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ANSYS FLUENT官方培训教程【完整版】PPT

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什么是CFD?


CFD是计算流体动力学(Computational fluid dynamics)的缩写,是预测流体流动、传热传质、化学反应及其他相关物理现象的一门学科。CFD一般要通过数值方法求解以下的控制方程组

–质量守恒方程

–动量守恒方程

–能量守恒方程

–组分守恒方程

–体积力

–等等

CFD 分析一般应用在以下阶段:

–概念设计

–产品的详细设计

–发现问题

–改进设计

CFD分析是物理试验的补充,但更节省费用和人力。



CFD如何工作?

ANSYS CFD 求解器是基于有限体积法的

–计算域离散化为一系列控制体积

–在这些控制体上求解质量、动量、能量、组分等的通用守恒方程

–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

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CFD 模拟概览?

问题定义

    1.确定模拟的目的

    2.确定计算域

前处理和求解过程

    3.创建代表计算域的几何实体

    4.设计并划分网格

    5.设置物理问题(物理模型、材料属性、域属性、边界条件 …)

    6.定义求解器 (数值格式、收敛控制 …)

    7.求解并监控

后处理过程

    8.查看计算结果

    9.修订模型

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1.定义模拟目的

你希望得到什么样的结果(例如,压降,流量),你如何使用这些结果?

    –你的模拟有哪些选择?

    •你的分析应该包括哪些物理模型(例如,湍流,压缩性,辐射)?

    •你需要做哪些假设和简化?

    •你能做哪些假设和简化(如对称、周期性)?

    •你需要自己定义模型吗?

    ▪FLUENT使用UDF,CFX使用 User FORTRAN

计算精度要求到什么级别?

你希望多久能拿到结果?

CFD是否是合适的工具?

2.确定计算域

如何把一个完成的物理系统分割出来?




计算域的起始和结束位置

    –在这些位置你能获得边界条件吗?

    –这些边界条件类型合适吗?

    –你能把边界延伸到有合适数据的位置吗?


能简化为二维或者轴对称问题吗?

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3. 创建几何模型

你如何得到流体域的几何模型?

    –使用现有的CAD模型

    •从固体域中抽取出流体域?

    –直接创建流体几何模型

你能简化几何吗?

    –去除可能引起复杂网格的不必要特征(倒角、焊点等)

    –使用对称或周期性?

    •流场和边界条件是否都是对称或周期性的?

你需要切分模型以获得边界条件或者创建域吗?

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4. 设计和划分网格

计算域的各个部分都需要哪种程度的网格密度?

    –网格必须能捕捉感兴趣的几何特征,以及关心变量的梯度,如速度梯度、压力梯 度、温度梯度等。

    –你能估计出大梯度的位置吗?

    –你需要使用自适应网格来捕捉大梯度吗?

哪种类型的网格是最合适的?

    –几何的复杂度如何?

    –你能使用四边形/六面体网格,或者三角形/四面体网格是否足够合适?

    –需要使用非一致边界条件吗?

你有足够的计算机资源吗?

    – 需要多少个单元/节点?

    – 需要使用多少个物理模型?

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1)四边形/六面体还是三角形/四面体网格

对沿着结构方向的流动,四边形/六面体网格和三角形/ 四面体网格相比,能用更少的单元/节点获得高精度的结果

    –当网格和流动方向一致, 四边形/六面体网格能减少数值扩散

    –在创建网格阶段,四边形/六面体网格需要花费更多人力

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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

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首次发布时间:2026-03-18
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Abaquspython入门体会(simwe-flin55)

Abaqus/python入门体会(初稿)#===========================================================自己的论文要用到有限元进行数值模拟分析,以前都用ansys计算,可ansys中岩土的本构模型只有D—P模型,无法准确的反映土的硬化/软化性质,模拟计算出的结果因此也和实际差别很大。Abaqus有着丰富的材料模型,超强的非线性分析能力,岩土的模型也很多,因此オ转学Abaqus〇Abaqus的cae建模功能还是很好的,但科研课题一般都要进行参数分析,釆用cae的建模方法有些不切实际,学了没几天就放弃cae开始学习inp,也是学了一阵子才知道inp不能建立实体模型,只能直接建节点和单元。复杂的模型inp也无法建立,但釆用Python建模就可以解决这个问题。由于Abaqus的学习资料不多,过了好些日子才知道Abaqus也可以采用Python语言进行建模计算,只是比Ansys的Apdl语言复杂得多,并且除了手册上的Script资料之外,没有较为系统的教程,刚一接触真是让人头痛。通过查看Simwe论坛上关于Python的帖子,和论坛朋友的帮助,自己在慢慢积累,现在对Python有了一点点了解,算是入了个门。接触Abaqus也没多久,对python更是一知半解,绝大多数地方根本都不清楚,抽空写一点认识体会主要是给像自己一样刚学习AbqusPython的朋友,能少走一些弯路,节约一些时间。同时希望大家批评指正、共同讨论、补充。学习Abaqus/Python基础:Abaqus的cae建模有比较全面的认识;了解一些Python语法知识(大家都不会有太多时间单独学习Python语言本身,只需要有概念了解即可,不懂的地方可以随时查询Pythonscript手册)Abaqus/Python学会使用不太难,可要精通应用还是要付出一定的劳动。大家所分析的课题专业不同,方向也千差万别,所用到的Abaqus的功能也就有很大的差别,能对自己的工作领域熟练应用就算成功。Abaqus毕竟只是软件,如何考虑专业知识成功建模才是最困难的。#1.Python与Abaqus2.Abaqus/Python结构3.模型参数分析技巧4.几个命令的体会5.ー个Abaqus/Python例子#1.Python与Abaqus1.1Python简介Python是面向对象的语言。面向对象的语言自己的理解为:语言本身已经定义了许多固定模块,如数学函数、对显示模式的控制、一些对话框的编写等等程序模块,只需要按照程序的指定格式填空即可完成既定任务,格式相对比较固定,因此语言格式看起来非常繁琐,但方便实用能够大量节约程序员的时间。面向对象语言的使用方式可以比喻为:一棵树分为树干、树枝、细枝和树叶等部分,你要是想得到ー个确定位置的树叶(且具大小等属性)只有一个路径可以走即树干ー树枝ー细枝ー树叶,换成面向对象的格式为树干.树枝.细枝.树叶(树叶片数或大小等属性)。以下是abaqus中Python的一般格式,这些格式都是固定的,我们只需要改变其中的参数即可:mdb.models['Model-1'].ConstrainedSketch(name='_profile',sheetSize=0.3)s=mdb.models['Model-1'].ConstrainedSketch(name='_profile',sheetSize=0.3)s.sketchOptions.setValues(decimalPlaces=3,viewStyle=AXISYM)s.setPrimaryObject(option=STANDALONE)s.ConstructionLine(point1=(0.0,-100.0),point2=(0.0,100.0))Python有着较强的逻辑控制语句如if、for、while等,可以通过循环或条件等语句把复杂且重复的操作变得简单易于操作,也是用参数化编程较cae的最大优势。1.2如何学abaqusPython命令Abaqus是采用Python语言编制而成,在cae中所有的操作都可以通过Python脚本命令完成(注:好像Python并不能完全取代inp文件,ー些材料属性的参数好像要用inp才能赋值)。☆学会用pythonreader程序Abaquscae可以自动生成python文件,存放在工作目录的abaqus.rpy文件中,每ー步cae操作都会产生相应的python命令。可以通过simwe网友ck436ck436编写的pythonreader程序实时读取产生的命令,反复揣摩、领会每个命令,很快就会有所提高,对python的命令有所领悟。与cae建模相同,Python建模也分为:part、property>assembly>step、ineraction、load、mesh、job等模块,具体每个模块中的建模命令可参考Pythonreader读取的命令学习,我们只需去记忆常用的Python命令。以下是pythonreader程序下载地址。http://forum.simwe.com/viewthread.php?tid=808007&highlight=Pythonhttp://groups.google.com/group/ck436goooglemail/files☆通过修改M8四&rpy建立自己的脚本文件是一条捷径1.3Abaqus/Python学习资料关于Python的学习资料非常多,如Swaroop,C.H.著沈洁元译的«简明Python教程»就是很好的参考资料。王纯业的«Python学习笔记»也不错,simwe论坛可以下载到恥另外就是Abaqus手册:AbaqusScriptingUser'sManualAbaqusScriptingReferenceManualGettingStartedwithAbaqus:InteractiveEditionAbaqus手册真是冗长,只能是根据自己的课题有选择的査阅。2.Abaqus/Python结构Abaqus的objectmodel分为session、mdb和odb二个objects,session为视图模块、mdb为模型数据模块、odb为数据输入输出模块。每个object下面乂有很多命令分支,宜到执彳亍到所需要的具体命令。以下各图选自AbaqusScriptingUser'sManual,更多书面的的解释可以参考abaqus手册。每个object都像ー棵树,要执彳亍某个命令就需要按照python的面向对象的格式进亍。更多内容见附件免责声明本页面/内容部分素材来源于互联网公开信息,旨在传递更多信息,不代表本平台立场。版权归原作者或机构所有,如涉及侵权,请通过平台联系我们,我们将在核实后第一时间处理。本平台对转载内容的真实性、准确性不作任何保证,用户需自行判断并承担使用风险。

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