5-边界条件类型
边界条件的类型
边界条件的类型一、边界条件的类型嘿，小伙伴们！今天咱们来唠唠边界条件的类型这个事儿哈。
那啥是边界条件呢？简单来说，就是在解决一些物理、数学或者工程问题的时候，在研究区域的边界上所需要满足的一些条件啦。
咱先说说第一类边界条件，这也叫狄利克雷边界条件哦。
想象一下，就像是在一个大的区域里面，边界上的值是给定好的。
比如说，在研究热传导问题的时候，在物体的边界上，温度是已经知道的数值，这个数值就像是一个固定的标准，不管里面怎么变，边界上就是这个数，是不是很神奇呢？接着呢，就是第二类边界条件啦，也被称为诺伊曼边界条件。
这个条件就有点不同咯，它规定的不是边界上的值，而是边界上值的变化率。
就好比在流体流动的问题里，在边界上流体的流速的变化率是给定的。
这就像是在一个游戏里，不是告诉你边界上的具体状态，而是告诉你这个状态的变化速度呢。
还有第三类边界条件，这可就更有趣了。
它是前两种边界条件的一种混合形式呢。
比如说在一些热交换的问题里，边界上的热量交换既和边界上的温度有关，也和温度的变化率有关。
这就像是把两个规则混合起来玩一个更复杂的游戏。
然后呢，还有周期性边界条件。
这个在研究一些具有周期性结构的问题里特别有用。
比如说晶体结构，它的边界就像是循环的一样，一边的边界和另一边的边界在某种意义上是一样的。
就像一个无限循环的图案，这边的边界和那边的边界就像双胞胎一样有着相同的性质。
最后呀，还有混合边界条件。
这个就比较复杂啦，它是把好几种不同的规则组合在一起，根据具体的问题来设定边界上的各种条件。
就像是一个超级复杂的拼图，每一块都有自己的规则，但是组合起来就能解决那些特别难搞的问题。
哈哈，边界条件的类型是不是很有趣呢？它们就像是一把把钥匙，能帮我们打开解决各种问题的大门哦。
边界条件分类
边界条件分类FLUENT 中的入口和出口边界包括下列十种形式：（1）速度入口条件：在入口边界给定速度和其他标量属性的值。
（2）压强入口条件：在入口边界给定总压和其他标量变量的值。
（3）质量流入口条件：在计算可压缩流时，给定入口处的质量流量。
因为不可压流的密度是常数，所以在计算不可压流时不必给定质量流条件，只要给定速度条件就可以确定质量流量。
（4）压强出口条件：用于在流场出口处给定静压和其他标量变量的值。
在出口处定义出口（outlet）条件，而不是定义出流（outflow）条件，是因为前者在迭代过程中更容易收敛，特别是在出现回流的时候。
（5）压强远场条件：这种类型的边界条件用于给定可压缩流的自由流边界条件，即在给定自由流马赫数和静参数条件确定后，给定无限远处的压强条件。
这种边界条件只能用于可压缩流计算。
（6）出流边界条件：如果在计算完成前无法确定压强和速度时，可以使用出流条件。
这种边界条件适用于充分发展的流场，其做法是将除压强以外的所有流动参数的法向梯度都设为零。
这种边界条件不适用于可压缩流。
（7）入口通风条件：这种边界条件的设置需要给定损失系数、流动方向、环境总压和总温。
（8）进气风扇条件：在假设入口处存在吸入式风扇的情况下，可以用这种边界条件设FLUENT6.1 全攻略6定压强跳跃、流动方向、环境总压和总温。
（9）出口通风条件：在出口处给定损失系数、流动方向、环境总压和总温。
（10）排气风扇条件：在假设出口处存在排气风扇的情况下，给定出口处的压强跳跃和静压。
边界条件大致分为下列几类：（1）流体进出口条件：包括压强入口、速度入口、质量入口、吸气风扇、入口通风、压强出口、压强远场、出口流动、出口通风和排气风扇等条件。
（2）壁面条件：包括固壁条件、对称轴（面）条件和周期性边界条件。
（3）内部单元分区：包括流体分区1和固体分区。
（4）内面边界条件：包括风扇、散热器、多孔介质阶跃和其他内部壁面边界条件。
边界条件整理
边界条件整理边界条件：1.流动入口和出口。
速度入口、压力入口、质量入口、压力出口、压力远场、质量出口，进风口，进气扇，出风口以及排气扇。
下面是FLUENT中的进出口边界条件选项：●速度入口边界条件用于定义流动入口边界的速度和标量。
这一边界条件适用于不可压流，如果用于可压流它会导致非物理结果，这是因为它允许驻点条件浮动。
你也应该小心不要让速度入口靠近固体妨碍物，因为这会导致流动入口驻点属性具有太高的非一致性。
●压力入口边界条件用来定义流动入口边界的总压和其它标量。
它即可以适用于可压流，也可以用于不可压流。
压力入口边界条件可用于压力已知但是流动速度和/或速率未知的情况。
这一情况可用于很多实际问题，比如浮力驱动的流动。
压力入口边界条件也可用来定义外部或无约束流的自由边界。
●质量流动入口边界条件用于可压流规定入口的质量流速。
在不可压流中不必指定入口的质量流，因为当密度是常数时，速度入口边界条件就确定了质量流条件。
当匹配规定的质量和能量流速而不是匹配流入的总压时，通常就会使用质量入口边界条件。
比如：一个小的冷却喷流流入主流场并和主流场混合，此时，主流的流速主要的由（不同的）压力入口/出口边界条件对控制。
调节入口总压可能会导致节的收敛，所以如果压力入口边界条件和质量入口条件都可以接受，你应该选择压力入口边界条件。
在不可压流中不必使用质量入口边界条件，因为密度是常数，速度入口边界条件就已经确定了质量流。
●压力出口边界条件用于定义流动出口的静压（在回流中还包括其它的标量）。
当出现回流时，使用压力出口边界条件来代替质量出口条件常常有更好的收敛速度。
压力出口边界条件需要在出口边界处指定静（gauge）压。
静压值的指定只用于压声速流动。
如果当地流动变为超声速，就不再使用指定压力了，此时压力要从内部流动中推断。
所有其它的流动属性都从内部推出。
●压力远场条件用于模拟无穷远处的自由可压流动，该流动的自由流马赫数以及静态条件已经指定了。
材料力学边界条件
材料力学边界条件在材料力学中，边界条件是指在研究物体的受力、变形等性质时，需要考虑物体与外界的相互作用。
边界条件的设置对于分析和解决力学问题具有重要意义，它能够限定物体的受力范围，为力学分析提供必要的条件。
在本文中，我们将重点讨论材料力学中边界条件的概念、分类以及应用。
首先，边界条件可以根据不同的物体特性和受力情况进行分类。
一般来说，边界条件可以分为位移边界条件和力边界条件两种。
位移边界条件是指在物体表面上规定物体的位移情况，即物体在受力作用下的位移情况。
而力边界条件则是指在物体表面上规定物体所受的外力情况，即物体在外力作用下的受力情况。
这两种边界条件在实际工程中都具有重要的应用价值，能够为工程设计和分析提供重要的参考依据。
其次，边界条件的设置需要根据具体问题进行合理的选择。
在工程实践中，我们需要根据具体的材料特性、受力情况和设计要求来确定边界条件。
例如，在设计桥梁结构时，需要考虑桥墩的受力情况，合理设置位移和力的边界条件能够为桥梁的稳定性和安全性提供重要保障。
因此，合理设置边界条件是工程设计中不可或缺的重要环节。
最后，边界条件的应用需要结合数学模型和实际情况进行分析。
在工程实践中，我们通常会采用有限元分析等数值方法来求解复杂的边界条件下的力学问题。
通过数值模拟，我们能够更加直观地了解物体在不同边界条件下的受力和变形情况，为工程设计和分析提供科学依据。
总之，材料力学中的边界条件是工程设计和分析中不可或缺的重要内容。
合理设置边界条件能够为工程设计提供重要参考依据，同时结合数学模型和实际情况进行分析能够更加全面地了解物体的受力和变形情况。
因此，我们在工程实践中需要重视边界条件的设置和应用，以确保工程设计的安全性和稳定性。
《边界条件教程》课件
Dirichlet边界条件是一种常见的边界条件，它指定了函数在边界上的值。
详细描述
在解决偏微分方程时，常常会遇到各种边界条件。其中，Dirichlet边界条件规定 了函数在边界上的取值，即要求函数在边界上达到特定的值。这种边界条件通常 用于控制流动、热传导等问题，以确保物理现象的合理性和实际意义。
Neumann边界条件
总结词
Neumann边界条件规定了函数在边界上的导数值。
详细描述
与Dirichlet边界条件不同，Neumann边界条件关注的是函数在边界上的导数。这种边界条件通常用于描述物理 现象的流出或流入，例如流体流动、热传导等。在解决偏微分方程时，Neumann边界条件可以确保物理量的连 续性和自然边界条件。
在有限差分法中实现边界条件
1 2 3
反射边界条件
在有限差分法中，对于反射边界，可以通过设置 边界上的网格点与相邻网格点的物理量相等来实 现。
吸收边界条件
对于吸收边界，可以通过设置边界上的网格点物 理量与相邻网格点物理量相同，但方向相反来实 现。
周期性边界条件
对于周期性边界条件，可以通过设置边界上的网 格点物理量与相邻网格点物理量相同来实现。
解的误差分析
评估边界条件对解的误差的影响，了解误差来源和误差传播机制。
解的敏感性和鲁棒性
分析边界条件对解的敏感性和鲁棒性的影响，了解解的稳定性和可 靠性。
05 边界条件的实际应用
在流体动力学中的应用
总结词
描述边界条件在流体动力学中的重要性及应用。
详细描述
在流体动力学中，边界条件是描述流体与固体边界相互作用的关键因素。它们 决定了流体在边界上的行为，如流动速度、压力和温度等。边界条件的应用范 围广泛，包括航空航天、船舶、汽车和能源等领域。
CFX的五种边界条件
CFX :opening (2010-11-26 11:40:49)转载▼转贴：/ak3204/blog/item/b92c9ffcff02158fb901a04a.html我们知道，CFX中存在inlet、outlet、wall、symmetry边界，这些都是其他CFD软件都拥有的，然而，CFX中还有一种比较特殊的边界：Opening边界。
对于inlet和outlet边界，如果设置压力条件，是不允许有回流情况发生的，在这些边界条件下，回流会导致收敛困难或计算不稳定。
而opening边界则不同，它允许流体流入和流出计算域。
opening边界的设定通常有五种选项：（1）cartesian velocity components；（2）Cylindrical velocity components；（3）Opening pressure and Direction；（4）static pressure and dirction；（5）Entrainment（1）cartesian velocity components指定速度的三个笛卡尔分量。
（2）Cylindrical velocity components指定速度的三个柱坐标分量。
（3）opening pressure and dirction指定开放压强和方向。
当流体是流入计算域时，设定的压力被当做总压处理；当流体流出边界时，设定的压力值被处理成静压。
此选项是opening边界中最健壮的。
（4）static pressure and direciton指定静压值和方向。
当流体流入计算域时，使用此设置可能导致稳定性差。
不推荐在流体流入计算域时使用，用于流体流出计算域。
（5）Entrainment使用此选项是，pressure optional选项被激活，可以选取static pressure和opeing pressure 当选择了static pressure选项时，压力情况与static pressure direction相同，所不同的是方向不用指定，是通过使垂直于边界速度梯度为0来获取方向。
数学物理方法三类边界条件
数学物理方法三类边界条件
在数学物理中，常常会遇到需要考虑边界条件的问题。
根据不同的情况，可以将数学物理方法中的边界条件分为三类，第一类边界条件、第二类边界条件和第三类边界条件。
1. 第一类边界条件（Dirichlet边界条件）：
第一类边界条件是指在边界上给定了物理量的具体值。
例如，在一个热传导问题中，可以给定边界上的温度值。
在一个波动方程中，可以给定边界上的振幅值。
这类边界条件可以用数学上的等式或函数来表示。
2. 第二类边界条件（Neumann边界条件）：
第二类边界条件是指在边界上给定了物理量的导数。
例如，在一个热传导问题中，可以给定边界上的热流密度（即温度梯度）。
在一个波动方程中，可以给定边界上的振幅的导数。
这类边界条件可以用数学上的导数来表示。
3. 第三类边界条件（Robin边界条件）：
第三类边界条件是指在边界上给定了物理量的线性组合，其中既包括物理量的值，也包括物理量的导数。
例如，在一个热传导问题中，可以给定边界上的热流密度和温度的线性组合。
这类边界条件可以用数学上的线性组合来表示。
需要注意的是，以上分类只是一种常见的方式，具体问题中的边界条件可能会有其他形式。
此外，边界条件的选择和应用也取决于所研究的具体物理问题和数学模型。
在实际问题中，根据边界条件的具体形式，可以选择合适的数学方法和技巧来求解。
边界条件解析课件
目录
CONTENTS
• 边界条件概述 • 常见边界条件类型解析 • 边界条件的设置与调整 • 边界条件在各领域的应用 • 边界条件的未来发展与展望
01 边界条件概述
定义与分类
定义
边界条件是指在求解数学问题时，对所求问题的定义域或解的取值范围进行限 制的一些条件。
分类
根据不同的分类标准，边界条件可以分为多种类型，如根据约束类型可分为显 式和隐式边界条件，根据对解的影响可分为本质边界条件和非本质边界条件等。
详细描述
在物理、工程和自然界中，很多现象具有周期性变化的特性。 周期性边界条件是指在系统的边界上，变量的值按照一定的 时间或空间周期重复。这种边界条件通常用于模拟具有周期 性变化的现象，例如振动、波动等。
反射性边界条件
总结词
反射性边界条件是指系统在边界上的变量值被反射回来，不穿过边界。
详细描述
反射性边界条件通常用于模拟具有反射特性的现象，例如声音在硬表面上的反射、 光线在镜面上的反射等。在边界上，变量的值被反射回来，不穿过边界，保持了 系统的完整性。
总结词
在数据分析中，边界条件可以用来限制数据范围和分 析结果。
详细描述
在数据分析中，边界条件可以用来限制数据范围和分析 结果。例如，在统计分析中，边界条件可以用来排除异 常值和离群点，以确保分析结果的准确性和可靠性。此 外，在数据挖掘中，边界条件也可以用来限制搜索范围 和优化算法性能。
05 边界条件的未来发展与展 望
详细描述
常见的问题包括边界条件的设定不正确、不 合理或不符合实际情况等。针对这些问题， 可以采取相应的解决方案，如重新审查物理 定律和数学原理、增加额外的数据或信息来 源、寻求专业人士的帮助等。同时，应注意 及时总结和归纳经验教训，不断完善边界条 件的设置和调整过程。
5-边界条件类型汇总
边界条件类型5.1 惯性边界条件5.1.1 加速度1.简介加速度以长度比上时间的平方为单位作用在整个模型上。
由于加速度施加到系统上，惯性将阻止加速度所产生的变化，因此惯性力的方向与所施加的加速度的方向相反。
加速度可以通过定义部件或者矢量进行施加。
该边界条件支持显示动力学分析，谐响应分析，刚体动力学分析，静态结构分析和瞬态结构动力学分析。
该边界条件支持二维模型和三维模型，并且支持矢量和分量定义。
2.定义方法在支持的求解环境中，右击求解类型，选择Insert>Acceleration，则在细窗口出现定义加速度设置面板，该面板包括两个选项：模型范围选择（Scope）和定义方法（Definition）。
（1）范围选择对于该边界条件条件，程序会默认的选择所有模型，并且不能进行人工选择。
（2）定义方法1）矢量定义将Define By设置为Vector，则细节窗口出现如图5-1所示的定义加速度矢量设置面板，用户需要输入加速度的幅值（Magnitude）和指定加速度的方向（Direction），通过拾取模型的表面来定义方向。
图5-1 定义加速度矢量设置面板2）分量定义将Define By设置为Components，则细节窗口出现如图5-2所示的定义加速度分量设置面板，用户需要选择坐标系（Coordinate System）和输入三个方向的幅值。
简明教程• 2 •图5-2 定义加速度分量设置面板5.1.2 标准的地球重力1.简介可以作为一个载荷施加。
其值为9.80665 m/s2 （在国际单位制中），标准的地球重力载荷方向可以沿总体坐标轴的任何一个轴。
不需要定义与其实际相反的方向得到重力的作用力。
该边界条件适用于显示动力学，刚体动力学，静力学分析和瞬态结构动力学分析的二维或三维模型。
2.定义方法在支持的求解环境中，右击求解类型，选择Insert>Standard Earth Gravity，则在细窗口出现如图5-3所示的定义重力加速度设置面板，该面板包括两个选项：模型范围选择（Scope）和定义方法（Definition）。
fluent第五章边界条件
第五章 边界条件5-1 FLUENT 程序边界条件种类FLUENT 的边界条件包括： 1， 流动进、出口边界条件2， 壁面，轴对称和周期性边界3， Internal cell zones ：fluid, solid (porous is a type of fluid zone )4， Internal face boundaries ：fan, radiator, porous jump, wall, interior5－2 流动进口、出口边界条件FLUENT 提供了10种类型的流动进、出口条件，它们分别是：★一般形式： ★可压缩流动： 压力进口 质量进口 压力出口 压力远场★不可压缩流动： ★特殊进出口条件： 速度进口 进口通分，出口通风 自由流出 吸气风扇，排气风扇进口出口壁面orifice (interior)orifice_plate and orifice_plate-shadow流体Example: Face and Cell zones associated with Pipe Flow through orifice plate1，速度进口（velocity-inlet）：给出进口速度及需要计算的所有标量值。
该边界条件适用于不可压缩流动问题，对可压缩问题不适用，否则该入口边界条件会使入口处的总温或总压有一定的波动。
2，压力进口（pressure-inlet）：给出进口的总压和其它需要计算的标量进口值。
对计算可压不可压问题都适用。
3，质量流进口（mass-flow-inlet）：主要用于可压缩流动，给出进口的质量流量。
对于不可压缩流动，没有必要给出该边界条件，因为密度是常数，我们可以用速度进口条件。
4，压力出口（pressure-outlet）：给定流动出口的静压。
对于有回流的出口，该边界条件比outflow 边界条件更容易收敛。
该边界条件只能用于模拟亚音速流动。
5，压力远场（pressure-far-field）：该边界条件只对可压缩流动适合。
数理方程中边界条件的分类
数理方程中边界条件的分类
数理方程的边界条件是指在正确求解数学方程时必须考虑的条件，其中影响因素包括多维应用和非线性特性，而这些条件的定义又将决定方程的解决方案。
一般而言，数学方程的边界条件可以分为两类：一类是边界条件的边界条件，另一类是称为内部边界条件。
第一类是边界边界条件，顾名思义，它取决于方程两边的边界处的定义。
边界边界条件是指指定方程在两边边界处的状态，包括但不限于尺寸和形状，边界点的速度，温度和压力，这些条件是用于求解数学方程的重要参数。
比如，考虑热对流问题，边界边界条件可以指定在两边边界处的温度，压力，流体速度等，这些参数都有助于求解热对流方程。
第二类是内部边界条件，它取决于方程内部空间内的一般性定义。
内部边界条件是指在解方程时，需要考虑到方程内部空间内的某些约束条件，其中包括连续性和一致性等，以此来求解有效的数学方程。
比如，考虑热传播问题。
内部边界条件是指空间内温度的变化情况，因此，需要考虑方程内的额外的限定条件，如连续性和一致性等，从而使用有效的数学方法求解此类问题。
CFX的五种边界条件
CFX :opening (2010-11-26 11:40:49)转载▼转贴：/ak3204/blog/item/b92c9ffcff02158fb901a04a.html我们知道，CFX中存在inlet、outlet、wall、symmetry边界，这些都是其他CFD软件都拥有的，然而，CFX中还有一种比较特殊的边界：Opening边界。
对于inlet和outlet边界，如果设置压力条件，是不允许有回流情况发生的，在这些边界条件下，回流会导致收敛困难或计算不稳定。
而opening边界则不同，它允许流体流入和流出计算域。
opening边界的设定通常有五种选项：（1）cartesian velocity components；（2）Cylindrical velocity components；（3）Opening pressure and Direction；（4）static pressure and dirction；（5）Entrainment（1）cartesian velocity components指定速度的三个笛卡尔分量。
（2）Cylindrical velocity components指定速度的三个柱坐标分量。
（3）opening pressure and dirction指定开放压强和方向。
当流体是流入计算域时，设定的压力被当做总压处理；当流体流出边界时，设定的压力值被处理成静压。
此选项是opening边界中最健壮的。
（4）static pressure and direciton指定静压值和方向。
当流体流入计算域时，使用此设置可能导致稳定性差。
不推荐在流体流入计算域时使用，用于流体流出计算域。
（5）Entrainment使用此选项是，pressure optional选项被激活，可以选取static pressure和opeing pressure 当选择了static pressure选项时，压力情况与static pressure direction相同，所不同的是方向不用指定，是通过使垂直于边界速度梯度为0来获取方向。
MAXWELL第5讲
第五讲
Winding: 绕组定义确定线圈的连接方式和电源类型（电压、电流、外部电路） ； Maxwell 3D —>Excitations —> Add Winding ; Winding可以是Solid或者Stranded，Stranded Winding不计算在传导路径
中的涡电流；
Maxwell允许定义的Winding类型： Current Winding ：
–瞬态电场求解器是求解时变磁电； –时间域求解器，求解每个时间步的电场结果； –激励源是随时间变化的（3D）： –电场瞬态求解器采用自适应时间步长的方法，在求解收敛的基础上对时 间步长进行变化； –瞬态电场求解器不能够进行自适应网格细化，因此需要进行网格设置或 者链接静态模型的网格。 瞬态电场方程 –以下为瞬态电场求解方程
G个求解设
置； Stop Time :仿真停止时间； Initial Time Step：初始时间步长 Maximum Time Step：最大时间步长 Save Fields：保存每个时间步的场域值 Solver标签： Temporal Tolerance ：定义时间容差 Initial Condition :设置场的一个初始条件，可 以从其他静态问题链接 Import Mesh：允许初始网格从另一个设计中 导入。
第五讲
End of Maxwell
第五讲
选择瞬态磁场求解器 –默认情况下，任何新创建的设计将被设置为一个静磁场问题 –指定瞬态电场求解器通过选择菜单项“Maxwell 3D —>Solution Type ” –选择Electric Transient
第五讲
瞬态电场设置
–在瞬态电场仿真，材料参数的定义和静电场相同；
边界条件： 所有静电场边界条件均也适用于瞬态电场求解器。 Default：Neumann、Natural、Insulating、Symmetry、Master/Slave
边界条件是什么意思有什么条件
边界条件是什么意思有什么条件边界条件指在运动边界上方程组的解应该满足的条件。
那么你对边界条件了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是边界条件的内容，希望大家喜欢!边界条件的简介有限元计算，无论是ansys，abaqus，msc还是comsol等，归结为一句话就是解微分方程。
而解微分方程要有定解，就一定要引入条件，这些附加条件称为定解条件。
定解条件的形式很多，最常见的有两种——初始条件和边界条件。
如果方程要求未知量y(x)及其导数y′(x)在自变量的同一点x=x0取给定的值，即y(x0 )=y0，y′(x0)= y0′，则这种条件就称为初始条件，由方程和初始条件构成的问题就称为初值问题;而在许多实际问题中，往往要求微分方程的解在在某个给定区间a ≤ x ≤b的端点满足一定的条件，如y(a) = A , y(b) = B，则给出的在端点(边界点)的值的条件，称为边界条件，微分方程和边界条件构成数学模型就称为边值问题。
边界条件的分类边值问题中的边界条件的形式多种多样，在端点处大体上可以写成这样的形式，Ay+By'=C，若B=0，A≠0,则称为第一类边界条件或狄里克莱(Dirichlet)条件;B≠0,A=0，称为第二类边界条件或诺依曼(Neumann)条件;A≠0,B≠0，则称为第三类边界条件或洛平(Robin)条件。
总体来说，第一类边界条件：给出未知函数在边界上的数值;第二类边界条件：给出未知函数在边界外法线的方向导数;第三类边界条件：给出未知函数在边界上的函数值和外法向导数的线性组合。
对应于comsol，只有两种边界条件：Dirichlet boundary(第一类边界条件)—在端点，待求变量的值被指定。
Neumann boundary(第二类边界条件)—待求变量边界外法线的方向导数被指定。
再补充点初始条件：初始条件，是指过程发生的初始状态，也就是未知函数及其对时间的各阶偏导数在初始时刻t=0的值.在有限元中，好多初始条件要预先给定的。
【ANSYS Fluent培训】5-边界条件
如果用户激活了能量方程或可压 缩流体分析，则可以输入口总温 （Total Temperature），程序默认值 为300K，计算公式：
只要流动是亚声速的，FLUENT 会忽 略 Supersonic/Initial Gauge Pressure， 它是由指定的驻点值来计算的。如果你打 算使用压力入口边界条件来初始化解域。
Supersonic/Initial GaugePressure 是 与计算初始值的指定驻点压力相联系的， 计算初始值的方法有各向同性关系式（对 于可压流）或者贝努力方程（对于不可压 流）。因此，对于压声速入口，它是在关 于入口马赫数（可压流）或者入口速度 （不可压流）合理的估计之上设定的。
Local Cylindrical-局部柱体坐标系；
对于使用分离解算器计算移动区域 问题，流动方向将是绝对速度或者相 对于网格相对速度，这取决于解算器 面板中的绝对速度公式是否被激活。 对于耦合解算器，流动方向通常是绝 对2）坐N标orm系a中l to的B。oundary-垂直于边界条件
2、进口压力边界条件
Supersonic/Initial Gauge Pressure设置超声速或初始表压。
如果用户激活了能量方程或可压 缩流体分析，则可以输入口总温 （Total Temperature），程序默 认值为300K。
3、速度入口边界条件
速度入口边界的计算程序 FLUENT 使用速度入口的边界条件输入计算流入流场的质量流以及入口的动 量、能量和组分流量。本节介绍了通过速度入口边界条件流入流场的算例， 以及通过速度入口边界条件流出流场的算例。
各类边界条件-56页word资料
定义边界条件概述边界条件包括流动变量和热变量在边界处的值。
它是FLUENT分析得很关键的一部分，设定边界条件必须小心谨慎。
边界条件的分类：进出口边界条件：压力、速度、质量进口、进风口、进气扇、压力出口、压力远场边界条件、质量出口、通风口、排气扇；壁面、repeating, and pole boundaries:壁面，对称，周期，轴；内部单元区域：流体、固体(多孔是一种流动区域类型) ；内部表面边界：风扇、散热器、多孔跳跃、壁面、内部。
(内部表面边界条件定义在单元表面，这意味着它们没有有限厚度，并提供了流场性质的每一步的变化。
这些边界条件用来补充描述排气扇、细孔薄膜以及散热器的物理模型。
内部表面区域的内部类型不需要你输入任何东西。
)下面一节将详细介绍上面所叙述边界条件，并详细介绍了它们的设定方法以及设定的具体合适条件。
周期性边界条件在本章中介绍，模拟完全发展的周期性流动将在周期性流动和热传导一章中介绍。
使用边界条件面板边界条件(Figure 1)对于特定边界允许你改变边界条件区域类型，并且打开其他的面板以设定每一区域的边界条件参数菜单：Define/Boundary Conditions...Figure 1: 边界条件面板改变边界区域类型设定任何边界条件之前，必须检查所有边界区域的区域类型，如有必要就作适当的修改。
比方说：如果你的网格是压力入口，但是你想要使用速度入口，你就要把压力入口改为速度入口之后再设定。
改变类型的步骤如下：:1.在区域下拉列表中选定所要修改的区域2.在类型列表中选择正确的区域类型3.当问题提示菜单出现时，点击确认确认改变之后，区域类型将会改变，名字也将自动改变(如果初始名字时缺省的请参阅边界条件区域名字一节),设定区域边界条件的面板也将自动打开。
！注意：这个方法不能用于改变周期性类型，因为该边界类型已经存在了附加限制。
创建边界条件一节解释了如何创建和分开周期性区域。
需要注意的是，只能在图一中每一个类别中改变边界类型(注意：双边区域表面是分离的不同单元区域.)Figure 1: 区域类型的分类列表设定边界条件在FLUENT中，边界条件和区域有关而与个别表面或者单元无关。
第5讲 边界条件
en (D1 D2 ) S 同理 ，由 B dS 0
S
D1n D2n S
en (B1 B2 ) 0 或 B1n B2n
S en (J1 J 2 ) t
S
J dS
V
dV t
第5讲 边界条件
D H J t B E t B 0 D
J t
S
J dS
V
dV t
第5讲 边界条件
为什么要研究边界条件 ?
en
物理：由于在分界面两侧介质的特性 参数发生突变，场在界面两侧 也发生突变。麦克斯韦方程组 的微分形式在分界面上失去意 义，必须采用边界条件。
en ( H1 H 2 ) J S
en ( E1 E2 ) 0
B 0
D
J t
en (B1 B2 ) 0 en (D1 D2 ) S
S en (J1 J 2 ) t
第5讲 边界条件
为什么电场强度矢量的切向分量总是连续的？ 当 当
D的法向分量连续 B的法向分量连续 E的切向分量连续 H的切向分量连续
第5讲 边界条件
场矢量的折射关系 在线性、各向同性的理想介质分界面上 电场矢量的折射关系
介质1 介质2
en
E2 2
1
E1
1
2
E1t / E1n tan 1 1 / D1n 1 tan 2 E 2t / E 2n 2 / D2n 2
8
s 0 时，为什么电位移矢量的法向分量不连续？ s 0 时，为什么电位移矢量的法向分量是连续的？
力学边界条件类型
力学边界条件类型一、力学边界条件类型有哪些呢？（一）固定边界条件这就好比把东西死死地钉在那儿一样。
比如说，一根柱子插在地上，它底部的边界就是固定的，不能移动也不能转动。
在很多建筑结构里，像高楼大厦的地基部分，就会有这种类似的固定边界情况。
就像是一个超级固执的家伙，坚决不让步。
（二）简支边界条件想象一下，一个梁架在两个支座上，支座只提供竖向的支撑力，梁可以在这个支撑上自由转动。
就像跷跷板一样，中间有个支撑点，两边可以上下晃悠。
这种边界条件在一些桥梁结构的设计中经常会用到呢。
（三）滑动边界条件这就像是在冰面上滑动的物体，它只能沿着某个方向滑动，其他方向的运动是被限制的。
比如一些机械结构里，有滑块在导轨上滑动的情况，滑块的边界就是滑动边界条件。
（四）弹性边界条件这个就有点复杂啦。
就像是一个弹簧连接着物体，物体在边界上会受到一个与位移成比例的力。
就好像物体被一个有弹性的东西拉扯着，动一下就会有相应的拉力或者推力回来。
在一些地质结构的分析中，岩石和土壤之间的相互作用有时候就可以用弹性边界条件来近似模拟。
（五）自由边界条件这是最自由的啦，没有任何约束。
就像在空中飞行的小鸟，没有东西限制它的边界。
在一些有限元分析中，如果我们只关注物体内部的力学情况，而把物体的边缘当作自由边界，就可以简化计算呢。
（六）对称边界条件这种边界条件是利用结构的对称性来简化分析的。
比如说一个圆形的盘子，如果它受到的力也是对称分布的，我们就可以只分析它的一部分，然后利用对称边界条件得到整个盘子的力学情况。
这就像是照镜子一样，一边的情况可以反映出另一边的情况。
（七）反对称边界条件和对称边界条件有点相反。
如果结构有反对称的特性，那么在边界上就会有反对称的约束。
比如一个结构关于某个轴对称，但是受到的力是反对称的，那么在对称轴上就会有反对称边界条件。
（八）周期性边界条件这种边界条件常见于一些具有周期性结构的物体。
比如说晶体结构，它的原子排列是有周期性的。
rfem5使用手册
rfem5使用手册1. 简介rfem5是一款先进的结构分析软件，可用于各种工程项目的设计和计算。
本手册将为用户提供详细的操作指南和使用技巧，以便更好地利用rfem5进行结构分析。
2. 安装与启动2.1 系统要求在安装rfem5之前，请确保您的计算机满足以下要求：- 操作系统：Windows 7/8/10- 处理器：Intel Core i5或更高- 内存：8GB或更多- 存储空间：50GB以上2.2 安装步骤按照安装向导的指示进行安装，并选择合适的安装路径。
安装完成后，您可以在开始菜单中找到rfem5的快捷方式。
2.3 启动软件双击桌面上的rfem5快捷方式，或从开始菜单中打开软件。
在启动界面，您可以选择创建新项目或打开已有项目。
3. 主界面rfem5的主界面提供了丰富的工具和选项，方便用户进行结构分析和设计。
3.1 菜单栏rfem5的菜单栏包含了各种功能，如文件管理、编辑、查看、分析、设计等。
通过菜单栏，用户可以快速访问各个功能和工具。
3.2 工具栏位于主界面顶部的工具栏提供了常用的操作按钮，如新建、打开、保存、剪切、复制、粘贴等。
用户可以通过工具栏快速执行这些操作。
3.3 工程树视图工程树视图显示了当前项目的项目组织结构，包括模型、材料、截面、荷载、边界条件等。
用户可以通过工程树视图管理和修改项目中的各个部分。
3.4 图形窗口图形窗口是rfem5的主要界面，用于显示和编辑模型。
用户可以通过鼠标操作在图形窗口中绘制、选择、移动和修改模型中的元素。
4. 模型创建与编辑4.1 新建模型在rfem5中，可以通过多种方式创建新模型。
用户可以选择从零开始创建完全自定义的模型，也可以导入已有的CAD文件或其他格式的模型。
4.2 绘制模型rfem5提供了丰富的绘图工具，用户可以使用直线、弧线、圆等基本几何元素绘制模型。
同时，还可以使用辅助线、偏移、镜像等工具进行精确的构造操作。
4.3 修改模型在创建模型之后，用户可以对模型进行各种修改操作，如添加节点、连杆、支座、荷载等。
边界条件的一般形式
边界条件的一般形式嘿，各位小伙伴们，今儿咱们来聊聊那些个题目里的边边角角，就像咱们生活里的规矩方圆，它们啊，不光是给咱们指条明路，更是让咱们的故事有头有尾，有模有样。
想象一下，你手里捧着个热腾腾的烤红薯，走在冬日里的小道上，那暖洋洋的感觉，就像是题目给你的第一个提示——边界条件，它就像是你手里的红薯皮，告诉你：“嘿，别烫着手，慢慢享受这份温暖。
”这边界条件啊，就是告诉你做事的底线和范围，让你心里有数，不至于一头扎进迷雾里，找不着北。
说到这，我想起小时候玩的拼图游戏，每一块都有它的位置，不多不少，刚刚好。
题目里的边界条件，就像是那些拼图的边框，告诉你哪些是可以动的，哪些是不能碰的。
你得照着这规矩来，才能拼出一幅完整的图画，让人看了赏心悦目。
有时候，咱们会遇到些难啃的骨头，题目复杂得让人头疼。
这时候，边界条件就像是那个最贴心的朋友，它不会直接告诉你答案，但会在一旁提醒你：“嘿，别忘了看看这个，想想那个。
”让你在迷茫中找到一丝光亮，继续前行。
而且啊，这边界条件还挺有脾气的，它不喜欢模棱两可，更不喜欢你乱来。
你得认认真真地对待它，就像对待自己的承诺一样，说到做到，才能赢得它的尊重。
这样一来，解题的过程就像是在和一位智者对话，你提问题，它给线索，一来一回之间，答案就自然而然地浮现出来了。
当然了，解题这事儿，光有边界条件还不够，你还得有点自己的小妙招。
比如，遇到难题时，不妨换个思路，或者找个小伙伴一起讨论讨论。
就像做菜一样，食材和调料都准备好了，怎么炒、怎么调味，还得看你自己的手艺。
所以啊，咱们在面对题目的时候，别忘了先看清边界条件这个“菜谱”，然后再根据自己的“厨艺”来发挥。
这样一来，无论题目多难多复杂，你都能游刃有余地应对自如啦！瞧瞧，这解题的过程是不是就像一场精彩的冒险？你既是勇敢的探险家，又是智慧的解谜者。
只要心中有爱、有梦、有坚持，就没有什么能够阻挡你前进的脚步！。
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边界条件类型5.1 惯性边界条件5.1.1 加速度1.简介加速度以长度比上时间的平方为单位作用在整个模型上。
由于加速度施加到系统上，惯性将阻止加速度所产生的变化，因此惯性力的方向与所施加的加速度的方向相反。
加速度可以通过定义部件或者矢量进行施加。
该边界条件支持显示动力学分析，谐响应分析，刚体动力学分析，静态结构分析和瞬态结构动力学分析。
该边界条件支持二维模型和三维模型，并且支持矢量和分量定义。
2.定义方法在支持的求解环境中，右击求解类型，选择Insert>Acceleration，则在细窗口出现定义加速度设置面板，该面板包括两个选项：模型范围选择（Scope）和定义方法（Definition）。
（1）范围选择对于该边界条件条件，程序会默认的选择所有模型，并且不能进行人工选择。
（2）定义方法1）矢量定义将Define By设置为Vector，则细节窗口出现如图5-1所示的定义加速度矢量设置面板，用户需要输入加速度的幅值（Magnitude）和指定加速度的方向（Direction），通过拾取模型的表面来定义方向。
图5-1 定义加速度矢量设置面板2）分量定义将Define By设置为Components，则细节窗口出现如图5-2所示的定义加速度分量设置面板，用户需要选择坐标系（Coordinate System）和输入三个方向的幅值。
简明教程• 2 •图5-2 定义加速度分量设置面板5.1.2 标准的地球重力1.简介可以作为一个载荷施加。
其值为9.80665 m/s2 （在国际单位制中），标准的地球重力载荷方向可以沿总体坐标轴的任何一个轴。
不需要定义与其实际相反的方向得到重力的作用力。
该边界条件适用于显示动力学，刚体动力学，静力学分析和瞬态结构动力学分析的二维或三维模型。
2.定义方法在支持的求解环境中，右击求解类型，选择Insert>Standard Earth Gravity，则在细窗口出现如图5-3所示的定义重力加速度设置面板，该面板包括两个选项：模型范围选择（Scope）和定义方法（Definition）。
图5-3定义重力加速度设置面板（1）范围选择对于该边界条件条件，程序会默认的选择所有模型，并且不能进行人工选择。
（2）定义方法如图5-3所示，在定义方法选项中用户只能修改三个选项：坐标系（Coordinate System），忽略（Suppressed）和重力加速度的方向（Direction）。
坐标系可以使用默认的总体笛卡尔坐标系也可使用自定义的笛卡尔坐标系，但是不能使用柱坐标系，用户可以根据需要设置6个方向的重力加速度。
第1章概述• 3 •5.1.3 转动速度1.简介转动速度是另一个可以实现的惯性载荷。
整个模型围绕一根轴在给定的速度下旋转，可以通过定义一个矢量来实现，给定转速大小和旋转轴；也可以通过分量来定义，在总体坐标系下指定点和分量值。
2.激活方法在支持的求解环境中，右击求解类型，选择Insert>Rotational Velocity，则在细节窗口出现如图5-4所示的定义转速的设置面板，该面板暴力两个个选项：模型范围选择（Scope）和定义方法（Definition）。
图5-4 定义转速的设置面板（1）范围选择如图5-4所示，在Scope选项中主要需要设置选择方法（Scoping Method），用户可使用直接拾取几何体（Geometry）或使用名字选择（Named Selection）。
（2）定义方法转速支持矢量（Vector）和分量（Component）定义，使用矢量定义转速，需要输入转速的大小和定义转轴；使用分量定义转速，需要至少输入一个方向的转速，并且使用坐标定义转轴的位置。
5.2 载荷类型边界条件5.2.1 压力简明教程• 4 •1.简介压力只能施加在表面并且通常与表面的法向一致；正值代表进入表面（例如压缩）负值代表从表面出来（例如抽气等）；压力的单位为每个单位面积上力的大小，即Pa。
如图5-5所示给出了施加压力示意图。
该边界条件支持谐响应分析，显示动力学分析，结构静力学分析和瞬态动力学分析。
图5-5 施加压力示意图2.激活方法在支持的求解环境中，右击求解类型，选择Insert>Pressure，则在细节窗口出现如图5-6所示的定义压力的设置面板，该面板包括个选项：模型范围选择（Scope）和定义方法（Definition）。
图5-6 定义压力的设置面板（1）范围选择如图5-6所示，在Scope选项中主要需要设置选择方法（Scoping Method），用户可使用直接拾取几何体（Geometry）或使用名字选择（Named Selection）。
（2）定义方法压力支持矢量（Vector），分量（Component）和法向（Normal）定义，使用矢量定义压力，需要输入压力的大小和方向；使用分量定义压力，需要至少输入一个方向的压力，并且使用坐标系定义压力方向；使用法向定义，则只需输入压力的大小。
第1章 概述 • 5 •5.2.2 静水压力1.简介静水压力模拟由于流体重力产生的压力，使用静水压力可以定义线性分布压力。
它的计算公式如下：()0h h a p -=ρ （5-1）其中：p -静水压力；ρ-流体的密度；a -流体的加速度；h -模型任意一点到液面的距离；0h -自由液面的高度，即静水压力为0的位置。
h 的取值必须大于等于0h ，如果h 的取值小于0h ，则静水压力为0。
2.激活方法在支持的求解环境中，右击求解类型，选择Insert>Hydrostatic Pressure ，则在细节窗口出现如图5-7所示的定义静水压力的设置面板，该面板包括四个选项：模型范围选择（Scope ），定义方法（Definition ），静水的加速度（Hydrostatic Acceleration ）和自由面位置（Free Surface Location ）。
图5-8给出了在图5-7中设置后产生的静水压力云图。
图5-7 定义静水压力设置面板 图5-8 施加的静水压力（1）范围选择 如图5-7所示，在Scope 选项中主要需要设置选择方法（Scoping Method ），用户简明教程• 6 •可使用直接拾取几何体（Geometry）或使用名字选择（Named Selection），此外如果模型为壳体，还需要设置Shell Face，用户可以根据需要选择壳体顶面（Top）或壳体底面（Bottom）。
（2）定义方法在该选项用户可以设置施加静水压力的参考坐标系和流体密度（Fluid Density）。
（3）静水加速度在该选项用户可以设置施加静水加速度的方法，包括矢量和分量方法，如果选择矢量方法，则需要输入加速度的大小和矢量方向；如果选择分量方法，则根据需要输入至少一个方向的加速度，加速度与施加的静水压力的递减方向相反，如果用户想定义向下的重力，则需输入向上的重力加速度。
（4）自由面位置该选项用来定义静水压力为0的参考面，如图5-8所示，将模型的顶边定义为参考面，则在该顶边下方开始计算静水压力。
5.2.3 集中力1.简介力可以施加在结构的最外面，边缘或者表面如图5-9所示。
力将分布到整个结构当中去。
这就意味着假如一个力施加到两个同样的表面上，每个表面将承受这个力的一半。
力单位为质量*长度/时间2。
力可以通过定义矢量，大小以及分量来施加。
图5-9 力载荷2.激活方法在支持的求解环境中，右击求解类型，选择Insert>Force，则在细节窗口出现如图5-10所示的定义集中力的设置面板，该面板包括两个选项：模型范围选择（Scope），定义方法（Definition）。
（1）范围选择如图5-10所示，在Scope选项中主要需要设置选择方法（Scoping Method），用户可使用直接拾取几何体（Geometry）或使用名字选择（Named Selection）。
第1章概述• 7 •（2）定义方法集中力支持矢量（Vector）和分量（Component）定义，使用矢量定义集中力，需要输入集中力的大小和方向；使用分量定义集中力，需要至少输入一个方向的压力，并且可以为集中力设置参考坐标系。
图5-10 定义集中力的设置面板5.2.4 远端力1.简介允许在面或者边上施加偏置的力，设定力的初始位置（利用顶点，圆或者x,y,z的坐标），力可以通过矢量和大小或者分量来定义，这个在面上将得到一个等效的力加上由于偏置的力所引起的力矩，这个力分布在表面上，但是包括了由于偏置力而引起的力矩。
远端力可以施加在空间的任意位置，它的理论根据为工程力学中的力的平移定理。
该定理叙述如下：如图5-11所示，作用在物体上的力F可以平行移动到物体内任一点O，但必须同时附加一个力偶，才能与原来的作用等效。
其附加力偶的力偶矩等于原力F对平移点O 的力矩。
这就是力的平移定理。
图5-11 力的平移定理简明教程• 8 •2.激活方法在支持的求解环境中，右击求解类型，选择Insert>Remote Force，则在细节窗口出现如图5-10所示的定义集中力的设置面板，该面板包括三个选项：载荷作用范围（Scope），定义方法（Definition）和高级选项（Advanced）。
图5-12 定义远端力的设置面板（1）载荷作用范围如图5-11所示，施加远端力需要设置两个位置A和B，在图5-12中Scope选项中使用鼠标拾取或实体名字选择的模型对应于位置B，然后使用Scope选项中的三个坐标确定位置A，当A和B位置重合时，则该载荷的作用效果等效与集中力。
（2）定义方法远端力支持矢量（Vector）和分量（Component）定义，使用矢量定义远端力，需要输入远端力的大小和方向；使用分量定义远端力，需要至少输入一个方向的远端力，此外用户还可以设置作用载荷实体面的行为（Behavior），程序目前支持三种行为：刚体（Rigid），变形体（Deformable）和耦合（Coupled）。
刚体表明选择施加远端力的作用面在求解中不会发生变形，变形体表明选择施加远端力的作用面在求解中会发生变形，耦合表明选择施加远端力的作用面与下伏单元具有相同的自由度。
图5-13和图5-14分别给出了耦合作用面和柔性变形作用面对应的总体变形云图，由图可知，将远端力作用面设置为耦合，则该作用面的法向保持不变，而将远端力作用面的设置为柔性或刚体，则该作用面会随着载荷变形而移动。
（3）高级选项该选项主要用来定义球形区域的半径，默认情况为包括整个模型，对于复杂模型为第1章概述• 9 •了缩短计算时间，用户可以直接输入球形半径值，但是该球形半径值必须要把远端力的作用面包括在里面，否则求解时就会报错。