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  ANSYS发布8.0新版本
发布时间:2003-12-05 20:28:00 来源: ANSYS China  双击鼠标滚屏

 

ANSYS发布8.0新版本

Multiphysics / 多物理场分析新功能

多物理场求解器

最近几年,各工业界和应用领域对多物理场进行耦合求解的需求不断增长。用户经常需要考虑两个或多个物理场之间耦合以更真实地模拟现实世界,因而不得不考虑与其他分析程序之间进行耦合计算。针对这些新的需求,ANSYS Multiphysics 8.0推出了多物理场求解器,提供了一个易于应用的多物理场求解解决方案,实现对许多新兴市场和领域中耦合场问题的求解,而这在以前一直都是悬而未决的技术难点。新的多物理场求解器是一个通用的、全自动的序贯耦合多场求解器,适用于ANSYS Multiphysics中所有场分析能力之间的耦合计算,它也是在ANSYS以前成功推出的流体-结构耦合(FSI)求解器基础上的又一次革命性创举。

多物理场求解器的关键特性:

  • 每个物理场都具有自身相对独立的模型与网格
  • 任意数目物理场之间可以按顺序耦合起来
  • 每个物理场通过一组单元类型进行定义
  • 面载荷和体积载荷在物理场之间实现相互传递
  • 顺序(载荷矢量)耦合适用于两个物理场之间耦合求解,并且每个物理场允许采用:
    • 不同的分析类型(瞬态,稳态或谐响应)
    • 不同求解器和分析选项
    • 不同的网格模型
  • 可实现ANSYS CFX对ANSYS Multiphysics的单向耦合
  • 可实现第三方产品与ANSYS Multiphysics之间的单向耦合,每个物理场可从外部求解器(例如CFX)导入
  • 支持非结构单元(网格)的自动变形(morphing)
  • 支持材料和几何非线性
  • 每个物理场场具有独立结果文件

从技术上讲,多物理场求解器是一个交叉求解器,有三个嵌套循环:时间、交叉和场循环。多物理场求解器一个极为重要的特点是各物理场间的界面网格允许不一致,这样,各用户可以独立地建模和执行他们的分析,而无须依赖“(精通各门学科知识的)超级物理专家” 制定Multiphysics分析的事无巨细的分析方案。.

直接耦合场单元

新的22X系列单元使ANSYS的多物理场直接耦合分析技术具有更好的一致和易用性,他们以现有的/经过改进了的传统核心单元为基础,继承了核心单元的所有功能 – 诸如材料模型、载荷、特性等。22X序列单元是“真正的”耦合场单元,因为它在单元内部实现物理场之间的耦合作用。

直接耦合场分析能力:

  • 压电分析
  • 压阻分析
  • 单元:
    • PLANE223 2-D 8节点四边形
    • SOLID226 3-D 20节点六面体
    • SOLID227 3-D 10节点四面体
  • 实现对CIRCU124的耦合

一致性

  • 自由度与相互作用的设置更加灵活 – 由KEYOPT(1)进行控制
  • 单元形状和阶数 – 与18X结构单元相匹配
  • 载荷标识字 - CHRG 对 AMPS
  • 大变形能力 – 对所有结构分析均有效

直接耦合场单元的应用

  • 压力传感器
  • 传感器
  • 加速度计
  • 麦克风

耦合流体-固体界面(FSI)的改进

改进后的耦合FSI的网格重划分功能使多物理场求解器能够解决边界或场域形状发生较大变化的流体-固体耦合问题 (例如,在泵或搅拌器中结构发生大变形或者连续转动,或者独立固体在液体中运动)。其它功能如下:

  • 移动边界问题,当网格变得非常扭曲或者ALE网格随移失败时,可重新划分网格模型
  • 提高了ALE网格移动引起网格扭曲变形后的计算精度
  • 对选择的单元组进行网格重划分
  • 不断更新所有单元载荷(例如FSI界面)
  • 不断更新内部节点的体载荷
  • 节点参数值从原来网格向新网格进行插值转换
  • 重新设计的ANSYS FLOTRAN结果文件为每个重划分网格生成新的rfl文件
  • 可以基于多个结果文件创建连续结果动画

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