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更新时间:2018-09-12 【
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将CAD和CAE结合在一起对路灯车液压管路进行设计,是一种非常重要的设计方法
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将计算机辅助设计技术和计算机辅助工程技术运用到设计中, 无论是使产品质量还是工作效率都大大提高,缩短了整个研发过程。当今应用比较广泛的仿真软件有PHOENICS、ABAQUS、ANSYS等。
(1)Phoenics诞生于英国,它是全球首款用于计算流体和传热学的软件。它主要被用于仿真分析流动和传热等方面的问题。Phoenics与传统的计算流体和传热学软件不同的是,它还具有一些其它的软件不具有的功能。开源性是Phoenics的第一大特点,比如添加、删减程序等在Phoenics中都可以容易地实现。PLANT和INFORM的引进能够让使用者无须自己编程,而GROUND则更加有利于使用者对模型进行操作。Phoenics还具有良好的兼容性,能6够读取不同的CAD图形信息。丰富的物理模型是Phoenics的第二大特点,各种不同的湍流模型、多种多样的燃烧模型以及多流体模型等等。另外,Phoenics不仅具有了欧拉算法,还具有拉格朗日算法。然而它的不足之处也很明显,即在前处理阶段时,对一些特殊面网格的自动划分不是很合理。而且它的后处理能力也不够强大,对于一些复杂的分析不能采用界面窗口模式来操作,只能通过编写代码来实现,这给初学者带来了一些困难。
(2)ABAQUS是一款目前比较流行的用于对工程实际问题进行分析的软件,工作界面非常友好且易于操作,很多困难的问题能够利用功能各异的模块有机地组合在一起,很方便地得到求解,尤其在求解大量的非线性问题时,ABAQUS更具优势。此外,ABAQUS的材料库具有各种各样的材料类型,能够方便地对常用工程材料进行选取,像结构钢、橡胶、硬铝、不锈钢、塑料、木材、陶瓷以及钢筋混凝土等材料。像大多数有限元分析软件一样,ABAQUS不仅可以求解许多结构力学问题,还能够求解很多其它方面的问题,像层流、湍流、热分析、电磁耦合分析及压电介质分析等。ABAQUS良好的仿真能力和较高的计算精度使得它在众多领域中发挥着重要的作用。
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(3)ANSYS最强大的计算流体动力学的工具Fluent是现在最流行、市场占有率最高的仿真软件,具有强大的物理建模功能,能为广泛的CFD和多物理场应用提供快速、精确的结果。ANSYSFluent包括完整的前处理网格划分模块、高性能且久经验证的求解器以及强大的后处理功能等,其优势功能具体体现在以下几个方面:领先的湍流模型、领先的多相流及燃烧模型、领先的多物理场技术、强大的动网格技术、领先的流动噪声计算、最为丰富的求解器以及强大的二次开发UDF。
ANSYS另外一款计算流体动力学工具CFX是全世界首个被ISO9001认证的国际通用CFD软件,它起源于英国AEATechnology公司。CFX一直致力于技术的完善与创新,使用者操纵方便和界面友好是其革新的前提,求解计算效率和准确度的提高是其根本的追求。复杂几何、网格以及求解等一直以来都是CFD发展道路上的障碍,然而CFX在以上方面都取得了很大的进展,已经成功地解决这些难题。CFX在当今众多CFD商业软件中一直处于领先地位,与其他软件相比,CFX的独到之处是在求解过程中运用到了有限体积法,它不仅确保了有限体积法的守恒特性,还利用到了有限元法的计算准确性。CFX在处理湍流问题时,也极其具有优势,CFX是第一个采用大涡模拟(LES)和分离涡模拟(DES)等求解湍流问题的7软件。与传统的计算方法不同的是,CFX采用全隐式多网格耦合求解技术,这一创新性的算法取代了以往需要反复迭代的算法。由于CFX能够对动量方程及连续性方程进行同步求解,所以CFX的求解效率和可靠性等方面都获得了较大提升。更为关键的一点是,CFX拥有最有利于并行求解的计算能力,它让科研工作者首次求解复杂的工程问题变得切实可行。以上所介绍的几款软件都有其优点和缺点,在决定选用哪一款有限元分析软件来解决问题之前,我们应该根据实际遇到的工程问题来进行合理地选择。联系到本文所要研究的实际问题,综合考虑,最终决定采用ANSYS软件来进行液压管路系统的振动仿真分析。
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