由于有限元分析在進行前需要對網(wǎng)格進行劃分來了解與計算機目標的匹配程度,因為這直接影響到后期有限元計算的相關(guān)質(zhì)量,雖然很多時候?qū)τ谝恍┙Y(jié)構(gòu)簡單的對象可以直接使用生成法,但是針對一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的對象還是要進行相應(yīng)的計算才行。接下來就流體有限元分析前網(wǎng)格劃分的幾種方法來做以更加詳盡化的闡釋。方法一:擴展法網(wǎng)格劃分的常見方法就是擴展法,這種方法的使用頻率是相對較高的,通常如果是曲面且形狀較為規(guī)則的話就可以采取這種方法來進行劃分,實際劃分當中需要結(jié)合不同的節(jié)點來進行,之后直接擴展到平面的二維單元當中,這種方式所生成的網(wǎng)格質(zhì)量較高且速度也會更快,而且后期還可以生成不同的網(wǎng)格形式,比如說對三維實體進行擴展等等可以結(jié)合實際需要對其進行隨意調(diào)整等。方法二:三角形法三角形法比較適合在一些單連通領(lǐng)域或者連通的領(lǐng)域當中進行使用,這種方法能夠直接對三角形進行離散,而且在實際的計算當中還可以考慮到幾何圖形的特點,既能夠快速的完成計算又可以很好的照顧到單元網(wǎng)格的每一個細微特征,同時在實際使用當中還可以對局部進行相應(yīng)的優(yōu)化處理等等,這種方法更加適合一些復(fù)雜圖形的綜合計算,可更好的對網(wǎng)格進行快速有效劃分從而增加工作效率。事實上流體有限元分析前網(wǎng)格劃分的方法種類比較多,實際應(yīng)用當中需結(jié)合當前的場景來選擇合適的方式,其中比較常用的前沿法更加適合一些曲面的劃分,比如說四邊形或者三角形單元等等,直接通過曲面參變的方式來更換到...
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SOLIDWORKS Flow Simulation(流體仿真)散熱仿真分析通常會應(yīng)用在暖通、空調(diào)制冷等領(lǐng)域。其主要目的是:1、分析現(xiàn)在設(shè)計的產(chǎn)品是否滿足性能要求;2、跟蹤產(chǎn)品的性能曲線以優(yōu)化產(chǎn)品性能;3、建立產(chǎn)品性能數(shù)據(jù)庫;4、為新產(chǎn)品的開發(fā)提供數(shù)據(jù)和技術(shù)支持。本次我們將介紹如何使用SOLIDWORKS Flow Simulation對管殼式換熱器進行散熱仿真分析。冷流體水以0.5kg/s的流量溫度20℃進入換熱器,熱氣流以5m/s,溫度80℃進入換熱器。
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通常對壓力容器進行可靠的流體有限元分析時既要適當進行相應(yīng)的簡化處理同時還要注意建立在精度的基礎(chǔ)上,這么做主要的目的就是為了避免在工程分析當中出現(xiàn)一些無法預(yù)料的情況發(fā)生。下面就建模時流體有限元分析需考慮的幾個重要因素做詳細闡述。因素一:容器本身的結(jié)構(gòu)特點有限元分析當中需要考慮到的一個重要因素就是容器本身的結(jié)構(gòu)特點,因為這種操作本身就是對容器本身結(jié)構(gòu)的一種真實體現(xiàn),通常在分析當中盡量要對結(jié)構(gòu)本身某些不合適的一些部分進行分析,比如說是否處于過度簡化或者是密封面受力狀況等等不同的情況,在建模當中還要注意每一個細節(jié)的注意等等,之后對于后續(xù)的一些溫度和應(yīng)力應(yīng)變場等進行分析了解是否達到相應(yīng)的要求。因素二:容器設(shè)計所涉及到的技術(shù)背景容器本身所涉及到的技術(shù)背景也是相當重要的一個因素,因為這個因素直接決定著后期工程計算當中的可靠性以及真實性等等,通常需要先對容器本身的力學知識進行深入的了解,并且還要注意對壓力容器常見的一些元器件進行應(yīng)力性質(zhì)的分析,特別是某些關(guān)鍵性部位的一些結(jié)構(gòu)趨勢變化等等要有合理的認識,只有結(jié)合這些因素才能夠?qū)φ麄€容器做出正確的分析以及判斷。進行流體有限元分析時需著重考慮的因素除了上述介紹的兩種之外,還要考慮到本身的容器工藝等等,因為工藝對于后期運行的場景影響是較大的且直接關(guān)系到整個有限元分析的結(jié)果,通常被冉工藝對于容器結(jié)構(gòu)的整體影響較大,故在分析當中應(yīng)注意從工藝的功能性、結(jié)構(gòu)功能等...
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性能可靠的流體有限元分析之前應(yīng)當要對相關(guān)的對象進行前期建模,而建模當中選擇合適的單元類型是合理建模的一個重要和必要條件,當前有限元分析所涉及到的單元類型很多且適用于的場景類型不同。下面就流體有限元分析的網(wǎng)格單元類型做詳細闡述。類型一:維度單元網(wǎng)格單元類型按照維度單元來進行分析的話又桿單元以及軸對稱單元等等,不同的單元會結(jié)合形狀或者特點來進行命名,比如說平面單元主要就是形容一個平面,例如說三角形或者四邊形的單元都可以稱之為是平面單元,通常在做網(wǎng)格的時候,這些模擬表面的模型或者實體的模型邊界面計算的效率會更高一些,所以應(yīng)當要注意按照不同的單元類型來選擇合理的計算方式。類型二:線性單元線性單元是指一些插值函數(shù)只有邊角節(jié)點而沒有角節(jié)點的,這種單元往往網(wǎng)格邊界會呈現(xiàn)出直線或者平面的特點,在單元內(nèi)移位則屬于線性的變化,單元當中由于節(jié)點的數(shù)量相對比較少所以存在很多不連續(xù)的特點,而在實際應(yīng)用當中這種邊界更加容易出現(xiàn)應(yīng)力突變等情況發(fā)生,相對其他的單元類型來說,這種節(jié)點數(shù)量比較多的往往離散的精度會比線性單元會更多,計算的難度和時間也會更大一些,這就是不同單元之間的特點差異。其實流體有限元分析當中的單元類型很多且適用于的計算手段不同,比如說二次單元以及三次單元都是屬于高階段的單元,這種單元隨著計算精度的提升往往模型規(guī)模也會不斷的增大,整個計算當中所耗費的時間也會更長,正是由于每個單元的特點不同故在計算當...
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SOLIDWORKS在曲線功能里有個“螺旋線/渦狀線”工具,可以幫助工程師們畫圓形的螺旋線,那么不是圓形的螺旋線怎么畫呢?1、下面我們以矩形的螺旋線為例,借用曲面的功能畫出螺旋線。首先我們先畫一個矩形的草圖,并倒圓角,并且進行曲面拉伸,如圖所示。2、然后在不同基準面畫兩條直線,兩條直線處于垂直狀態(tài)。用“掃描曲面”的功能,進行掃描,掃描路徑及掃描輪廓如下圖所示。3、“曲面掃描”任務(wù)窗口中,點擊選項,輪廓扭轉(zhuǎn)選擇“指定扭轉(zhuǎn)值”,扭轉(zhuǎn)控制選擇“圈數(shù)”,方向1這邊是5圈,點擊√,就會達到如下的效果。4、最后用“交叉曲線”工具,就可以得到矩形的3D草圖螺旋線,把剛剛建的輔助曲面隱藏掉,就可以得到如下的效果,此時的螺旋線是處于3D草圖的狀態(tài),當然其他形狀的螺旋線也可以用這方式。
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可靠的流體有限元分析往往能夠更好的預(yù)測整個產(chǎn)品的極限工況,同時還能夠避免一些損壞和性能不夠等等問題的發(fā)生,在整個預(yù)測當中仿真分析時相當重要的一個環(huán)節(jié),也是流體現(xiàn)象發(fā)生更多的一個步驟。下面就流體有限元分析常見的幾種流體現(xiàn)象做詳細闡述?,F(xiàn)象一:空化有限元分析當中經(jīng)常要面對的一個現(xiàn)象就是空化,因為當液體與固體之間產(chǎn)生高速運動時就會形成一種空洞氣泡,這種氣泡的形成、發(fā)展以及消失也被稱之為是空化現(xiàn)象,而空化現(xiàn)象的發(fā)生則意味著產(chǎn)品當前的材料和設(shè)計存在某些問題,特別是一些金屬材料如果出現(xiàn)空化現(xiàn)象的話,可能會導(dǎo)致表面結(jié)構(gòu)的嚴重扭曲甚至不穩(wěn)定等等,如果空化現(xiàn)象出現(xiàn)在一些水泵或者涵洞等等行業(yè)當中,則可能會帶來某些有益的影響?,F(xiàn)象二:湍流所謂湍流現(xiàn)象就是當液體達到某種流動速度的時候所產(chǎn)生的一種特殊狀態(tài),通常這種現(xiàn)象的發(fā)生有著很多的不確定因素產(chǎn)生,有時候可能會產(chǎn)生很多的能量甚至還會對整個工程能產(chǎn)生巨大的作用,而這種現(xiàn)象的發(fā)生可能會帶來某些優(yōu)勢也可能是劣勢,當然針對于不同行業(yè)利弊也是完全不同的,在工程當中應(yīng)當要考慮到這種現(xiàn)象的發(fā)生,并且盡可能的避免這種現(xiàn)象所帶來的各種弊端。其實流體有限元分析當中的主要現(xiàn)象就是結(jié)構(gòu)之間的相互作用,當工程當中對于單一的結(jié)構(gòu)件進行有限元分析時,往往就會結(jié)合彼此之間的各種磁性以及熱量變化來進行計算,計算這些不同變化對于整個機構(gòu)件所產(chǎn)生的影響,然后以此數(shù)據(jù)來對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進行修改以提升其...
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