离散元软件 Rocky 与 ANSYS 集成耦合仿真
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翻译：赵亚 上海安世亚太流体应用工程师本文共计1785字，阅读时间预计6分钟编者按作者分析了多相流的分类、仿真方法及未来发展方向，深入剖析了真实的产品案例和行业解决方案，并提出ANSYS仿真工具可以快速、高效地解决产品设计在多相流仿真中遇到的挑战，为企业的产品设计和生产节约成本。无论是设计高超声速运载工具的除冰系统、进行血液酶测试，还是输送和熔化稀有金属粉末化合物以进行增材制造，或是为偏远地区配制一套过滤系统以提供洁净的饮用水，工程师都需要考虑液体、固体和气体之间的相互作用。在这些不尽相同的多相流应用中，每一种仿真都需要不同的建模方法。40多年来，ANSYS开发了可以精确模拟多相流的仿真工具，已经被广泛运用在各个工业领域，以预测产品性能。精确的多相流仿真依赖于精确的物理模型精确的多相流模拟依赖于各相之间的机械、热和化学相互作用的精确预测，但是观测这些物理过程成本高昂甚至会遇到难以观测的问题。现在，工程师可以依靠多相流建模与仿真技术，深入了解并掌握提高效率、产量、安全性、可靠性的要素。■ 多相流模拟可以展现随地点位置变化的流型状态。例如，油气井底的流型可能完全是单相液体，但随着高度升高，气泡逐渐生成，流型会过渡到多相状态。因此在此类物理过程中，在不同的地点位置需要设置不同的多相流模型。■ 多相流模拟比单相流模拟的难度更高。完整描述多相流需要求解每一相的质量、动量和能量方程以及各相之间的相互作用。由于物理现象的多样性和多种流型同时存在的可能性，各相之间的合理模拟变得至关重要。▲ 油气井底部可能完全充满液体，但在上升过程中，压力下降，由于溶解气体析出，流型将过渡到气泡流。油气井仿真需要多种多相流模型精确的模拟不同井深处的特殊流型。自由表面流自由表面流包括两种或更多种不混溶的流体，每种流体被假定为在大部分流域具有连续性特征。每种流体有明显可识别的流动...
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作者：陈诗佳 上海交通大学-巴黎高科卓越工程师学院谢文丽 上海安世亚太流体应用工程师本文共计1755字，阅读时间预计6分钟编者按作者使用Flownex对垃圾处理中心通风系统的局部管线进行模拟，对敞开式处理车间和封闭罐装设备的环境通风系统做出整体评估，并提出改进建议，同时对管线上的风机选型提出明确要求。研究目的随着国内环境三废处理规范要求越来越明细化，各种环保处理工艺可以说是百花齐放。但由于环保处理的对象具有极其复杂的来源，因此各种工艺和设备的处理效率仍需不断提高。这里就针对有机质固废集中处理中心的敞开式处理车间（低浓度臭气）和封闭罐装设备（高浓度臭气）的环境通风系统做一个评估。■ 处理车间的臭气产生量与处理废弃物种类、处理量、停留时间有关，这种环境下空气的换气率指标是有相应标准限定的。■ 对于封闭罐装设备来说，高浓度臭气的产量与种类、储量、时间、压力、温度等参数相关。有了这些基础数据以后，一般通风系统的管道布置设计就可以开始了，同时可以进行风机选型。由于垃圾处理中心处理的种类随着季节、处理量而变化，通风系统需要随之重新改造或升级。因此，对现有通风系统的评估和改造是相关企业经常面临的事。本文使用集成CFD程序的一维管网系统设计软件——Flownex，对垃圾处理中心的通风管路系统的局部管线进行模拟，评估现有运行参数下每一个吸风口的风量，并提出改进建议，同时对管线上的风机选型提出明确要求。Flownex软件简介Flownex是一款优秀的一维管网系统热流体设计、优化软件。■ 它在电力、核能、化工、船舶、燃机、建筑、天然气管网、航站楼飞机供油管路系统等领域都有广泛的运用。■ 它含有丰富的过流元件（图1所示）（如管道、阀门、换热器）、流动控制元件、动力元件（风机、水泵、压缩机、锅炉、燃烧室、核电反应堆等）、从动元件（汽轮机...
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作者：吴华春 上海安世亚太结构应用工程师本文共计1042字，阅读时间预计4分钟编者按作者挑选了一个简单的球型拉伸模，来观察此模具在不同加载速度下可承受的等效应力值，以此判断相同时间内，该模具最快可加工多少产品。此模拟仿真案例可为企业生产效率及经济效益的提高提供相关的思考。概述在现代工业生产中，效率始终是各行各业考虑的要点，尤其对模具行业来讲，效率更是重中之重。同样的产品、模具和工艺，如果模具的速度加载更快，那就意味着同样的时间范围内，可以生产出更多产品，经济效益就会更好。但是模具加载速度越快，对模具的承载要求也就越高。本文对一简单球型拉伸模进行不同速度的加载，来测试模具承受的等效应力。模具工况图-1 模具图■ 采用有限元对模具应力仿真，为了考虑到整个模具，此处对凸模和凹模分别进行分析。■ 另外，拉伸件是对称件，仅采用1/4模型进行模拟，对称边采用约束定义。■ 本次模拟采用Lagrangian incremental法，仅考虑Deformation，模拟步数为6，1步保存1次，进行模具静力分析。■ 在DEFROM中，冲压成形工艺。如果考虑模具受力问题，把模具设置为柔性件，不仅需要设置材料，而且需要进行网格划分。■ 但是此处不需要考虑板料变形，因前面已经分析了板料成形问题（即分别在冲压速度为10、50、100mm/s的情况下进行仿真分析），其计算结果的加载力如图-2所示。图-2 不同速度下凸、凹模加载力模具材料类型采用弹性模型，温度设置为20°C，材料采用Cr12，即AISI D3钢，密度为7.8e-9mm3/kg，杨氏模量为206754MPa，泊松比为0.3。材料曲线如图-3所示：材料曲线描述了不同加载速度下，考虑应变率效应，对不同应变率下参数的调整。此曲线仅供参考。图-3 Cr12材料曲线利用DEFORM前处理中...