ANSYS_FLUENT中文培训教材4
Ansys培训4-AWE作业ds-ws04-2.
注意, 最后两个结果被限制在压力冒上. 这有利于响 应分离.
作业4.2 – 求解
20. “OK” 弱弹簧信息.
–
Training Manual
ANSYS Workbench - DesignModeler
注意: 由于压力冒仅使用了无摩擦接触和受压支撑约束。弱弹簧被 施加来防止刚体位移.
20
轴对称备注: 1. 2. 根据轴对称的要求，模型完全位于 +X 空间， Y 轴为旋转轴. 轴对称假设模型是一个完整的360 度模型，因此在X方向不需要约束.
作业 4.2 – 前处理
4. “Pressure Cap”的Details View中设定材料为 “Stainless Steel”.
Training Manual
ANSYS Workbench - DesignModeler
4
作业 4.2 – 接触
•
Training Manual
Байду номын сангаас
ANSYS Workbench - DesignModeler
Training Manual
ANSYS Workbench - DesignModeler
• 选择 “Geometry > From File . . . “ 然后输入 “Axisym_pressure_2D.x_t”.
作业 4.2 – 前处理
1. 设定系统单位制为mm 系统.
– “Units > Metric (mm, Kg, MPa, C, s)”. 1
11
Training Manual
ANSYS Workbench - DesignModeler
10
12
作业 4.2 –加载和约束
ANSYSFLUENT培训教材之求解器设置
Calculate a solution
Modify solution parameters or grid
Check for convergence
Yes
No
Check for accuracy
No
Yes Stop
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求解器选择
中有两种求解器 – 压力基和密 度基。
求解过程概览
求解参数 选择求解器 离散格式 初始条件 收敛 监测收敛过程 稳定性 设置松弛因子 设置 加速收敛 精度 网格无关性 自适应网格
Set the solution parameters
Initialize the solution
Enable the solution monitors of interest
启动 初始化 压力基求解器: 密度基求解器: 当选择密度基求解器后在 里可见
在粗网格上用多重网格求解 通过 命令来设置
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培训教材 第四节：求解器设置
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概要
使用求解器（求解过程概览） 设置求解器参数 收敛 定义 监测 稳定性 加速收敛 精度 网格无关性 网格自适应 非稳态流模拟（后续章节中介绍） 非稳态流问题设置 非稳态流模型选择 总结 附录
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初始化
要求所有的求解变量有初始 值
更真实的初值能提高收敛稳 定性，加速收敛过程.
有些情况需要一个好的初值
在特定区域对特定变量单独 赋值
2024版年度ANSYSFLUENT培训教材UDF
THANKS
感谢观看
2024/2/2
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后处理功能增强
UDF可以用于后处理过程中，提 取流场数据并进行自定义处理。
5
编程环境与语言基础
编程环境
UDF的编写通常在ANSYS FLUENT提供的集成开发环境中进行，该环境支持C语言编程。
语言基础
UDF的编写需要具备一定的C语言基础，包括变量定义、控制结构、函数调用等方面的 知识。
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对比分析不同场景下性能表现
对比不同UDF之间的性能差异
通过对比不同UDF在同一场景下的性能表现，可以分析出各自的优势和不足，为后续的 优化和改进提供方向。
分析不同场景对UDF性能的影响
通过改变场景参数，如网格数量、时间步长等，可以分析出这些参数变化对UDF性能的 影响规律和趋势。
2024/2/2
多相流模拟
化学反应模拟
在多相流模拟中，UDF可以用于定义相间作 用力、相变过程等复杂现象。
对于涉及化学反应的流动问题，UDF可以用 于定义化学反应速率、物质输运等过程。
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02
UDF编程入门与实践
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8
准备工作与设置
1
安装ANSYS Fluent软件，并确认软件版本与 UDF兼容性。
燃烧模拟
通过UDF定义燃烧反应中的化学动 力学模型，模拟燃烧过程中的温度 场、浓度场和流场分布，分析燃烧 效率和污染物排放等。
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拓展应用：多相流、化学反应等
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多相流模拟 通过UDF可以方便地定义多相流模型中的相间作用力、相 变等物理现象，模拟多相流体的混合、分离和传输过程。
化学反应模拟 UDF可以定义化学反应中的反应速率、反应热等参数，模 拟化学反应过程中的物质转化和能量传递现象。此外，还 可以模拟催化剂对化学反应的影响等。
fluent培训资料.doc
第一章Fluent 软件的介绍fluent 软件的组成：软件功能介绍：GAMBIT 专用的CFD 前置处理器(几何/网格生成) Fluent4.5 基于结构化网格的通用CFD 求解器 Fluent6.0 基于非结构化网格的通用CFD 求解器 Fidap 基于有限元方法的通用CFD 求解器 Polyflow 针对粘弹性流动的专用CFD 求解器 Mixsim 针对搅拌混合问题的专用CFD 软件 Icepak专用的热控分析CFD 软件软件安装步骤：step 1: 首先安装exceed软件，推荐是exceed6.2版本，再装exceed3d,按提示步骤完成即可，提问设定密码等，可忽略或随便填写。
step 2: 点击gambit文件夹的setup.exe，按步骤安装；step 3: FLUENT和GAMBIT需要把相应license.dat文件拷贝到FLUENT.INC/license目录下；step 4：安装完之后，把x:\FLUENT.INC\ntbin\ntx86\gambit.exe命令符拖到桌面（x为安装的盘符）；step 5: 点击fluent源文件夹的setup.exe，按步骤安装；step 6: 从程序里找到fluent应用程序，发到桌面上。
注：安装可能出现的几个问题：1.出错信息“unable find/open license.dat"，第三步没执行；2.gambit在使用过程中出现非正常退出时可能会产生*.lok文件，下次使用不能打开该工作文件时，进入x:\FLUENT.INC\ntbin\ntx86\，把*.lok文件删除即可；3.安装好FLUENT和GAMBIT最好设置一下用户默认路径，推荐设置办法，在非系统分区建一个目录，如d:\usersa） win2k用户在控制面板－用户和密码－高级－高级，在使用fluent用户的配置文件修改本地路径为d:\users，重起到该用户运行命令提示符，检查用户路径是否修改；b） xp用户，把命令提示符发送到桌面快捷方式，右键单击命令提示符快捷方式在快捷方式－起始位置加入D:\users,重起检查。
ANSYS 基础培训教程 Day4-2
Powerdynamics PCG 求解器 法 缩减法 波前求解器
2-18
模态分析
C. 步骤
模态分析中的四个主要步骤： • • • 建模 选择分析类型和分析选项 施加边界条件并求解
培训手册
DYNAMICS 6.0
•
评价结果
2-19
模态分析步骤
建模
• 必须定义密度！
培训手册
DYNAMICS 6.0
• •
培训手册
DYNAMICS 6.0
模态提取 是用来描述特征值和特征向量计算的术语。 模态扩展有两重含义。对于缩减法，模态扩展是从缩减模态形式计算全
模态形式；对于其它的方法，模态扩展仅仅是表示把模态形式写入结果 文件。
2-7
模态分析 – 术语和概念
模态提取法
• 在ANSYS中有以下几种模态提取方法：
… 施加边界条件和求解
位移约束（接上页）：
培训手册
DYNAMICS 6.0
2-30
对于一个平板中心开孔的模型，全部模型和四分之一模型的最小非零振动频率如 下所示。对于反对称工况，由于ROTX沿对称边界上非零，所以它丢失了 53Hz 的 模态形状
模态分析步骤
… 施加边界条件和求解
求解： • • 通常采用一个载荷步 为了研究不同位移约束的效果，可以采用多载荷 步（例如，对称边界条件采用一个载荷步，反对 称边界条件采用另一个载荷步）
• 阻尼：
– 阻尼仅在选用阻尼模态提取法时使用 – 可以使用阻尼系数阻尼和阻尼 – 对BEAM4 和 PIPE16 单元，允许使用陀螺阻尼
•
QR 阻尼
– 各种阻尼都允许
2-26
模态分析步骤
施加边界条件和求解
ANSYS_Workbench安世亚太中文培训资料
动力学分析简介M1-1M1-2动力学第一节: 定义和目的什么是动力学分析?•动力学分析是用来确定惯性（质量效应）和阻尼起重要作用时的结构或构件动力学特性的技术。
•“动力学特性”可能指的是下面的一种或几种类型:–振动特性-（结构振动方式和振动频率）–随时间变化载荷的效应（例如：对结构位移和应力的效应）–周期（振动）或随机载荷的效应M1-3总之，动力学分析有下列类型：Courtesy: NASA动力学动力学分析类型（接上页）•模态分析---确定结构的振动特性•瞬态动力学分析---计算结构对随时间变化载荷的响应•谐响应分析---确定结构对稳态简谐载荷的响应•谱分析---确定结构对地震载荷的响应•随机振动分析---确定结构对随机震动的影响M1-4动力学第三节: 基本概念和术语•通用运动方程•求解方法•建模要考虑的因素•质量矩阵•阻尼M1-5动力学-基本概念和术语运动方程•通用运动方程如下：[]{}[]{}[]{}(){}t F u K u C uM =++ •不同分析类型对应求解不同形式的方程–模态分析：设定F （t ）为零，而矩阵[C] 通常被忽略；–谐响应分析：假设F （t ）和u （t ）都为谐函数，例如Xsin （ωt ），其中，X 是振幅，ω是单位为弧度/秒的频率；–瞬间动态分析：方程保持上述的形式。
其中:[M]= 结构质量矩阵[C]= 结构阻尼矩阵[K]= 结构刚度矩阵{F}= 随时间变化的载荷函数{u}= 节点位移矢量{ů}= 节点速度矢量{ü}= 节点加速度矢量M1-6动力学-基本概念和术语求解方法如何求解通用运动方程?•两种主要方法：–模态叠加法–直接积分法M1-7动力学-基本概念和术语求解方法（接上页）直接积分法•直接求解运动方程•在谐响应分析中，因为载荷和响应都假定为谐函数，所以运动方程是以干扰力频率的函数而不是时间的函数的形式写出并求解的•对于瞬态动力学，运动方程保持为时间的函数，并且可以通过显式或隐式的方法求解模态叠加法•确定结构的固有频率和模态，乘以正则化坐标，然后加起来用以计算位移解•可以用来处理瞬态动力学分析和谐响应分析•详见后面相关章节M1-8动力学-基本概念和术语求解方法（接上页）显式求解方法•也称为闭式求解法或预测求解法•不需要计算矩阵的逆•可轻松处理非线性问题（无收敛问题）•积分时间步Δt 必须很小，但求解速度很快（没有收敛问题）•对于短时间的瞬态分析有效，如用于波的传播，冲击载荷和高度非线性问题•当前时间点的位移{u}t 由包含时间点t-1的方程推导出来•有条件稳定: 如果Δt 超过结构最小周期的确定百分数,计算位移和速度将无限增加•ANSYS-LS/DYNA 就是使用这种方法，此处不作介绍隐式求解法•也称为开式求解法或修正求解法•要求矩阵的逆•非线性要求平衡迭代（存在收敛问题）•积分时间步Δt 可以较大，但因为有收敛问题而受到限制•除了Δt 必须很小的问题以外，对大多数问题都是有效的•当前时间点的位移{u}t 由包含时间点t 的方程推导出来•无条件稳定: Δt 的大小仅仅受精度条件控制, 无稳定性。
ANSYS+ICEM-CFD 中文入门教材
allows the user to create custom subsets; the careful display of
which allows a great deal of control in the mesh operations.
. Display Subset: This toggle button allows you to define subset
prescribed points
. Triangular surface meshes as geometry definition
B-Spline曲线和曲面
当B-spline曲线和曲面输入后，采用线段和三角形对曲面和曲线进
行近似，并在预先规定的点上设置顶点。
B-Spline曲线允许Tetra 处理表面上的间断。如果在表面的边
界上没有定义曲线，Tetra划分的三角形会自由的越过间断。
而预先规定的点会使得它认出曲线上尖锐的拐弯。 Tetra 中
有工具来自动的在尖锐的特征上获取点和曲线。
三角形表面网格
对于三角形表面网格，关键点和曲线能够自动的被识别。虽然Tetra
生成的网格上的节点不完全和原始的网格重合，但是它会符合模
The File Menu
The File menu 包含
. Open, Save, Save as, Close, Quit, Project dir, Tetin file,
Domain file, B.C file, Import geo, Export geo, Options, Utilities,
P-Cube
按不同的按钮会调用不同的模块。
ANSYS_培训教程(全)
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1
– –
例如：螺线管制动器、电动机、变压器 磁场分析中考虑的物理量是：磁通量密度、磁场密度、 磁力和磁力矩、阻抗、电感、涡流、能耗及磁通量泄漏 等。
January 30, 2001 Inventory #001441 TOC-20
January 30, 2001 Inventory #001441 TOC-6
INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1
入门
培训材料
• 您手中的培训手册是这一幻灯片的原样拷贝本。
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1
–
然而，对该问题还没有一个容易的解决方案。这完全 依赖于你所模拟的对象和模拟所采用的方式。但是， 我们将尽力通过这次培训为你提供指南。
实际系统
有限元模型
January 30, 2001 Inventory #001441 TOC-11
有限元分析与ANSYS
... 什么是有限元分析?
为什么需要有限元分析？ • • • 减少模型试验的数量
January 30, 2001 Inventory #001441 TOC-14
有限元分析与ANSYS
…关于ANSYS
ANSYS/ Professional
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1
ANSYS/ Mechanical
ANSYS/ Multiphysics
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1
使用AnsysFluent进行流体力学仿真教程
使用AnsysFluent进行流体力学仿真教程Chapter 1: Introduction to ANSYS FluentIn this chapter, we will provide an overview of ANSYS Fluent and explain its importance in the field of fluid dynamics simulation. ANSYS Fluent is a powerful computational fluid dynamics (CFD) software used for simulating and analyzing fluid flows. It enables engineers and scientists to study the behavior of fluids, predict their performance in various scenarios, and optimize the design of systems involving fluid flow.Chapter 2: Pre-ProcessingThe pre-processing stage involves preparing the geometry of the system and defining the desired fluid flow conditions. ANSYS Fluent provides a variety of tools to import and manipulate geometry files, such as creating boundaries, defining initial conditions, and specifying material properties. Additionally, it allows users to create a mesh grid that discretizes the computational domain into smaller elements for accurate simulations.Chapter 3: Boundary ConditionsBoundary conditions play a crucial role in defining the behavior of the fluid flow simulation. In this chapter, we will explain the different types of boundary conditions available in ANSYS Fluent, including velocity inlet, pressure outlet, wall, and symmetry. Each boundarycondition has specific input parameters that need to be defined, such as velocity magnitude, pressure, and temperature.Chapter 4: Solver SettingsThe solver settings determine the numerical methods used to solve the fluid flow equations in ANSYS Fluent. This chapter will introduce the various solver options available, including pressure-based and density-based solvers. It will also discuss the importance of convergence criteria and the influence of physical properties, such as turbulence models and turbulence intensity.Chapter 5: Post-ProcessingOnce the simulation is complete, post-processing is performed to analyze and visualize the results. In ANSYS Fluent, users have access to a range of post-processing tools, such as contour plots, vector plots, velocity profiles, and pressure distribution. This chapter will explain how to interpret these results to gain insights into the fluid flow behavior and make informed design decisions.Chapter 6: Advanced FeaturesIn this chapter, we will explore some of the advanced features of ANSYS Fluent that can enhance the accuracy and efficiency of fluid flow simulations. These include multiphase flow simulations, combustion modeling, heat transfer analysis, and turbulence modeling. We will provide step-by-step instructions on how to set up and run simulations using these advanced features.Chapter 7: Case StudiesTo further illustrate the capabilities of ANSYS Fluent, this chapter will present a series of case studies involving different fluid flow scenarios. These case studies will cover a range of applications, such as fluid flow in pipes, aerodynamics of a car, and natural convection in a room. Each case study will include the problem statement, simulation setup, and analysis of the results.Chapter 8: Troubleshooting and TipsANYS Fluent, like any software, can sometimes encounter issues or produce unexpected results. In this chapter, we will discuss common troubleshooting techniques and provide tips for optimizing simulation setup and improving simulation accuracy. This will include techniques for mesh refinement, convergence improvement, and understanding error messages.Conclusion:ANSYS Fluent is a powerful tool for conducting fluid dynamics simulations. In this tutorial, we have covered the fundamental aspectsof using ANSYS Fluent, including pre-processing, boundary conditions, solver settings, post-processing, advanced features, and troubleshooting. By following this tutorial, users can gain a solid foundation in conducting fluid flow simulations using ANSYS Fluent and leverageits capabilities to analyze and optimize fluid flow systems in various applications.。
ANSYSFLUENT培训教材UDF
cell_t c; Thread *ct; real xc[ND_ND]; thread_loop_c(ct,domain) {
begin_c_loop (c,ct) { C_CENTROID(xc,c,ct); if (sqrt(ND_SUM(pow(xc[0]-0.5,2.),
Fluid (cell thread or zone)
Domain
Cell Thread
face Thread
Cells
Faces
为了在thread (zone)中获得数据，我们需要提供正确的指针，并 使用循环宏获得thread中的每个成员(cell or face)
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– 所有的UDFs 以 DEFINE_ 宏开始
– x_velocity 将在 GUI中 出现
– thread 和 nv DEFINE_PROFILE 宏的参 数， 分别用来识别域和变量
– begin_f_loop宏通过 thread指针，对所有的面f 循环
F_CENTROID宏赋单元位置向 量给 x[]
点击 Interpret FLUENT 窗口会出现语言 如果没有错误，点击 Close
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解释 vs. 编译
用户函数可以在运行时读入并解释，也可以编译形成共享库文件并和 FLUENT链接
解释 vs. 编译 – 解释
• 解释器是占用内存的一个大型程序 • 通过逐行即时执行代码 • 优势 – 不需要第三方编译器 • 劣势 – 解释过程慢，且占用内存
Ansys培训4-AWE作业ds-ws08
• 入口和支架是采用结构钢建成的模型，膨胀室使用聚乙烯材料.
作业8 – Part/Contact Description
膨胀室
Training Manual
ANSYS Workbench - DesignModeler
绑定接触 支撑架
无间隙接触
入口
作业 8 – 起始页
• • 从发射台启动DS. 选择 “Geometry > From File . . . “打开文件 “Pressure system.x_t”.
• 通过点击handle任何一侧的虚线，可以显示切片同侧的部分图形. 当选定之后，虚线变成了实线. 这是对切片显示的切换控制.
作业8 – 切片注释
Training Manual
ANSYS Workbench - DesignModeler
• 你可以创建自己想要的切片面，同时它们都能 进行独立地编辑. 这很有用处，例如当你想显 几何类型图标 示四分之一截面的结果时，便可以使用这种方 （Geometry Icon） 法. • 选择几何类型图标（geometry icon）并将其改 为“外部（exterior）”显示方式可以隐藏切 片面. 但是切片面并没有消失，它仍然保留在 原来的位置，当需要的时候便可以恢复显示. • 无论是否设置几何类型图标（geometry icon）， 包含切片面的图片始终显示切片面.
25
. . .作业8 - Results
Training Manual
ANSYS Workbench - DesignModeler
• 为了能看到切片面，可以轻微地旋转模型(当刚开始绘制时)
. . .作业8 - Results
Training Manual
ANSYS基础培训PPT课件
培训手册
CFD Analysis with ANSYS/FLOTRAN
CFD Analysis with ANSYS/FLOTRAN
培训手册
• 流动准则 • 屈服准则 • 强化准则
材料非线性
单元非线性
• 接触 – 点----点 – 点----线 – 点----面 – 面----面 – 刚----柔 – 柔----柔
{σ}=[D][B]{δ}e
{σ}—单元内任一点的应力矩阵
[D]—与单元材料有关的弹性矩阵
利用变分原理，建立作用于单元上的节点力和位
移之间的关系式
{F}e=[K]e{δ}e
培训手册
CFD Analysis with ANSYS/FLOTRAN
CFD Analysis with ANSYS/FLOTRAN
实体几何模型载荷
培训手册
CFD Analysis with ANSYS/FLOTRAN
优点 缺点
改变网格不影响载荷 涉及到的加载实体少
生成的单元在当前激活的单元座标下，节 点为总体直角座标，因此实体与有限元模 型可能有不同座标系统和载荷方向 实体载荷在凝聚分析中不方便，因载荷加 在主自由度上施加关键点约束较繁锁 不能显示所有实体载荷
简例（续）
培训手册
CFD Analysis with ANSYS/FLOTRAN
下面以小变形弹性静力问题为例，加以详细介绍。 几何方程：eij=1/2(ui,j+uj,i) 物理方程：sij=aijklekl 平衡方程：sij,j+fi=0 边界条件：
位移已知边界条件 ui=ui （在边界Гu上位移已知） 外力已知边界条件 sij,j+pi=0（在边界Гp上外力已知）
AnsysFluent基础详细入门教程（附简单算例）
AnsysFluent基础详细⼊门教程（附简单算例）Ansys Fluent基础详细⼊门教程(附简单算例)当你决定使FLUENT解决某⼀问题时，⾸先要考虑如下⼏点问题：定义模型⽬标：从CFD模型中需要得到什么样的结果？从模型中需要得到什么样的精度；选择计算模型：你将如何隔绝所需要模拟的物理系统，计算区域的起点和终点是什么？在模型的边界处使⽤什么样的边界条件？⼆维问题还是三维问题？什么样的⽹格拓扑结构适合解决问题？物理模型的选取：⽆粘，层流还湍流？定常还是⾮定常？可压流还是不可压流？是否需要应⽤其它的物理模型？确定解的程序：问题可否简化？是否使⽤缺省的解的格式与参数值？采⽤哪种解格式可以加速收敛？使⽤多重⽹格计算机的内存是否够⽤？得到收敛解需要多久的时间？在使⽤CFD分析之前详细考虑这些问题，对你的模拟来说是很有意义的。
第01章fluent介绍及简单算例 (2)第02章fluent⽤户界⾯22 (3)第03章fluent⽂件的读写 (5)第04章fluent单位系统 (8)第05章fluent⽹格 (10)第06章fluent边界条件 (36)第07章fluent流体物性 (55)第08章fluent基本物理模型 (63)第11章传热模型 (75)第22章fluent 解算器的使⽤ (82)第01章fluent介绍及简单算例FLUENT是⽤于模拟具有复杂外形的流体流动以及热传导的计算机程序。
对于⼤梯度区域，如⾃由剪切层和边界层，为了⾮常准确的预测流动，⾃适应⽹格是⾮常有⽤的。
FLUENT解算器有如下模拟能⼒：●⽤⾮结构⾃适应⽹格模拟2D或者3D流场，它所使⽤的⾮结构⽹格主要有三⾓形/五边形、四边形/五边形，或者混合⽹格，其中混合⽹格有棱柱形和⾦字塔形。
（⼀致⽹格和悬挂节点⽹格都可以）●不可压或可压流动●定常状态或者过渡分析●⽆粘，层流和湍流●⽜顿流或者⾮⽜顿流●对流热传导，包括⾃然对流和强迫对流●耦合热传导和对流●辐射热传导模型●惯性（静⽌）坐标系⾮惯性（旋转）坐标系模型●多重运动参考框架，包括滑动⽹格界⾯和rotor/stator interaction modeling的混合界⾯●化学组分混合和反应，包括燃烧⼦模型和表⾯沉积反应模型●热，质量，动量，湍流和化学组分的控制体源●粒⼦，液滴和⽓泡的离散相的拉格朗⽇轨迹的计算，包括了和连续相的耦合●多孔流动●⼀维风扇/热交换模型●两相流，包括⽓⽳现象●复杂外形的⾃由表⾯流动上述各功能使得FLUENT具有⼴泛的应⽤，主要有以下⼏个⽅⾯●Process and process equipment applications●油/⽓能量的产⽣和环境应⽤●航天和涡轮机械的应⽤●汽车⼯业的应⽤●热交换应⽤●电⼦/HV AC/应⽤●材料处理应⽤●建筑设计和⽕灾研究总⽽⾔之，对于模拟复杂流场结构的不可压缩/可压缩流动来说，FLUENT是很理想的软件。
Ansys workbench 入门介绍(安世培训讲义)中文版
第一章第章ANSYS Workbench介绍ANSYS Workbench概述Training Manual •什么是ANSYS Workbench?–ANSYS Workbench提供了与ANSYS系列求解器相交互的强大方法。
这种环境为CAD系统和您的设计过程提供了独一无二的集成。
系统和您的设计过程提供了独一无二的集成•ANSYS Workbench由多种应用组成(一些例子):–Mechanical用ANSYS求解器进行结构和热分析。
•网格划分也包含在Mechanical应用中M h i l–Fluid Flow (CFX) 用CFX进行CFD分析–Fluid Flow (FLUENT) 用FLUENT进行CFD分析Geometry(DesignModeler)几何体为在–Geometry (DesignModeler)创建和修改CAD几何体，为在Mechanical中所用的实体模型做准备。
–Engineering Data 定义材料属性。
g pp–Meshing Application 创建CFD和显式动态网格–Design Exploration用于优化分析–Finite Element Modeler (FE Modeler)转换NASTRAN和ABAQUS 中的网格以便在ANSYS中使用Bl d G(Bl d G t)–BladeGen (Blade Geometry)用于创建叶片几何–Explicit Dynamics用于非线性动态的显式动态模拟特性建模Training Manual… ANSYS Workbench 概述•The Workbench 提供两种类型的应用:–本地应用(工作区): 现有的本地应用有Project Schematic, Engineering Data d D i E l ti and Design Exploration 。
•本地应用完全在Workbench 窗口中启动和运行。
有限元分析培训(第4讲 ANSYS Workbench结构静力分析&模态分析)
有限元分析培训
邵世林 喻炜 董大鹏
传统设计过程 设计 制造
重新设计循环
CAD
试验
批量生产
CAE驱动设计过程
概念设计
设计
CAD
CAE
制 造
试 验
批量生 产
优化循环
导入或建立几何模型
HyperMesh、ANSA、Patran、SimXpert、 MEDINA、FEMAP等
四 连接关系
接触类型
对于理想无限大的Knormal , 零穿透. 但对于罚函数法， 这在数值计算中是不可能，但是只要Xpenetration 足够 小或可忽略，求解的结果就是精确的。
四 连接关系
接触类型
Pure Penalty 和Augmented Lagrange 公式使用积分点探测，Normal Lagrange 和MPC 公式 使用节点探测(目标法向)。节点探测在处理边接触时会稍好一些，但是，通过局部网格细化， 积分点探测也会达到同样的效果。
Nastran
ANSYS
Samcef Linear
OptiStruct
FEPG
（国产）
MSC
非线性分析
Marc
ADINA
Samcef Mecano
Fluent 流体分析
Star-CD Star-CCM+
XFlow
PowerFlow
LS-DYNA
MSC
显式分析
Dytran
Radioss
MADYMO
结构静力分析 & 模态分析
有限元分析系列课程 ANSYS Workbench篇 第四讲
一 结构静力分析概述
ANSYS Fluent Tutorial - 看过的最好的FLUENT中文教程
FLUENT 教程 赵玉新
第一章、开始 第二章、操作界面 第三章、文件的读写 第四章、单位系统 第五章、读入和操作网格 第六章、边界条件 第七章、物理特性 第八章、基本物理模型 第九章、湍流模型 第十章、辐射模型 第十一章、化学输运与反应流 第十二章、污染形成模型 第十三章、相变模拟 第十四章、多相流模型 第十五章、动坐标系下的流动 第十六章、解算器的使用 第十七章、网格适应 第十八章、数据显示与报告界面的产生 第十九章、图形与可视化 第二十章、Alphanumeric Reporting 第二十一章、流场函数定义 第二十二章、并行处理 第二十三章、自定义函数 第二十四章、参考向导 第二十五章、索引（Bibliography） 第二十六章、命令索引
流动变量，并且告诉我们如何创建自己的自定义流场函数。 z 并行处理：本章描述了 FLUENT 的并行处理特点以及使用方法 z 自定义函数：本章描述了如何通过用户定义边界条件，物理性质函数来形成自己的
FLUENT 软件。
如何使用该手册 z 根据你对 CFD 以及 FLUENT 公司的熟悉，你可以通过各种途径使用该手册 对于初学者，建议如下：
具体的应用选择适当的解形式，并且概述了问题解决的大致步骤。在本章中，我们给出
了一个可以在你自己计算机上运行的简单的算例。 z 使用界面：本章描述了用户界面、文本界面以及在线帮助的使用方法。同时也提供了远
程处理与批处理的一些方法。（请参考关于特定的文本界面命令的在线帮助） z 读写文件：本章描述了 FLUENT 可以读写的文件以及硬拷贝文件。 z 单位系统：本章描述了如何使用 FLUENT 所提供的标准与自定义单位系统。 z 读和操纵网格：本章描述了各种各样的计算网格来源，并解释了如何获取关于网格的诊
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Source terms
Repeat
Solve U-Momentum
Solve V-Momentum
Solve W-Momentum
Solve Mass Continuity; Update Velocity
Source terms
Solve Mass & Momentum
Solve Mass, Momentum,
Source terms
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UDF 数据结构 (1)
▪ 在UDF中，体域和面域通过Thread数据类型获得 ▪ Thread 是 FLUENT 定义的数据类型
Domain Cell
Boundary (face thread or zone)
ANSYS FLUENT 培训教材 第七节：UDF
安世亚太科技（北京）有限公司
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概要
FLUENT UDF简介 FLUENT 数据结构和宏 两个例子 UDF 支持
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简介
F_PROFILE 宏在面 f上施加 速度分量
代码以文本文件保存
inlet_bc.c
Header file “udf.h” must be included at the top of the program by the #include command
#include "udf.h" DEFINE_PROFILE(x_velocity,thread,nv) {
pointer c: a cell thread variable f: a face thread variable
end_c_loop (c,t)
– 对面thread中所有面循环
begin_f_loop(f, f_thread)
{…}
end_f_loop(f, f_thread)
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什么是UDF?
– UDF 是用户自己用C语言写的一个函数，可以和FLUENT动态链接
• 标准C 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
▪ 允许获得流场变量，材料属性，单元几何信息及其他
为什么使用 UDFs?
– 标准的界面不能编程模拟所有需求:
• 定制边界条件，源项，反应速率，材料属性等
UDF 数据结构(2)
cell_t 声明了识别单元的整型数据类型
face_t声明了识别面的整型数据类型
Type
Domain Thread cell_t face_t Node
Variable
*d; *t; c; f; *node;
Meaning of the declaration
d is a pointer to domain thread t is a pointer to thread c is cell thread variable f is a face thread variable node is a pointer to a node.
– 所有的UDFs 以 DEFINE_ 宏开始
– x_velocity 将在 GUI中 出现
– thread 和 nv DEFINE_PROFILE 宏的参 数， 分别用来识别域和变量
– begin_f_loop宏通过 thread指针，对所有的面f 循环
F_CENTROID宏赋单元位置向 量给 x[]
例子 – 抛物线分布的速度入口
在二维弯管入口施加抛物线分布的速度 x 方向的速度定义为
需要通过宏获得入口的中心点， 通过另外一个宏赋予速度条件
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第1步 – 准备源代码
DEFINE_PROFILE 宏允许定 义x_velocity函数
UDF中的循环宏
几个经常用到的循环宏为:
– 对域d中所有单元thread循环:
thread_loop_c(ct,d) { }
– 对域d中所有面thread循环: thread_loop_f(ft,d) { }
– 对thread t中所有单元循环： begin_c_loop(c, t) {…}
d: a domain pointer ct, t: a cell thread pointer ft,f_thread: a face thread
Fluid (cell thread or zone)
Domain
Cell Thread
face Thread
Cells
Faces
▪ 为了在thread (zone)中获得数据，我们需要提供正确的指针，并 使用循环宏获得thread中的每个成员(cell or face)
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Fluid cell-thread (control-volume ensemble)
Nodes
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Boundary face-thread (boundarห้องสมุดไป่ตู้-face ensemble)
Internal face-thread (internal-face ensemble) associated with cell-threads
• 定制物理模型
• 用户提供的模型方程
• 调整函数
• 执行和需求函数
• 初始化
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可以使用UDF的位置
Segregated
PBCS
DBCS
Initialize
UserBegin Loop defined
ADJUST
Solver?
User Defined INITIALIZE
Energy, Species
Source terms
Exit Loop Check Convergence
Solve Energy
Update Properties
Solve Species
User-Defined Properties User-Defined BCs
Solve Turbulence Equation(s) Solve Other Transport Equations as required