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耦合场分析指南 _ 目录 1。耦合场分析 1.1。耦合场类型分析 1.1.1。序贯法 1.1.2。直接法 1.1.3。当使用直接序列对比 1.1.4。杂项分析方法 1.2。单位制 1.3。关于GUI路径和命令语法 2。顺序耦合物理分析 2.1。什么是物理环境？ 2.2。一般分析程序 2.3。物理负载之间转移 2.3.1。相容元素类型 2.3.2。的结果类型的文件你可以使用 2.3.3。瞬态流体结构分析 2.4。执行与物理环境的一个顺序耦合物理分析 2.4.1。网更新 2.4.2。重新启动一个分析使用物理环境的探讨 2.5。例如热应力分析采用间接方法 2.5.1。描述的问题 2.6。例如热应力分析中应用的物理环境 2.7。例如流体物理环境的结构分析中的应用 2.7.1。描述的问题 2.7.2。该程序 2.7.3。结果 2.8。例如感应加热物理环境分析中的应用 2.8.1。描述的问题 2.8.2。该程序 3。 ANSYS的多场（TM）的求解 - MFS的单代码耦合 3.1。 ANSYS的多场解算器和求解算法 3.1.1。负荷转移 3.1.2。映射 3.1.3。耦合场载荷 3.1.4。元素支持 3.1.5。求解算法 3.2。 ANSYS的多场解算器求解流程 3.2.1。设置场模型 3.2.2。标志字段接触条件 3.2.3。设置现场解决 3.2.4。获取解决方案 3.2.5。后处理结果 3.3。样品的热应力分析的厚壁圆筒（批处理或命令的方法） 3.3.1。问题描述 3.3.2。结果 3.3.3。命令列表 3.4。梁静电驱动样本分析（批处理或命令的方法） 3.4.1。问题描述 3.4.2。结果 3.4.3。命令列表 3.5。样品感应加热圆坯分析 3.5.1。问题描述 3.5.2。结果 3.5.3。命令列表 4。多场耦合分析中的应用代码 4.1。如何MFX电工程 4.1.1。同步点和负荷转移 4.1.2。元素和负载类型支持 4.1.3。解决的过程 4.2。 MFX电求解流程 4.2.1。 ANSYS与CFX的设立模式 4.2.2。标志字段接触条件 4.2.3。设置主机输入 4.2.4。得到问题的解答 4.2.5。多领域的命令 4.2.6。后处理结果 4.3。启动和停止MFX电分析 4.3.1。开始通过发射一MFX电分析 4.3.2。通过命令行启动一个MFX电分析 4.3.3。停止手动运行的MFX电 4.4。实例仿真驱动的压电微泵 4.4.1。问题描述 4.4.2。成立了压电与流体输入 4.4.3。设置CFX的模型并创建CFX的定义文件 4.4.4。成立了MFX电控制 4.4.5。从ANSYS的启动运行为例 5。 ANSYS在CFX的单向负荷转移 5.1。单向荷载传递法 5.2。单向荷载传递分析样品 5.2.1。 ANSYS命令一览 5.2.2。利用CFX程序 6。降阶建模 6.1。模型的制备 6.1.1。建立实体模型 6.1.2。示范网 6.1.3。创建文件的结构物理 6.1.4。创建文件静电物理 6.1.5。保存模型数据库 6.2。代传递 6.2.1。指定代通作业名称 6.2.2。分配ROM的特点 6.2.3。巴黎指定名称的导线 6.2.4。主节点指定光盘 6.2.5。运行测试负载的静态分析，并从中提取中性面位移 6.2.6。运行单元载荷静力分析，并从中提取中性面位移 6.2.7。进行模态分析和特征向量提取中性面 6.2.8。选择模式的ROM 6.2.9。修改模式的ROM 6.2.10。列表模式规范 6.2.11。保存电子资料库 6.2.12。采样点运行发电 6.2.13。指定多项式阶 6.2.14。定义ROM的响应面 6.2.15。进行拟合程序 6.2.16。情节响应面 6.2.17。濒危状态响应面 6.2.18。出口光盘模型外部系统模拟器 6.3。使用传递 6.3.1。清除数据库 6.3.2。定义作业名称 6.3.3。恢复光盘数据库 6.3.4。定义元素类型 6.3.5。定义节点 6.3.6。启动光盘数据库 6.3.7。定义节点连通 6.3.8。定义其他模型实体 6.3.9。 GAP单元使用ROM144 6.3.10。应用负载 6.3.11。指定的解决方案选项 6.3.12。运行光盘使用传递 6.3.13。审查结果 6.4。扩展通 6.4.1。清除数据库 6.4.2。定义作业名称 6.4.3。恢复光盘 6.4.4。恢复模型数据库 6.4.5。启动光盘数据库 6.4.6。通过执行扩展 6.4.7。审查结果 6.5。样品微型钳位钳位梁分析（批处理或命令的方法） 6.5.1。问题描述 6.5.2。计划一览 6.6。样品微镜分析（批处理或命令的方法） 6.6.1。问题描述 6.6.2。计划一览 7。直接耦合场分析 7.1。电气部分集中 7.2。火电分析 7.2.1。元素用在工业电热分析 7.2.2。表演一热，电分析 7.3。压电分析 7.3.1。你需要记住的 7.3.2。材料性能 7.4。压阻分析 7.4.1。你需要记住的 7.4.2。材料性能 7.5。结构，热分析 7.5.1。元素用在结构，热分析 7.5.2。执行结构，热分析 7.6。结构，热，电分析 7.6.1。结构，热电分析 7.6.2。热压电分析 7.7。磁结构分析 7.7.1。你需要记住的 7.8。机电分析 7.8.1。一维传感器元件 7.8.2。在二维传感器元件 7.9。热电冷却器样本分析（批处理或命令的方法） 7.9.1。问题描述 7.9.2。预期结果 7.9.3。命令列表 7.10。热电发电机样本分析（批处理或命令的方法） 7.10.1。问题描述 7.10.2。预期结果 7.10.3。命令列表 7.11。样品的结构，热调和分析（批处理或命令的方法） 7.11.1。问题描述 7.11.2。预期结果 7.11.3。命令列表 7.12。样品电热微执行分析（批处理或命令的方法） 7.12.1。问题描述 7.12.2。结果 7.12.3。命令列表 7.13。压电样本分析（批处理或命令的方法） 7.13.1。问题描述 7.13.2。规范问题 7.13.3。结果 7.13.4。命令列表 7.14。压阻样本分析（批处理或命令的方法） 7.14.1。问题描述 7.14.2。问题说明 7.14.3。结果 7.14.4。命令列表 7.15。机电样本分析（批处理或命令的方法） 7.15.1。问题描述 7.15.2。预期结果 7.15.3。建设与解决模型 7.16。样品机电暂态分析（批处理或命令的方法） 7.16.1。结果 7.16.2。命令列表 7.17。机电滞后样品分析（批处理或命令的方法） 7.17.1。规范问题 7.17.2。结果 7.17.3。命令列表 7.18。样品分析机电手指梳（批处理或命令的方法） 7.18.1。规范问题 7.18.2。结果 7.18.3。命令列表 7.19。样品队两个（批处理或命令的方法）相反电极的计算 7.19.1。规范问题 7.19.2。结果 7.19.3。命令列表 7.20。在哪里能找到其他的例子 8。加上物理，电路模拟 8.1。电磁电路仿真 8.1.1。 2 - D电路耦合线圈绞合 8.1.2。 2 - D电路导线耦合海量 8.1.3。 3 - D电路耦合线圈绞合 8.1.4。 3 - D电路导线耦合海量 8.1.5。 3 - D电路导线耦合固源 8.1.6。趁着对称性 8.1.7。串联导体 8.2。机电电路模拟 8.3。压电电路模拟 8.4。样品机电电路分析 8.4.1。问题描述 8.4.2。结果 8.4.3。命令列表 8.5。样品压电电路分析（批处理或命令的方法） 8.5.1。问题描述 8.5.2。规范问题 8.5.3。当量（降阶模型）电路 8.5.4。结果 8.5.5。命令列表 第1章。耦合场分析 利用耦合场分析是一种从不同的工程学科（物理场）分析结合，互动，以解决全球性的工程问题，因此，我们经常指的是作为一个多物理分析耦合场分析。当一个领域分析的输入从另一个分析的结果而有所不同，分析的耦合。 有分析可以有一个单向耦合。例如，在热应力的问题，介绍了温度场热应变场的结构，但结构应变一般不影响温度分布。因此，没有必要重复两个领域的解决方案。较为复杂的案件涉及双向耦合。压电分析，例如，处理之间的结构和电场的相互作用：它的电压分布由于采用位移，反之亦然解决的问题。在流固耦合问题，流体压力导致结构变形，从而使流体解决方案改变。这个问题需要两者之间的衔接物理场迭代。 场之间的耦合可以通过任何直接耦合（耦合矩阵）或顺序耦合（负载向量耦合）。荷载传递可以在表面或卷的地方。整个场耦合可以是复杂的，因为不同的领域可能有不同类型的分析过程中模拟解决。例如，在感应加热问题，谐波电磁分析计算焦耳加热，这是一个瞬态热分析方法来预测一个随时间变化的温度解决方案。感应加热的问题是更加复杂的是，在这两个物理模拟材料的性能取决于温度高。 在其中耦合场分析的应用程序可能需要一些压力容器（热应力分析），流体流动收缩（流体结构分析），感应加热（磁热分析），（压电分析）超声波传感器，磁成形（磁结构分析）和微机电系统（MEMS）。 下面的耦合场分析的主题可供选择： 耦合场类型分析 系统单位 关于GUI路径和命令语法 1.1。耦合场类型分析 对于一个耦合场分析的过程取决于哪些字段的耦合，而是两个不同的方法可以识别：顺序和直接。这些方法简要介绍如下，并在以下章节详细： 第2章：“物理顺序耦合分析” 第3章：“ANSYS的多场（商标）求解 - MFS的单代码耦合” 第4章：“多场耦合分析中的应用守则” 第5章：“单向ANSYS在CFX的负荷转移” 第6章：“降阶建模” 第7章：“直接耦合场分析” 第8章：“耦合物理电路模拟” 1.1.1。序贯法 程序法涉及两个或多个顺序分析，属于每一个不同的领域。有不同类型的序列分析，解释在以下各节。 1.1.1.1。顺序耦合分析 - 物理文件 在物理顺序耦合分析，您可以通过应用一夫妇在另一个分析荷载分析结果的两大领域。外部负载转移发生的分析，你必须明确地传递荷载作用下的物理环境。对这一类型的分析的例子是一个连续的热应力分析其中的热分析节点温度被称为“体力”负载应用在随后的应力分析。物理分析是基于一个单一的跨物理有限元网格。物理文件可以被用来执行耦合场分析。物理文件创建的准备了一个给定的物理模拟单一的网格。有顺序地一个解决方案的收益。一个物理文件读取配置数据库，一个解决办法是执行，另一场是物理读入数据库，耦合场载荷转移，第二物理学解决。发生耦合发出命令来读取从一个物理耦合负载条件跨节点节点到另一个类似的网接口。 1.1.1.2。顺序耦合分析 - ANSYS的多场解算器 ANSYS的多场解算器，一个大型的耦合分析问题类可用。这是解决问题的顺序耦合场自动化的工具。它取代了物理文件为基础的程序，并提供了一个强大，准确，易于使用的解决顺序耦合物理问题的工具。它是建立在每一个领域的物理学是创建一个独立的实体模型和网状的前提。表面或卷是确定了耦合负载转移。阿多场解算器的命令集配置问题，并确定了解决方案测序。再加荷载在不同的网格自动转由求解器。求解器适用于静态，谐波和瞬态分析，物理要求而定。任何领域的数量可能会解决的一个连续的（或混合顺序同时发生）的方式。 两种版本的ANSYS的多场解算器，针对不同的应用而设计，提供他们自己的利益和不同的程序： MFS的 - 单码：基本ANSYS的多场解算器使用，如果涉及与模拟在一个单一的产品中包含可执行所有物理学领域（如ANSYS的多物理）小模型。在基本解法 - 单码使用迭代耦合求解器，其中每个物理是解决顺序，每个矩阵方程求解分开。这个解法迭代，直到整个物理接口之间的衔接转移负荷各项物理领域。 MFX电 - 多个代码：增强ANSYS的多场解算器分布在多个产品可执行文件（如与ANSYS的多物理和ANSYS CFX）与物理场模拟中使用。求解器可容纳的MFX电MFS的版本比更大的模型。该MFX电 - 多代码使用迭代耦合求解器，其中每个物理是同时或顺序解决，每个矩阵方程求解分开。这个解法迭代，直到整个物理接口之间的衔接转移负荷各项物理领域。 1.1.1.3。顺序耦合分析 - ANSYS在CFX的单向负荷转移 要利用CFX荷载传递法的ANSYS软件是单向流固耦合问题，你知道，流体分析的结果不影响现有的ANSYS负荷显着。从ANSYS的多物理分析荷载然后可以单向传输到利用CFX流体分析。 1.1.2。直接法 直接法通常只涉及一个分析，它使用一个耦合场单元类型包含所有必要的自由程度。耦合是通过计算处理单元矩阵或元素荷载向量包含所有必要的条件。这方面的一个例子是使用PLANE223压电分析，SOLID226，或SOLID227元素。另一个例子是微机电系统与TRANS126元分析。 1.1.3。当使用直接序列对比 直接耦合时是有利的耦合场的相互作用是高度非线性的，最好是在一个单一的解决方案，制定使用耦合解决。直接耦合的例子包括压电分析，流体流动与传热共轭和电路电磁分析。元素是专门制定解决这些耦合场相互作用的直接。 对于耦合情况下不表现出高度的非线性相互作用，序贯方法更有效和灵活，因为您可以执行相互独立的两种分析方法。耦合可能是递归在不同的物理之间的迭代进行，直到达到期望的水平收敛。在连续的热应力分析，例如，您可以执行非线性瞬态热分析用线性静态应力分析之后。然后，您可以使用任何载荷步或作为载荷的应力分析，热分析的时间点结点温度。在顺序耦合分析，您可以执行非线性瞬态流固耦合分析，利用ANSYS的FLOTRAN的流体元件和结构，热耦合场或元素。 1.1.4。杂项分析方法 除了以上讨论的方法，ANSYS软件还提供了额外的方法： 1.1.4.1。降阶建模 降阶建模描述了一种有效解决耦合场涉及柔性结构问题的解决方法。为了减少模型（ROM）的方法是基于对结构响应模态的代表性。变形构造域是描述一个模式形状（特征向量）因素的总和。由此产生的ROM是基本上是一个对系统任意激励响应的解析表达式。这种方法已经实施了耦合静电结构分析，并适用于微机电系统（MEMS）。 1.1.4.2。加上物理，电路模拟 您可以经常进行模拟使用，加上物理，电路类比。部件，如“集总”电阻，来源，电容，电感和能代表电气设备。等效电感和电阻可以代表磁性装置，弹簧，贴近群众，阻尼器可以代表的机械设备。 ANSYS软件提供的工具来进行设置，通过电路耦合仿真。 Builder是一个电路可用于方便地创建电气，磁性，压电和机械设备的电路元件。 ANSYS的电路功能允许用户在结合集总元件在适当情况下与“分散”的区域特征有限元模型，其中需要完整的有限元解。一个共同的学位允许自由度设置集中和分布式模型的组合。 1.2。单位制 在ANSYS中，您必须确保您使用的所有数据输入单位一致的系统。你可以使用任何单位一致的系统。电磁场分析，请参阅其他信息在ANSYS命令参考EMUNIT命令有关的自由空间磁导率和介电常数适当的设置。 微型机电系统（MEMS），最好是成立以来的组件更方便单位的问题可能只在几微米大小。为方便起见，下面的表列出了标准的单位MKS公司向MKSV和MSVfA单位转换因素。 表1.1至MKSVMKS的机械转换因子 MKS的单位力学参数尺寸乘以这个数字来获取MKSv单元尺寸 长106米米微米微米 力N（公斤）（米）/（南）2 106N（公斤）（微米）/（南）2 时间s第1保安局 质量1公斤公斤公斤公斤 压力Pa（公斤）/（米）（s）2月十日至6日兆帕（公斤）/（微米）（南）2 速度米/秒米/秒106微米/秒微米/秒 加速米/（南）2米/（南）2 106微米/（南）2微米/（南）2 密度kg /（米）3公斤/（米）三月10号至18日公斤/（微米）3公斤/（微米）3 应力霸公斤/（米）（s）2月10号至6号兆帕斯卡公斤/（微米）（南）2 杨氏模量霸公斤/（米）（s）2月10号至6日兆帕斯卡公斤/（微米）（南）2 功率W（公斤）（米）2 /（s）3 1012十五分（公斤）（微米）2 /（s）3 表1.2至MKSVMKS的热转换系数 MKS的单位热物性参数尺寸乘以这个数字来获取MKSv单元尺寸 系数W /（米）（金）（公斤）（米）/（金）（s）3 106十五分/（微米）（金）（公斤）（微米）/（金）（s）3 热通量瓦/（米）2公斤/（s）3 1十五分/（微米）2公斤/（s）3 具体的热J /（公斤）（金）（米）2 /（金）（南）2 1012 pj的/（公斤）（金）（微米）2 /（金）（南）2 热流瓦（公斤）（米）2 /（s）3 1012十五分（公斤）（微米）2 /（s）3 每卷W/m3热发电（公斤）/（米）（s）三月10号至六日星期三/（微米）3公斤/（微米）（s）3 对流系数W /（米）2（金）公斤/（s）3（金）一时三十分/（微米）2（金）公斤/（s）3（金） 动力粘度公斤/（米）（s）公斤/（米）（s）10-6公斤/（微米）（s）公斤/（微米）（s） 运动粘度（米）2 /秒（米）2 /卖1012（微米）2 /秒（微米）2 /秒 表1.3至MKSVMKS的电转换的因素 MKS的电气参数整体尺寸乘以这个数字来获取MKSv单元尺寸 电流A甲1012啪啪 电压V（公斤）（米）2 /（甲）（s）3 1伏（公斤）（微米）2 /（每年）（s）3 收费的c（一）（s）1012电脑（每年）（s） 导电性的S / M（一）2（s）3 /（公斤）（米）3 106的PS /微米（每年）2（s）3 /（公斤）（微米）3 电阻率m（公斤）（米）3 /（一）2（s）3月10日至六日Tm（公斤）（微米）3 /（每年）2（s）3 介电常数1 男/女（一）2（南）4 /（公斤）（米）3 106 pF的/微米（PA）2的（南）4 /（公斤）（微米）3 能源杂志（公斤）（米）2 /（南）2 1012 pj的（公斤）（微米）2 /（南）2 电容楼（一）2（南）4 /（公斤）（米）2 1012 pF的（每年）2（南）4 /（公斤）（微米）2 电场伏/米（公斤）（米）/（s）3（一）10-6 V /m时（公斤）（微米）/（s）3（每年） 电通量密度的C /（米）2（甲）（结构）/（米）2 1件/（微米）2（每年）（结构）/（微米）2 1。自由空间的介电常数等于8.854 10-6公积金/微米。 表1.4至MKSVMKS的磁场转换因子 磁性参数MKS的单位尺寸乘以这个数字来获取MKSv单元尺寸 通量韦伯（公斤）（米）2 /（甲）（南）2 1韦伯（公斤）（微米）2 /（每年）（南）2 特斯拉磁通密度公斤/（甲）（s）二月10日至12号特斯拉公斤/（每年）（南）2 场强的A /米的A /米106尼龙/微米尼龙/微米 电流A甲1012啪啪 电流密度A /（米）2的A /（米）2 1尼龙/（微米）2尼龙/（微米）2 渗透性1 高/米（公斤）（米）/（一）2（s）2月10日日至18日的Th /微米（公斤）（微米）/（PA）2的（南）2 电感的H（公斤）（米）2 /（一）2（s）二月10日至一十二日日（公斤）（微米）2 /（PA）2的（南）2 1。自由空间渗透等于4x 10-25钍/微米。 注意： 唯一不变的渗透性，可用于这些单位。 表1.5至MKSVMKS的压电转换因子 压电矩阵1 MKS的单元尺寸乘以这个数字来获取MKSv单元尺寸 应力矩阵E中的C /（米）2（甲）（结构）/（米）2 1件/（微米）2（每年）（结构）/（微米）2 应变矩阵研究D的C / N（一）（s）3 /（公斤）（米）106件/（N）（每年）（s）3 /（公斤）（微米） 1。压电矩阵有关信息，请参阅压电分析。 表1.6至MKSVMKS的压阻转换因子 压阻式矩阵1 MKS的单元尺寸乘以这个数字来获取MKSv单元尺寸 压阻应力矩阵霸- 1（米）（s）2/kg 106（兆帕）-1（微米）（s）2/kg 1。有关压阻矩阵信息，请参阅在ANSYS元素参考压阻材料。 表1.7至MKSVMKS的热电转换因子 MKS的参数热电机组尺寸乘以这个数字来获取MKSv单元尺寸 塞贝克系数第V /度（公斤）（米）2 /（甲）（s）3（金）1伏/度（公斤）（微米）2 /（每年）（s）3（金） 表1.8至MSVfAMKS的机械转换因子 MKS的单位力学参数尺寸乘以这个数字来获取Msvfa单元尺寸 长106米米微米微米 力N（公斤）（米）/（南）2 109 nN个（克）（微米）/（南）2 时间s第1保安局 质量kg公斤一百零三克克 压力Pa（公斤）/（米）（s）2月10号至3号千帕克/（微米）（南）2 速度米/秒米/秒106微米/秒微米/秒 加速米/（南）2米/（南）2 106米/（南）2微米/（南）2 密度kg /（米）3公斤/（米）3月10日至15号克/（微米）3克/（微米）3 应力霸公斤/（米）（s）二月10日至3号千帕克/（微米）（南）2 杨氏模量霸公斤/（米）（s）2月10号至三号千帕克/（微米）（南）2 功率W（公斤）（米）2 /（s）3 1015防火墙（克）（微米）2 /（s）3 表1.9至MSVfAMKS的热转换系数 MKS的单位热物性参数尺寸乘以这个数字来获取Msvfa单元尺寸 系数W /（米）（金）（公斤）（米）/（金）（s）3 109防火墙/（微米）（金）（克）（微米）/（金）（s）3 热通量瓦/（米）2公斤/（s），3 103防火墙/（微米）2克/（s）3 具体的热J /（公斤）（金）（米）2 /（金）（南）2 1012 fJ /（克）（金）（微米）2 /（金）（南）2 热流瓦（公斤）（米）2 /（s）3 1015防火墙（克）（微米）2 /（s）3 每卷W/m3热发电（公斤）/（米）（s）3月10日至3日的FW /（微米）3克/（微米）（s）3 对流系数W /（米）2（金）公斤/（s）3（金）103防火墙/（微米）2（金）克/（s）3（金） 动力粘度公斤/（米）（s）公斤/（米）（s）10-3克/（微米）（s）克/（微米）（s） 运动粘度（米）2 /秒（米）2 /卖1012（微米）2 /秒（微米）2 /秒 表1.10至MSVfAMKS的电转换的因素 MKS的电气参数整体尺寸乘以这个数字来获取Msvfa单元尺寸 电流A甲1015发发 电压V（公斤）（米）2 /（甲）（s）3 1伏（克）（微米）2 /（英格兰）（s）3 收费的c（一）（s）1015财委会（英格兰）（s） 导电性的S / M（一）2（s）3 /（公斤）（米）3 109毫微秒/微米（英格兰）2（s）3 /（克）（微米）3 电阻率m（公斤）（米）3 /（一）2（s）3月10号至九日 - （克）（微米）3 /（英格兰）2（s）3 介电常数1 男/女（一）2（南）4 /（公斤）（米）3 109进/微米（英格兰）2（南）4 /（克）（微米）3 能源杂志（公斤）（米）2 /（南）2 1015 fJ（克）（微米）2 /（南）2 电容楼（一）2（南）4 /（公斤）（米）2 1015 fF的（英格兰）2（南）4 /（克）（微米）2 电场伏/米（公斤）（米）/（s）3（一）10-6 V /m的（克）（微米）/（s）3（英格兰） 电通量密度的C /（米）2（甲）（结构）/（米）2 103个功能界别/（微米）2（英格兰）（结构）/（微米）2 1。自由空间的介电常数等于8.854 10-3快进/微米。 表1.11至MKSVfAMKS的磁场转换因子 磁性参数MKS的单位尺寸乘以这个数字来获取MKSv单元尺寸 通量韦伯（公斤）（米）2 /（甲）（南）2 1韦伯（克）（微米）2 /（英格兰）（南）2 特斯拉磁通密度公斤/（甲）（s）二月10日至12号 - 克/（英格兰）（南）2 场强的A /米的A /米109 fA的/微米fA的/微米 电流A甲1015发发 电流密度A /（米）2的A /（米）2 103 fA的/（微米）2 fA的/（微米）2 渗透性1 高/米（公斤）（米）/（一）2（s）2月10号至21号 - （克）（微米）/（英格兰）2（南）2 电感的H（公斤）（米）2 /（一）2（s）二月10日至15日 - （克）（微米）2 /（英格兰）2（南）2 1。自由空间渗透等于4x 10-28（克）（微米）/（英格兰）2（南）2。 注意： 唯一不变的渗透性，可用于这些单位。 表1.12至MKSVfAMKS的压电转换因子 压电矩阵1 MKS的单元尺寸乘以这个数字来获取MKSv单元尺寸 压电应力英的C /（米）2（甲）（结构）/（米）2 103个功能界别/（微米）2（英格兰）（结构）/（微米）2 压电应变研究D的C / N（一）（s）3 /（公斤）（米）106功能界别/（N）（英格兰）（s）3 /（克）（微米） 1。压电矩阵有关信息，请参阅压电分析。 表1.13至MKSVfAMKS的压阻转换因子 压阻式矩阵1 MKS的单元尺寸乘以这个数字来获取MKSv单元尺寸 压阻应力矩阵霸- 1（米）（s）2/kg 103（千帕）-1（微米）（南）2 /克 1。有关压阻矩阵信息，请参阅在ANSYS元素参考压阻材料。 表1.14至MKSVfAMKS的热电转换因子 MKS的参数热电机组尺寸乘以这个数字来获取MKSv单元尺寸 塞贝克系数第V /度（公斤）（米）2 /（甲）（s）3（金）1伏/度（克）（微米）2 /（英格兰）（s）3（金） 1.3。关于GUI路径和命令语法 在本文档中，你会看到到ANSYS命令及其等价的GUI路径参考。这种提法只使用命令名称，因为你并不总是需要指定一个命令的所有参数，具体参数和命令执行不同的功能组合。对于ANSYS命令的完整语法的描述，请查阅ANSYS命令参考。 图形用户界面显示的是尽可能完整路径。在许多情况下，选择如图所示的GUI路径将执行你想要的功能。在其他情况下，选择的GUI路径本文件所载带你到一个菜单或对话框，从那里，你必须选择，这对于正在执行特殊任务的适当的选项。 为了分析所有在本指南中描述的类型，指定材料，您将使用一个直观的模拟材料模型界面。该接口使用的材料类别，其目的是帮助选择合适的模型为你分析你的层次的树状结构。参阅材料模型接口的接口的详细材料模型在ANSYS基本分析指南。 第2章。顺序耦合物理分析 一个顺序耦合物理分析是从分析这些不同的工程学科的互动，以解决一个全球性的工程问题相结合。为方便起见，本章指的是解决方案，与物理分析，作为一个特殊工程学科相关程序。当一个物理分析的输入从另一个分析的结果而有所不同，分析的耦合。 有些情况下只使用一个单向耦合。例如，在流场的计算提供了一个水泥墙压力负荷，你可以使用的墙体结构分析。压力负荷导致的墙面变形。这在原则上改变了周围的壁流场的几何形状，但在实践中，这种变化是小到可以忽略不计。因此，没有必要重复。当然，在这个问题流体元素用于流解决方案和结构元素，应力和挠度计算。 一个更复杂的情况是感应加热问题，其中一个交流电磁分析计算数据，焦耳热的产生瞬态热分析用来预测一个随时间变化的温度解决方案。感应加热的问题是更加复杂的是，在这两个物理模拟材料的性能取决于温度高。这需要两个模拟迭代。 顺序耦合物理一词是指解决一个又一个的物理模拟。从一个分析结果成为下一个分析负荷。如果是完全耦合分析，第二部分分析结果将改变输入到第一个分析。在边界条件和载荷全套包括以下内容： 基本物理载荷，而不是其他物理分析功能。这些货物也被称为名义边界条件。 耦合负载，这是其他物理模拟的结果。 典型的应用程序，可以解决与ANSYS包括以下内容： 热应力 感应加热 感应搅拌 稳态流固耦合 磁结构相互作用 静电结构相互作用 电流传导磁学 ANSYS程序可以执行一个单一的数据库ANSYS的多物理分析。一个单一的节点和元素设置将存在于整个模型。这些元素所代表的是什么从一个到另一个物理分析的变化，在物理环境的概念为基础。 该顺序耦合分析如下主题可供选择： 什么是物理环境？ 通用分析程序 负载之间传输物理 执行与物理环境的一个顺序耦合物理分析 范例热应力分析采用间接方法 范例热应力分析中的应用物理环境 范例流体物理环境的结构分析中的应用 范例感应加热物理环境分析中的应用 2.1。什么是物理环境？ 在ANSYS程序执行顺序的分析，加上物理，使用一个物理环境概念。这个词物理环境，同时适用于创建一个文件包含了所有运行参数及特殊物理分析和文件的内容特点。一个物理环境文件是一个ASCII文件创建使用以下两种： 命令（补）：物理，写，标题，文件名，分机 - 界面：主菜单“预处理物理”环境 主目录“解决方案物理”环境 您可以定义多达九物理环境的特定作业名称。你定义一个物理上的每个命令的环境独特的称号。给每个ANSYS的物理环境作为其唯一的编号的文件扩展名的一部分。使用标题，描述了物理学的分析，建议。标题还需要从与/标题命令（Utility菜单“文件”更改标题）指定不同的分析称号。 物理学，写命令创建一个物理环境（例如Jobname.PH1）文件，采取了从数据库中ANSYS的以下信息： 元素类型和设置，当KEYOPT 实常数 材料特性 单元坐标系统 解决方案的分析选项 负载步骤选项 约束方程 耦合节点集 应用边界条件和载荷 图形用户界面首选项设置 分析题（/职称证） 您使用的物理，读命令（主菜单“预处理物理学环境”阅读）读取物理环境中的文件，文件名或使用任何书面文件中使用的标题。 （这个称号是一个在物理环境文件顶部的评论中。）在读物理文件，ANSYS程序将清除所有的边界条件，载荷，节点耦合，材料性能，分析选项，和约束方程，目前存在的数据库。 2.2。一般分析程序 您可以执行顺序耦合场分析中的应用要么是间接的方法或物理环境。 在间接的方法，您使用不同的数据库和结果文件。图2.1：“数据流顺序耦合场分析”显示了典型的连续与间接法进行分析的数据流。每个数据库包含适当的实体模型，要素，载荷等，您可以阅读到另一个数据库的一个成果文件的信息。元和节点号码必须在数据库和结果文件是一致的。 图2.1数据流顺序耦合场分析 图2.2：“数据流的顺序耦合物理分析（使用物理环境）”显示的数据流采用物理环境的方法。在这种方法中，一个数据库存在于整个模型。该数据库必须包含所有的物理分析，你承担的元素和节点。对于每个元素或实体模型实体，你必须定义一个属性组数字。其中包括一个元素类型数量，材料数量，一个真正的常数，和元素坐标系统的号码。这些数字都将维持在所有的分析不变。然而，在一个给定的属性数量有关的实际性能可以有所不同，所有的物理环境，如能在现实的不断设置参数和元素类型数的定义。该模型的区域可能是无效的特定物理解决方案，正如本章稍后会解释。 图2.2数据流的顺序耦合物理分析（使用物理环境） 你应该建立在心灵与每个物理环境的要求ANSYS的数据库。在创建任何物理环境，指定元素类型号，物料编号，实常数设置数量，并设置每个单元坐标为每个区域或不同区域的若干卷。 （见AATT和VATT命令的说明。）注意的问题时，在某一特定地区或体积是两种不同的物理问题域的一部分工作。例如，可能有磁流体特性。任何地区，将随时流体区域必须有一物料编号。如果你不能做到这一点，你必须修改执行不同的物理之间的相应元素的解决方案。要修改的元素，使用下列之一： 命令（补）：EMODIF 界面：主菜单“预处理建模”移动/修改“元素”修改的ATTRIB 间接法是一个理想的顺序耦合方式，如典型的热应力分析。物理方法使环境之间的物理环境，这是理想的完全耦合的物理解决方案之间需要通过多个方案适合快速转换。大挠度稳态流固耦合，或感应加热，是物理环境的做法，要求案件的典型例子。 请注意，数据库文件可能生长在传递过程中的多个解决方案的尺寸，除非您采取以下操作之一： 发出一个保存在创建物理环境和物理解决方案在每一个简历。 不要写入数据库结果（只写结果文件）。然后，您将需要发出一个SET命令，每当你想读入数据库后处理的结果文件中的数据。要调用该选项，或者发出命令/配置，NOELAB，1或到config100.ans文件中插入行“NO_ELDBW = 1”。 2.3。物理负载之间转移 该LDREAD命令链接在耦合场分析不同的物理环境，使您在数据读取指定的结果从第一个物理环境解决方案的分析和应用作为未来环境的解决方案加载它们。 该LDREAD命令读取结果文件作为结果的数据和应用加载它们。下表简要说明会有什么变化的各种分析结果的数据类型时LDREAD读取使其在另一分析负载： 表2.1如何通过LDREAD成为荷载转移的结果 这些分析结果.成为这种分析类型的负载. 温度从一热或FLOTRAN分析温度，TBOT，TE2。 。 。 TTOP身体力量的结构分析或节点荷载的热分析（温度） 从静态，谐波，或瞬态磁场分析FORC图谱强制负载力从结构分析或FLOTRAN分析 从静电分析FORC图谱强制负载力对结构分析 从一焦耳热磁分析HGEN体力元素（热量）到热负荷或FLOTRAN分析 源电流密度从目前的传导分析主题：JS体力元素（电流密度）在磁场分析载荷 从FLOTRAN分析的PRES表面（压力）加载到一个结构分析压力（固体和壳元素） 从任何分析反应队的任何分析载荷载荷反应 从FLOTRAN分析HFLU表面（热通量）的元素在热负荷热通量分析 热通量的高频电磁分析EHFLU表面（热通量）的元素在热负荷分析 FLOTRAN的膜系数计算和有关环境温度HFLM表面（膜系数和散装温度）元素在热负荷分析 2.3.1。相容元素类型 有几个标准的确定，如果元素类型是跨物理环境兼容。在阅读有关该主题的进一步，你需要了解以下条款： 基地几何 元素的基础，建立了几何在ANSYS元素参考文件的默认配置。对于固体元素，包括基础的几何四边形，三角形，六面体（砖）和四面体形状。 退化几何 许多元素的退化可能采取从基本几何形状。例如，一个四边形元素可能退化为三角形元素，或者一砖元素可能退化为一个楔形，四面体，或金字塔形状。 元素的顺序 ANSYS的元素（不包括为P -元素）是在“下”订单式（一阶）或“较高的”邮购表格（二阶）提供。高阶元素midside节点;低阶元素不。在许多情况下，可以生成无midside节点高阶元素。 跨多物理环境，元素类型必须保持一致的基础几何。如果元素类型允许的退化几何，物理中的其他相应的元素的类型也必须允许同一退化的几何结构。例如，SOLID92（10节点四面体结构实体）与SOLID87兼容（一个10节点四面体热固）。然而，SOLID92不与退化SOLID90四面体形状兼容（20个节点的热固）。 不同元素的元素顺序可能会或可能不会在物理环境兼容。该命令由LDREAD阅读耦合负载的性质将确定兼容性。此外，某些特定元素类型的支持下当KEYOPT选项和高阶耦合负载转移。 下面列出的项目加载，你可以阅读从第一或第二阶元，并适用于其他物理环境的第一或第二个元素的顺序： 体力温度温度，TBOT，TE2。 。 。 TTOP 身体产生的热量力元素HGEN 源电流密度主题：JS 表面压力PRES的 表面热通量HFLU 表面薄膜温度系数和散装HFLM 加载需要的元素为了兼容性如下： 力荷载* FORC图谱 反应负载反应 *以下电磁分子的支持一阶或二阶结构元素与当KEYOPT设置：PLANE53，PLANE121，SOLID122和SOLID123。 If物理环境是元素之间切换的命令成立，你必须首先创建具有高阶元素的有限元网格。表2.2：“在整个物理环境相容元素类型”部分总结了兼容的元素类型： 表2.2在整个物理环境兼容元素类型 静电结构热磁流体导电 注意： 如果一个网格涉及退化元素的形状，相应的元素类型必须允许同一退化的形状。例如，如果一个网格涉及FLUID142金字塔元素，SOLID70元素不兼容。 SOLID70元素不能沦为一个金字塔形状。为了兼容，伏程度的自由元素也必须有相同的反应部队（见元在ANSYS低频电磁兼容分析指南）。 1。仅支持一阶的元素，需要力量。 2。当KEYOPT选择所需的元素，以支持一阶的元素，需要力量。 2.3.2。的结果类型的文件你可以使用 在间接耦合场分析或物理环境的分析，通常你用几种不同类型的工作成果文件中包含的不同类型。为您的分析结果全部文件将具有相同的文件名（您所指定的作业名称使用/ FILNAME命令（工具菜单“文件”更改作业名称）。但是，您可以区分不同的结果文件的扩展名由AT寻找： Jobname.RFL结果文件的FLOTRAN Jobname.RMG电磁结果文件 Jobname.RTH热结果文件 Jobname.RST所有结果文件（结构和多种物理）其他类型 2.3.3。瞬态流体结构分析 在短暂的流体结构分析，你可以选择在相应的执行，在流体边界条件ramped变化中间的时间结构分析。例如，假设您要执行在2.0秒的结构分析，从坡道的入口速度1.0 /秒，0.0秒至5.0 /秒，在4.0秒。你先以一般方式进行，在2.0秒的结构分析。当物理，读，流体（主目录“解决方案物理学环境”阅读）命令发出恢复流体分析，重新应用瞬态坡道。您应用3.0 /秒，2.0秒，然后指出，这是一个“老”通过发出以下条件入口边界速度： 命令（补）：FLOCHECK，2 界面：主菜单“预处理器的FLOTRAN设置 Flocheck 这意味着，3.0英寸/秒2秒进水口的边界条件是一个坡道的起点。然后，您输入的斜最后一点，5.0 /秒，4秒，并指定一个ramped发出以下边界条件： 命令（补）：FLDATA4，时间，公元前1 界面：主菜单“预处理器的FLOTRAN设置执行Ctrl键 你像往常一样执行命令的使用瞬态分析求解。 如需申请与FLOTRAN的瞬态边界条件的详细信息，请参见第5章：“FLOTRAN的瞬态分析”。 2.4。执行与物理环境的一个顺序耦合物理分析 本节概述了一个顺序，加上物理，物理环境的分析方法。 1。建立一个模型，以满足每一个物理学科将要处理的要求。请注意以下几点： 每个实体模型，ANSYS的面积或体积就已经定义单元类型，材料特性，实常数和自己的特殊需要。所有固体模型实体应具有的元素类型的数字，实常数设置数，物料编号，坐标系统的数字和元素的应用。 （其意义将改变根据物理环境。） 地区或某些群体的卷将被用在两个或两个以上不同的物理环境。该网使用必须对所有环境下使用。 2。创建物理环境。您执行此为每个物理学科是物理的顺序耦合分析的一部分的步骤。 请参阅必要的ANSYS分析指南各章节，以确定你应该指定一个特定的物理分析。 定义的必要元素类型被用在物理模拟（仿真为一的FLOTRAN例如，内皮素，或ET 1141，2142等，内皮素，1,13或ET，2117的磁性解决方案等） 。设置“空”的元素类型（Type = 0，即东部，3,0）在给定的不相关物理（或需要）地区使用。分配给该元素类型的元素是空过程中忽略的解决方案。 指定的材料特性，实常数设置数据，建立和元素与属性的数字坐标系统，需要根据先前定义为模型。 指定的元素类型，材料，实常数属性编号，坐标系统和元素的固体示范区或卷（使用AATT命令（主菜单“预处理啮合网属性”所有地区，或从区）或VATT命令（主菜单“预处理啮合网属性”所有卷或导读卷）。 应用名义载荷和边界条件。这些条件是那些相同的物理分析每本在整个迭代过程的执行（在一个稳定的状态问题）。 将所有的解决方案选项。 选择一个标题和物理环境问题的物理，与该标题写命令。例如，在一个流体磁性分析，你可以使用下面的命令写出来的流体物理环境： 命令（补）：物理，写，流体 界面：主菜单“预处理物理学环境”收件 清除数据库中的当前物理环境，以创造下一个物理环境。这是通过发出物理，清除选项。 命令（补）：物理，清除 界面：主菜单“预处理物理”环境“清除 准备下一个物理环境如上所述。 发行保存保存数据库和物理文件的指针。 假设此多物理分析作业名称是“引导”，而这些是前两个物理环境的书面文件，这些文件将被命名为Induct.PH1和Induct.PH2。如需有关物理命令的详细信息，请参见ANSYS命令参考。 3。执行顺序耦合物理分析，依次执行每个物理分析。 4。 /解决方案！输入解决方案 5。物