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你们要的ANSYS 学习书单来啦~流体仿真篇

1天前浏览12
  

 
我在开始做流体分析的时候学习的是用Fluent,主要是看的Help文档中的Tutorial Guide。    
那里面很多案例的操作步骤,每一步都很详细。一开始看的时候什么都不懂,就跟着操作步骤一步步的做。我觉得这样的做法对于新手小白来说并不可取,因为花了很多时间做却不知道自己在做什么,也不知道要怎么建自己的仿真模型。    
后来我发现Tutorial Guide 比较适合一些有Fluent使用和有一些相关工程应用经验的人看,有时候在涉及新领域的分析时,也是需要去学习相应的模块计算步骤的。    

   
今天和大家推荐一些学习CFD过程中,我看过的,觉得很不错的书籍。    



     
CFD仿真学习书单      

     
全文阅读约13分钟~      

ANSYS 中提供两种CFD计算的求解器:

01
Fluent

       

Fluent 是比较通用的流体仿真软件,流体仿真涉及的所有类型几乎都可以在Fluent里实现,如流动,传热,化学反应等。

它里面提供了很多适用于工程应用的模型很强大,也有做二次开发的接口。算是比较全能的软件了。

02      
CFX

       

CFX软件的界面比较友好,比较好上手,而且CFX的算法特殊导致它对网格的质量没有Fluent那么敏感,收敛步数也少。对于只做流动分析的新手来说,我还是比较推荐CFX 。

但是为什么大多数同学对CFX都不太熟悉呢,我想可能的原因是因为CFX 不被ansys公司重视吧哈哈,我瞎猜的,别当真


CFD 软件学习书单
     


       
初学CFD
对于初学CFD 计算的同学们,我这里推荐流沙的书,大家应该对流沙不陌生吧,他算是网络上CAE界的大V 了。他以前的博客,到现在的公众 号我都有关注。他在博客中和公众 号里分享了很多实用的Fluent使用案例还有学习Fluent的心得体会,小伙伴们可以去关注一下。        
这个系列的书里有两本,一本是讲计算流体力学的一些基础知识。还有一本是工程实例的讲解。        
对于学习流体仿真来讲,计算流体力学的知识还是需要学习一些的,这样对于选择湍流模型还有计算结果的分析都会有一些帮助。        


       
进阶阶段书籍
我相信在学习CFD 的过程中,我相信大家都会遇到很多疑问。        

       
如:为什么要选这个湍流模型?为什么要选这个按钮?计算结果怎么看对不对?怎么确定是不是收敛了,如何加速收敛等等问题。        

       
但是这些问题一般的软件学习手册上是不会有讲解的,这时候你需要下面这本书。        

这本书适合有一定软件使用基础的同学们看,当你学习了一些操作案例之后带着满脑子的困惑去看这本书,一定大有收获。


我简单罗列一下这本书里关于流动计算的一些问题讲解,非常全面。除了流动问题之外,还有关于ICEM 划分网格的问题,传热问题,动网格,多相流等。



       
CFX学习书籍

对于CFX的学习用书真的是太少啦,至今为止,我在市面上就见到这一本,还是我不喜欢的入门到精通系列。


理论知识







     

基础知识        

CFD 计算涉及的领域比较多,我这里就列一些比较通用的理论基础知识的书籍吧

首先最基础的就是流体力学了,这个应该是很多工科专业的必学科目吧。如果是分析气流的还需要学习空气动力学,涉及到传热的,还需要学习传热学...

要看的书真多吖

其实,我也只看过流体力学和空气动力学,最近开始看传热学,才只看了一点点儿


       
数值计算知识        

关于数值计算方面的书,比较推荐的有《计算流体力学基础》、《数值传热学》,还有一本英文的书《Computational fluid dynamics The basics with applications》是比较权威的。


       
个人看法        

这些书呢还是要看自己的需求去看的,如果是偏工程应用的话,那么我建议偏数值计算的书可以少看一些,掌握理论基础并能够联系实际,多积累工程经验才是王道

前处理软件

 


     
几何处理      

在使用ANSYS 进行流体分析时,需要使用几何工具进行流体域的抽取与清理工作


ANSYS 中嵌入的几何工具有两种:


早期版本中使用Design Modeler ,它可以自顶向下建模,自底向上建模。有严格的建模逻辑和历史顺序,精度较高,但操作比较繁琐,新手不太容易上手。


18.0版本之后,ANSYS 将SpaceClaim软件嵌入,成为一个几何处理模块。

SpaceClaim 采用的是直接建模的方式,不需要考虑模型的创建历史,不受参数化设计中的尺寸关联的约束。可以直接编辑几何,使用直接拖拽面/边的方式修改尺寸,大大提高几何编辑的效率。


这里推荐一本SpaceClaim的书,可以作为工具书用,在需要的时候去里面查一下命令。


     
网格处理ICEM      

对于CFD 计算来说,网格的处理也是比较耗时的一个模块。

ICEM 的用户界面不太友好,不过他划分六面体网格还是比较厉害的,但是我认为他不适合工程应用,用来做论文划分全六面体网格还可以。




     
其他网格工具      

用于划分网格的工具也挺多的,比如ICEM, FluentMeshing,ANSA,还有ANSYS自带的Mesing 模块,这个还是看自己的需求吧

建议在网格质量能够满足要求的前提下选择最简便的网格划分工具。


Fluent Meshing 是最近几年Fluent软件新增的网格划分工具,前身是Tgrid , 比较适合复杂几何的处理。由于是新出的软件,目前还没有相关的书籍。


来源:CAE十级退堂鼓
SpaceClaimDesign ModelerMeshingFluent MeshingFluent多相流化学动网格湍流几何处理网格处理二次开发通用理论
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:2025-08-26
最近编辑:1天前
lalalahu~
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Workbench大变形开关

这是多年前知乎专栏里的存货~转到这里分享给你们,不过你们中的大部分可能是知乎过来的吧~好吧,还是被你们发现我很懒又没有看书了最近做了一些非线性的分析,当计算不收敛的时候,老师会第一反应:大变形开关有没有打开?当计算速度很慢的时候,老师还是会问:大变形开关打开了吗?那么大变形开关到底是什么意思呢?什么时候需要打开什么时候不需要打开呢?查看了帮助文档后心里有了一定的理解,以下是帮助文档原文:我们知道,在弹性力学的范畴里,有个假设前提是小变形,即位移和形变相对来说很小,可以忽略这个变形对于刚度的影响。因此,在一般的线性计算时,单元的刚度矩阵是不变的,即为初始状态下的矩阵。但是在一些非线性的问题中,需要考虑这个问题。在Workbench 中大变形开关开启会将单元位移和形变的产生的刚度变化考虑在内,在每次迭代时重新生成新的刚度矩阵,这样的计算会更加精确,但是也会增加一定的计算量。在线性计算中,由于只有一次计算,不存在迭代的问题,所以无需考虑大变形开关。在非线性计算中,关闭大变形开关可能会导致计算不收敛,或是影响计算精度。所以最好打开,默认的设置是关闭的,打开方式如下图:来源:CAE十级退堂鼓

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