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

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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