ANSYS Polyflow軟件是計算(suàn)包括粘彈性流動在内的(de)複雜(zá)非牛頓流變學的(de)有限元CFD求解器。ANSYS Polyflow爲聚合物(wù)、玻璃、金屬和(hé)水(shuǐ)泥工業的(de)企業提供高(gāo)級流體動力學技術。使用(yòng)該技術,研發團隊能擴展設計和(hé)優化(huà)過程,如擠出、熱(rè)成型、吹模、玻璃成型、紡纖和(hé)混凝土成型。25年以來(lái),爲了(le)提高(gāo)熱(rè)成型或吹塑産品的(de)質量而制造擠出模具或減少厚度變化(huà)時(shí),設計工程師已經使用(yòng)Polyflow把物(wù)理(lǐ)樣機減到最少。
适用(yòng)領域
● 包括粘彈性流動在内的(de)複雜(zá)非牛頓流變學
功能和(hé)特點
通(tōng)用(yòng)建模功能
● 2維平面,2.5維平面(包括第三個(gè)速度分(fēn)量),2維軸對(duì)稱,帶旋渦的(de)2維軸對(duì)稱,3維流動,3維殼單元和(hé)2維膜(薄膜流延)
● 等溫和(hé)非等溫
● 穩态、瞬态分(fēn)析或進化(huà)分(fēn)析(連續技術)
● 廣義非牛頓流,包括屈服應力流體
● 多(duō)模差分(fēn)粘彈性流(2維和(hé)3維,穩态或瞬态,等溫和(hé)非等溫)
● 多(duō)模積分(fēn)粘彈性流(2維和(hé)3維殼,穩态(2維)或瞬态(3維殼),等溫和(hé)非等溫)
● 包擴自然、強制或混合對(duì)流,共轭(固體/流體)傳熱(rè),輻射,運動固體導熱(rè),電加熱(rè)
● 用(yòng)變形網格的(de)自由表面模型
● 擠出的(de)反問題(模唇設計)
● 内部運動邊界(界面)
● 靜态和(hé)動态接觸點
● 多(duō)孔介質(達西定律)
● 化(huà)學組分(fēn)的(de)混合和(hé)反應
● 熱(rè)、質量、粘性加熱(rè)、電勢、焦耳效應、氣泡的(de)體積源
● 流固耦合(FSI)
● 對(duì)玻璃冷(lěng)卻(殘餘應力)的(de)Narayanaswamy熱(rè)粘彈性模型
● 冷(lěng)卻後的(de)簡單熱(rè)機械應力
● 接觸探測
固體部件的(de)運動
● 重疊網格技術(網格交叉方法)
● 滑移網格技術
● 包括統計分(fēn)析的(de)拉格朗日軌迹計算(suàn)
● 單位系統轉換
● Windows風格組織
在線獲取網頁服務
文件跟蹤系統時(shí)序表
● 用(yòng)戶定義模版
● 優化(huà)
模具幾何(模具平衡)
多(duō)目标函數的(de)流動和(hé)幾何優化(huà)
和(hé)VisualDOC(第三方優化(huà)軟件)的(de)接口
● 專家系統提供如下(xià)考慮
對(duì)不收斂或可(kě)能修補方法的(de)診斷
質量和(hé)能量守恒
如有必要增加叠代
收斂率
如果發散立即停止運行
當前所需内存
對(duì)更多(duō)類似仿真要減少CPU時(shí)間的(de)技術推薦
爲更好收斂做(zuò)必要問題設置的(de)推薦
● 對(duì)設計用(yòng)戶提供有限功能的(de)吹模和(hé)擠出模版
● 嵌入式LES(E-LES)選項
網格能力
● 四邊形、三角形、六面體(磚形)、四面體、棱柱體(楔形)、金字塔、混合單元網格、三角形3維殼單元、四邊形3維殼單元
● P網格(0維、1維、2維、或3維拓撲組)
● 允許非一緻(不匹配)網格界面
● 包括常數、線性、線性不連續、二次方、最小單元、2X2、4X4的(de)内插
● 讀入Gambit、GeoMESH、FIGEN、POLYMESH、POLYM3D、I-DEAS V12、PATRAN、HyperMesh生成的(de)網格
● 基于求解的(de)動态适應:
三角和(hé)四面體網格的(de)一緻性适應
對(duì)所有單元類型的(de)懸挂節點适應和(hé)網格嵌套
适應标準基于模具曲率、自由表面曲率、離模具的(de)距離等
● 網格加密後的(de)求解結果自動内插
● 網格操作工具(縮放、平移、旋轉和(hé)合并)
● 重新劃分(fēn)網格技術(變形網格)包括:
高(gāo)效的(de)2維重劃分(fēn)網格技術(SPINES)
穩健的(de)2維重劃分(fēn)網格技術(優化(huà)網格、彈性、拉格朗日、托普森)
高(gāo)效的(de)3維重劃分(fēn)網格技術(優化(huà)網格、流線方向)
全3維方法(托普森、基于彈性的(de)、拉格朗日)
3維殼拉格朗日重劃分(fēn)網格方法
● 把不同來(lái)源網格合并到單一文件(polyuse)
● 在線網格信息欄
數值方法
● 加速3維粘彈性仿真的(de)張量流向近似(SAFT)方法
● 基于全非結構網格的(de)有限元方法
● 可(kě)解耦溫度和(hé)/或坐(zuò)标的(de)全耦合/分(fēn)離求解器
● 基于幾何分(fēn)解的(de)直接求解器
● 代數多(duō)波前求解器
Secant求解器
ILU求解器
● 叠代求解器
● 動态内存分(fēn)配
● 單精度和(hé)雙精度計算(suàn)
● 對(duì)于粘性的(de)Newton–Raphson和(hé)Picard叠代格式
● EVSS(彈性粘性分(fēn)切應力)和(hé)DEVSS公式
● 上風(SU) 4X4SU
● 時(shí)間積分(fēn)
隐式歐拉
隐式伽遼金
● Crank–Nicolson
流變學模型
● 廣義牛頓流定律包括:
牛頓流(常數)
Bird–Carreau
Cross
Power
Carreau–Yasuda
Bingham
Herschell–Bulkley
Log–log
Modified Bingham
Modified Herschel–Bulkley
Modified cross law
● 溫度相關性
無相關性
混合相關性(多(duō)項式)
阿雷尼烏斯近似(一階)
阿雷尼烏斯
阿雷尼烏斯近似剪切應力(垂直/水(shuǐ)平變換)
阿雷尼烏斯剪切應力
Fulcher
WLF
WLF剪切應力(垂直/水(shuǐ)平變換)
● 通(tōng)過UDF定義的(de)其它相關性
停留時(shí)間(聚合物(wù)齡)
坐(zuò)标
速度
應變率
變形張量率的(de)不變性
壓力
溫度
組分(fēn)
用(yòng)戶定義量
● 對(duì)粘度法和(hé)流變儀曲線的(de)自動拟合
剪切率vs剪切粘性
模量vs 頻(pín)率的(de)損失和(hé)存儲
第一範式和(hé)第二範式的(de)差别vs頻(pín)率
拉伸粘度(常拉伸率)vs時(shí)間
應力vs應變(常拉伸速度)
粘彈性模型
● 多(duō)模差分(fēn)粘彈性模型
Maxwell
Oldroyd–B
White–Metzer
Phan Thien–Tanner
Giesekus
FENE P
Pom-pom
Leonov
用(yòng)于擠出的(de)簡化(huà)粘彈性模型(PFLM)
● 多(duō)模積分(fēn)粘彈性模型(2維和(hé)3維殼):
Lodge–Maxwell
Doi–Edwards
帶有Wagner和(hé)Papanastasiou–Scriven–Macosko阻尼方程(可(kě)逆或不可(kě)逆)的(de)KBKZ
● 溫度相關性
無相關性
阿雷尼烏斯近似(一階)
阿雷尼烏斯
WLF
邊界條件
● 以笛卡爾坐(zuò)标或柱坐(zuò)标分(fēn)量大(dà)小和(hé)方向表示的(de)入口速度,法向和(hé)切向分(fēn)量大(dà)小,或用(yòng)戶指定的(de)局部坐(zuò)标分(fēn)量
● 考慮質量或體積流量、滑移系數和(hé)流變學行爲後作爲預處理(lǐ)計算(suàn)的(de)入口速度分(fēn)布
● 出口靜壓
● 指定流量加權的(de)出口
● 出口(Vs=0 and Fn=Cst)
● 提升力
● 提升速度
● 壁面邊界的(de)設置有:
用(yòng)笛卡爾分(fēn)量、旋轉速度或局部軸表示的(de)切向壁面速度
包括滑移條件的(de)剪切應力
用(yòng)熱(rè)流量、溫度或外部導熱(rè)、輻射(發射率)、混合邊界或用(yòng)戶指定溫度分(fēn)布的(de)熱(rè)邊界條件
Rosseland correction
● 運動邊界(自由表面和(hé)交界面),包括:
指定法向力
指定法向速度
空氣阻力
沿著(zhe)兩種流體界面的(de)滑移
表面張力/界面張力
● 對(duì)稱面、旋轉周期和(hé)平移周期邊界
● 軸邊界條件
● 結合法向和(hé)切向速度指定法向和(hé)/或切向力
● 結合法向和(hé)切向位移(FSI)指定法向和(hé)/或切向力
沿著(zhe)固體(FSI)的(de)膜速度
沿著(zhe)固體(FSI)的(de)局部滑移
強制節點位移(FSI)
流動材料和(hé)固體材料的(de)熱(rè)界面
拉維斯托科斯和(hé)達西定律的(de)界面
層流局部滑移
● 沿著(zhe)運動部件(用(yòng)重疊網格技術)的(de)局部滑移(納維斯定律)
接觸探測
周期邊界條件
瞬态邊界條件
對(duì)熱(rè)成型的(de)溫度編程
用(yòng)戶用(yòng)CSV格式指定的(de)邊界分(fēn)布或圖
吹模初始厚度的(de)優化(huà)
化(huà)學反應和(hé)燃燒模型
● 使用(yòng)下(xià)述模型實現的(de)對(duì)N個(gè)反應物(wù)向後反應的(de)有限速率化(huà)學反應:
阿累尼烏斯
用(yòng)戶定義函數
● 用(yòng)戶定義反應源項/彙項
● 物(wù)理(lǐ)發泡模型(PE)
● 固化(huà)模型
材料屬性
● 常流體屬性或變流體屬性,包括溫度和(hé)組分(fēn)關系(數據對(duì)或分(fēn)段多(duō)項式數據),導熱(rè)系數、比熱(rè)、密度
● 對(duì)标準流體和(hé)固體(用(yòng)戶可(kě)修改),可(kě)使用(yòng)包含材料屬性的(de)數據庫
● 有标準單位制
● 固體域中與溫度相關的(de)熱(rè)容和(hé)導熱(rè)系數
● 用(yòng)戶輸入自定義屬性
● 材料屬性的(de)自動拟合
● 重力
● 慣性項
● 粘性加熱(rè)
● 熱(rè)源
● 密度随溫度的(de)變化(huà)(Boussinesq假設)
● 表面張力
● 楊氏模量
● 泊松系數
● 線性膨脹系數
● 結晶模型
● Doufas–McHugh
● Nakamura(通(tōng)過UDF)
用(yòng)戶定義函數
● 用(yòng)戶物(wù)理(lǐ)屬性的(de)定義
● 定制邊界條件和(hé)初場(chǎng)
● 創建用(yòng)戶化(huà)的(de)後處理(lǐ)變量
并行計算(suàn)
● 在共享内存系統的(de)所有平台上支持并行計算(suàn)
● 用(yòng)METIS網格分(fēn)區(qū)工具實現的(de)域分(fēn)區(qū)方法
界面、圖形、後處理(lǐ)和(hé)報告
● 後處理(lǐ)中指定單位(單位系統或單個(gè)單位)
● 網格檢查(有效性、質量、尺寸),合并、分(fēn)隔和(hé)重新排序
● 求解器和(hé)物(wù)理(lǐ)模型設置的(de)總結報告
● 靈活的(de)單位指定(國際單位、英制、用(yòng)戶指定/混合單位)
● 質量流量、熱(rè)流量和(hé)化(huà)學組分(fēn)流量的(de)報告和(hé)監測
● 使用(yòng)重疊網格技術的(de)力和(hé)力矩的(de)報告和(hé)監測
● 通(tōng)過預定義函數轉換數據
● 面積分(fēn)和(hé)面平均的(de)計算(suàn)和(hé)報告
● 體積分(fēn)和(hé)體平均的(de)計算(suàn)和(hé)報告
● 用(yòng)戶定義場(chǎng)函數的(de)計算(suàn)
● 梯度計算(suàn)(矢量和(hé)标量)和(hé)導出變量計算(suàn)
● 幾何和(hé)求解數據的(de)直方圖
● 數據的(de)X-Y量化(huà)視圖
● 數據的(de)圖形探測
● 從大(dà)量軌迹中得(de)出定量混合的(de)統計工具(POLYSTAT)
平均和(hé)标準差
概率函數
概率函數密度
直方圖
百分(fēn)位數
變量之間的(de)關系
分(fēn)配混合
炭黑(hēi)解集模型
輸出求解數據到下(xià)述軟件
● ANSYS CFD-Post
● ANSYS LS-DYNA
● EnSight
● FIELDVIEW
● I-DEAS
● IGES PATRAN
● CFView
● FIPOST
● FLPOST
量化(huà)輸出
● 速度
● 壓力
● 溫度
● 流線
● 應力
● 特征應力
● 應變
● 粘性
● 局部剪切應變率(雲圖和(hé)統計分(fēn)析)
● 停留時(shí)間(雲圖和(hé)統計分(fēn)析)
● 模平衡評價
● 通(tōng)過用(yòng)戶指定邊界的(de)流量
● 厚度(對(duì)殼單元)
● 滲透率(對(duì)殼單元)
● 膜的(de)重量和(hé)體積(吹模和(hé)熱(rè)成型)
● 容器的(de)内部體積(吹模和(hé)熱(rè)成型)
● 容器的(de)重量(吹模和(hé)熱(rè)成型)
● 面積伸展率
● 接觸時(shí)間圖
● 混合指标(雲圖和(hé)統計分(fēn)析)
● 總剪切(統計分(fēn)析)
● 拉伸(統計分(fēn)析)
● 瞬時(shí)拉伸效率(統計分(fēn)析)
● 時(shí)間平均的(de)拉伸效率(統計分(fēn)析)
● 隔離尺度(統計分(fēn)析)
● 條文厚度(統計分(fēn)析)
● 混合指标分(fēn)布(統計分(fēn)析)
● 渦度
● 力、沿著(zhe)用(yòng)戶指定邊界的(de)力矩(使用(yòng)重疊網格技術)
● 耗散功率
● 對(duì)流熱(rè)
● 沿著(zhe)用(yòng)戶指定邊界的(de)熱(rè)流量/質量流量
● 材料點跟蹤
● 使用(yòng)2維軸對(duì)稱配料擠出模拟結果來(lái)生成吹模殼模型
● 部件厚度計算(suàn)(玻璃成型)
● 殘餘應力(Narayanaswamy)
在線幫助文檔
● 完整的(de)超文本在線文檔
● 包括理(lǐ)論和(hé)應用(yòng)的(de)用(yòng)戶指南(nán)
● 特定模型案例的(de)教程
● 在線連接用(yòng)戶服務中心
● 在線初學者入門
● 部分(fēn)日文版在線幫助
支持的(de)硬件
● ANSYS Polyflow支持Windows 32位和(hé) 64位機器的(de)單機和(hé)并行計算(suàn)。
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