基于STAR-CCM 无网格光滑粒子SPH方法进行齿轮箱润滑仿真讲解

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共9讲 更新到第9讲
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本课适合哪些人学习:

1、学习仿真工程师;

2、STAR-CCM 软件的学习者和使用者;

3、学习光滑粒子方法的工程师;

4、电子、汽车、航空、航天、船舶相关行


你会得到什么:

1、掌握STAR-CCM 软件界面、计算流程;

2、掌握SPH方法的原理;

3、掌握SPH的应用;


课程介绍:

本课程讲解,使用主流的流体仿真软件STAR-CCM 无网格光滑粒子SPH方法进行模拟齿轮箱的润滑过程。

一、认识光滑粒子法SPH

1、Smoothed-Particle Hydrodynamics(SPH)将流体表示为具有随流体移动的材料属性的粒子,克服了基于网格模型的体积网格相关的约束,适用于具有高度动态自由表面流动的应用。

2、SPH方法的独特特点在于模拟流动发展而无需体积网格。相反,使用SPH,将流体离散化为动态的基本点,称为粒子,而它们之间没有预定义的连接。SPH中的一个基本概念是核(平滑)函数,考虑了指定半径内相邻粒子对彼此的影响。

3、SPH模型使用表面区域来表示计算域,流动只需要与表面网格进行交互。边界交互通过使用幽灵粒子来模拟——在边界表面引入幽灵粒子来表示物理边界对流体的影响。

4、STAR-CCM 中的SPH模型使用相模型来定义液体粒子。粒子尺寸(离散化长度)定义了流体域中粒子的间距,而粒子体积离散化是通过部分或完全填充流体域体积来实现的。

5、在SPH中,粒子是采用拉格朗日框架来定义,SPH模型是一种拉格朗日方法,将流体表示为具有固有材料属性的粒子,这些粒子随流体一起移动,可以使用SPH模型来模拟高度动态的自由表面流动。

6、SPH特别适用于快速动态流动和复杂边界,包括具有碎裂和重连接界面的情况,如破碎波、射流和飞溅以及运动部件。

7、SPH模型使用不可压缩流(ISPH)物理模型来解决SPH多相模拟的守恒方程。可以通过定义流体相来模拟在计算域中自由分布和携带的粒子。

8、光滑粒子流体动力学多相求解器使用压力-速度分离方法来在速度场内保持质量守恒。

二、SPH方法仿真效果图

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课程相关图片:

  • 第1讲 0-无网格光滑粒子法进行齿轮箱的润滑介绍
  • 第2讲 1-几何处理
  • 第3讲 2-建立SPH方法
  • 第4讲 3-定义光滑粒子的初始位置
  • 第5讲 4-定义光滑粒子的运动区域
  • 第6讲 5-定义超过范围的光滑粒子移除
  • 第7讲 6-建立光滑粒子可视化场景
  • 第8讲 7-计算调试
  • 第9讲 8-结果分析
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首次发布时间:2024-03-20
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