent

什么是UDF?                

UDF: 用户自定义函数(用户用C语言自编的程序),可以和fluent动态链接。

  • 标准的C语言库函数

    - 三角函数,指数,控制块,DO循环,文件读入/输出等

  • 预定义宏re-Define Macros

    - 允许获得流场变量,材料属性,单元几何及其他

  • UDF中所有的数据都采用国际单位制(SI units)


           

           

Ansys Fluent

为什么要用UDF?                  
  • 标准界面并不能满足编程模拟的所有需要。

    - 定制边界条件,源项,材料属性,表面和体积反应率等;

    定制物理模型;

    用户提供的模型方程;

    - 调整函数;

    - 执行需求函数;

    - 初始化。


                 

Ansys Fluent

UDF可以用在哪些求解位置?                        


                 

Ansys Fluent

UDF数据结构                        
  • 模型的cell区域和face区域在UDF中作为Thread数据类型访问;

  • ThreadFluent定义的数据类型;

                   
  • 为了访问线程(zone)中的数据,我们需要提供正确的线程指针,并使用Fluent提供的循环宏来访问该线程中的每个成员(cell or face)。


                 

Ansys Fluent

几何与数据                        
  • Mesh各部分的类型区别:

                         
  • cells和faces的集 合存储在threads中;

  • 有几种Fluent特定的数据类型与mesh components相关联;

  • 一些常用的是:

    - Node:存储与网格点关联的数据;

    - face_t:识别face thread中的face;

    - cell_t:识别cell thread中的cell;

    - Thread:存储一组cells或faces共有的数据;

    - Domain:在mesh中存储与face和cell thread集合相关的数据。

  • 每个单独的cell都可以通过使用cell_t类型的cell index和cell thread(包含cell的区域)来访问;

  • 每个单独的face都可以通过使用face_t类型的face index和face thread(包含face的区域)来访问;

  • 某些mesh或solver数据类型具有大写字母。这些实际上是C语言中的数据结构,通常作为指向这些结构的指针在函数之间传递。

  • 下面显示了如何定义这些数据类型的示例:

                         
  • 每个zone都与BC面板或TUI中可用的单个ID相关联,使用:

                 
  • 给定ID,与该区域关联的线程;

  • 可以检索为:

                 
  • 一旦我们有了thread,我们就可以访问它的相关数据;

  • Thread ID也能被检索出来:

                 

           
           

UDF的内容属于高手的进阶利刃,让我们一起开启进阶学习之旅吧!后续将会持续更新,敬请期待!     

来源:艾羽科技

FluentUDF二次开发通用汽车ADS新能源材料控制ANSYS
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2025-07-10
最近编辑:1天前
获赞 34粉丝 85文章 130课程 0
点赞
收藏
作者推荐

Ansys Mechanical磨损分析

磨损分析是一个重要的工业过程,主要用于评估和预防机械设备在运行过程中因摩擦、冲击、腐蚀等因素造成的损耗。通过对磨损现象的深入研究,可以有效地预防和减少设备故障,延长设备的使用寿命,从而优化整个生产流程。磨损分析的核心价值提高设备的可靠性:通过对磨损的分析,可以预测设备的潜在故障,提前进行维护和修复,避免意外停机,保证生产的连续性和稳定性。延长设备的使用寿命:通过优化设备的设计和维护策略,减少磨损,延长设备的使用寿命,降低设备的更换频率和成本。降低生产成本:减少因设备故障导致的生产中断和维修成本,提高生产效率,降低单位产品的生产成本。提高产品质量:减少因设备磨损导致的产品质量问题,保证产品的一致性和可靠性。磨损是由于机械(相对运动)或化学原因(腐蚀)引起的表面材料去除过程。影响磨损的因素——面的几何形状、施加的载荷、相对滑动速度、接合材料的物理性能。一般可以分为粘着磨损-微焊缝,材料转移和磨料磨损-材料损失。Ansys Mechanical中使用广义的Archard磨损模型: 在软件中的操作需要通过插入命令来定义磨损模型的使用和磨损参数的定义。具体我们通过帮助文档中的一个小例子来展示一下: 上图是一个2D轴对称模型,模拟一个半球形截面圆环在一个矩形截面圆环上转动摩擦。通过对半球形圆环施加向下的压力,使得两个零件产生挤压,从而使得旋转过程中不断地在接触面上计算磨损,通过对接触面网格的调整来表达磨损量。 模型中最重要的定义是在接触对定义下面插入的磨损定义,通过commands引入APDL命令来定义磨损公式的打开、选择和相关参数的输入。 假设磨损率与滑动速度成线性关系,则磨损系数K可以按滑动速度缩放。在这里,滑动速度是2πN*R,其中N=100,000 转/s, R是旋转轴之间的距离。按2π*R的比例缩放导致磨损率与滑动速度呈线性关系,可以不显式地对滑动建模。 边界条件主要是约束矩形圆环,并对半球形圆环限制自由度(仅释放竖向自由度),竖向施加适当载荷以产生接触面上的挤压。另外一个重点是在接触面上定义网格自适应,提高磨损后的网格质量。 磨损分析的结果如图所示: 磨损分析是通过磨损系数来计算磨损量,对磨损部分的接触网格进行调整以等效磨损效果。一般使用的都是Archard模型,并没有非常高深的内容,结果更依赖相关参数的输入。在ANSYS Mechanical中使用也非常简单,并可以通过网格自适应功能来解决网格变形的问题。案例中的更详细的内容可以查阅帮助文档:Ansys Help>Mechanical Applications > Mechanical Technology Showcase: Example Problems > 43. Contact Surface Wear Simulation >。来源:艾羽科技

未登录
还没有评论
课程
培训
服务
行家
VIP会员 学习计划 福利任务
下载APP
联系我们
帮助与反馈