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ANSYS、CFD、FLUENT的关系

篇首语:本文由小编为大家整理,主要介绍了ANSYS、CFD、FLUENT的关系相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

三者在流体计算中到底是怎样的关系?还有Gambit与FLUENT又是关系?

一、ANSYS、CFD、FLUENT之间的关系:

ANSYS是一个大综合软件,包括了FLUENT(前几年收购了该软件,成为ANSYS的一个子软件)可以计算模拟固体、流体等力学、热量、质量、磁场等等传递守恒计算,其用途最多的还是固体力学计算(应力、应变、位移等等)。

CFD是计算流体力学(Computational Fluid Dynamics)的简称,是流体力学和计算机科学相互融合的一门新兴交叉学科,它从计算方法出发,利用计算机快速的计算能力得到流体控制方程的近似解。

CFD软件通常指商业化的CFD程序,具有良好的人机交互界面,能够使使用者无需精通CFD相关理论就能够解决实际问题。FLUENT做数值模拟计算、迭代、后处理软件,专门应用于流体力学、质量、热量传递。

二、Gambit与FLUENT之间的关系:

Gambit是一个数值模拟的前处理软件,构建几何模型(包括二维、三维),然后划分网格等;Gambit和FLUENT一般配套使用,才能完整的解决某个问题,问题模型(Gambit)数值计算(FLUENT)后处理(FLUENT,除了它,还可以使用其他的后处理软件tecplot等等)。

扩展资料:

ANSYS的开发应用:

1、能实现电子设备的互联:

电子设备连接功能的普及化、物联网发展趋势的全面化,需要对硬件和软件的可靠性提出更高的标准。最新发布的ANSYS 16.0,提供了众多验证电子设备可靠性和性能的功能,贯穿了产品设计的整个流程,并覆盖电子行业全部供应链。

在单个窗口高度集成化的界面中,电磁场、电路和系统分析构成了无缝的工作环境,从而确保在所有应用领域中,实现仿真的最高的生产率和最佳实践。ANSYS 16.0中另一个重要的新功能是可以建立三维组件(3D Component)并将它们集成到更大的装配体中。

使用该功能,可以很容易地构建一个无线通信系统,这对日益复杂的系统设计尤其有效。建立可以直接仿真的三维组件,并将它们存储在库文件中,这样就能够很简便地在更大的系统设计中添加这些组件,而无需再进行任何激励、边界条件和材料属性的设置,因为所有的内部细节已经包含在三维组件的原始设计之内。

2、仿真各种类型的结构材料:

减轻重量并同时提升结构性能和设计美感,这是每位结构工程师都会面临的挑战。薄型材料和新型材料是结构设计中经常选用的,它们也会为仿真引入一些难题。

金属薄板可在提供所需性能的同时最大限度地减少材料和重量,是几乎每个行业都会采用的“传统”材料,采用ANSYS 16.0,工程师能够加快薄型材料的建模速度,迅速定义一个完整装配体中各部件的连接方式。ANSYS 16.0中提供了高效率的复合材料设计功能,以及实用的工具,便于更好地理解仿真结果。

3、简化复杂流体动力学工程问题:

产品变得越来越复杂,同时产品性能和可靠性要求也在不断提高,这些都促使工程师研究更为复杂的设计和物理现象。ANSYS 16.0不仅可简化复杂几何结构的前处理工作流,同时还能提速多达40%。

工程师面临多目标优化设计时,ANSYS 16.0通过利用伴随优化技术和可实现高效率多目标设计优化,实现智能设计优化。新版ANSYS 16.0除了能简化复杂的设计和优化工作,还能简化复杂物理现象的仿真。

对于船舶与海洋工程应用,工程师利用新版本可以仿真复杂的海洋波浪模式。旋转机械设计工程师(压缩机、水力旋转机械、蒸汽轮机、泵等)可使用傅里叶变换方法,高效率地获得固定和旋转旋转机械组件之间的相互作用结果。

参考资料来源:百度百科-ansys

参考资料来源:百度百科-CFD

参考资料来源:百度百科-fluent

参考资料来源:百度百科-gambit

参考技术A 简单地说:
ANSYS是一个大综合软件,它包括了FLUENT(前几年收购了该软件,成为ANSYS的一个子软件)可以计算模拟固体、流体等力学、热量、质量、磁场等等传递守恒计算,其用途最多的还是固体力学计算(应力、应变、位移等等);

FLUENT做数值模拟计算、迭代、后处理软件,专门应用于流体力学、质量、热量传递;

Gambit是一个数值模拟的前处理软件,构建几何模型(包括二维、三维),然后划分网格等;

Gambit和FLUENT一般配套使用,才能完整的解决某个问题,问题--模型(Gambit)--数值计算(FLUENT)--后处理(FLUENT,除了它,还可以使用其他的后处理软件tecplot等等);

CFD(英文 computational fluid dynamics,计算流体力学)注重数值计算方法,偏重理论的应用。本回答被提问者采纳
参考技术B ANSYS、FLUENT是两种软件,fluent后来被ansys收购了,就集中在ansys中了,cfd是计算液体力学的一种方法,gambit是划分网格的工具 参考技术C cfd
计算流体力学
fluent是cfd软件,目前是最好的计算流体力学软件.他是通用cfd软件包,用来模拟从不可压缩到高度可压缩范围内的复杂流动。由于采用了多种求解方法和多重网格加速收敛技术,因而fluent能达到最佳的收敛速度和求解精度。灵活的非结构化网格和基于解的自适应网格技术及成熟的物理模型,使fluent在转捩与湍流、传热与相变、化学反应与燃烧、多相流、旋转机械、动/变形网格、噪声、材料加工、燃料电池等方面有广泛应用。被ansys收购了,很好用
参考技术D For ANSYS, it is able to do the mechanical analysis;

For CFD and FLUENT, the difference is that CFD is about to track the deformation of free surface,whereas FLUENT cannot do this job;
Both CFD and FLUENT are not about do the mechanical analysis.

小白的CFD之旅 17 需要编程?

小白经过大半个多月对于CFD的学习,终于对其大概轮廓有了初步的了解,尤其是在与小牛师兄交流之后。小牛师兄毕竟是专业学流体力学的,小白认为在流体力学理论方面自己与牛师兄至少存在5年的差距。不过小白并不气馁,照黄师姐的话说,”内功需要自己慢慢积累,武侠电影中的那种灌顶大法是不存在的“。小白认为当前自己的主要任务是把软件FLUENT用熟。

小白在网上找了一些学习FLUENT应用的论坛,也加了一些QQ群,不过他更习惯自己去思考去总结。这天小白被一个QQ群里争论的话题引起了兴趣。这话题是关于CFD软件与计算机编程之间的关系,有人说”只有精通了编程才可能成为CFD高手“,也有人说”CFD只是工具,会不会编程都不重要“,也有中间派说”CFD是工具,但是熟悉编程会更有利于使用这一工具“,众说纷纭吵得不亦乐乎。小白自认学CFD时日尚短,插不上话只好搬凳子围观。

中午在食堂吃饭的时候,小白碰到了小牛师兄,几天没见也不知道小牛师兄最近在忙些啥。
“牛师兄,这么巧啊”,小白端着饭碗坐到了牛师兄的对面。
“恩,最近在忙些啥呢?”牛师兄问道。
“还不是在学CFD软件,照着实例依猫画虎呢,进展很慢啊”小白很无奈的说。
“不用急,软件这东西很容易学的,多练几次就有感觉了。”牛师兄安慰道。
“嗯,牛师兄,你说我需要学编程么?今天在网上看有人说要学CFD必须精通编程,也不知道是不是真的。”小白将群里的争论说给牛师兄听。
“你以前学过编程没有?”牛师兄问小白。
“读本科的时候学过C语言,知道基本的语法编过小的练习程序,没有真正用过。”小白据实回答。
“那还行。”小牛师兄说。

接下来小牛师兄在饭桌上说起他对于软件和编程之间关系的认识。

目录

1关于编程
2 关于CFD的工具论
3 CFD编程到底有用没?
4 利用编程来学习CFD
5 我需要学习编程么
6 学什么语言
7 总结

1关于编程

人们谈起编程,总是认为这是一个高大上的职业。为什么会觉得高大上呢?无外乎这几个原因:

  • 编程人员(亦称程序猿)拿的薪水很高。如果做的不是高大上的事情,凭什么拿这么高的薪水?
  • 编程行当门槛比较高,一般人难以进入。
  • 计算机程序能够做很多人脑难以完成的工作,编程者自然就能做很多普通人难以完成的工作

说了那么多,这跟CFD有什么关系呢?
CFD离不开计算机,也离不开计算机程序。但是问题在于“使用别人的程序就真的很low么?

我老家在南方农村,小时候过年的时候家家户户要做年糕,就是那种用糯米蒸熟的饼饼。这玩意儿吃起来好吃,做起来却特别的费劲,这些年基本上都没什么人做了。去年寒假回家的时候突然发现市面上居然有卖,打听之下才发现已经有了做饼饼的机器了,当时还特别去参观了一下,制作流程特别的简单,将米放进料斗,饼饼分分钟就从下料口出来了,特意买了些回去品尝,虽然有人说口感没有手工制作的好,但我却没感觉出来。实际上诸如此类的例子生活中比比皆是,比如说做饭,以前农村用柴火煮饭,费时费力还一不留神把饭烧焦,现在用电饭锅做饭,省时省力味道也不差。

之所以举这些例子,只是想说明“工具的作用是为了解放我们的双手,工具的特性是在使用工具的过程中不需要考虑工具的原理”,你在用机器做饼饼、用电饭锅烧饭的时候,需要思考饼饼机和电饭锅的工作原理么?

话说回来,程序的作用是帮助人们完成工作,而不需要在使用程序的过程中思考程序是如何编制的。

2 关于CFD的工具论

CFD是工具么?不同人群对这一说法可能存在不同的见解。有的人眼中CFD是一套理论,一套关于如何数值求解流体流动控制方程的理论,这些人分布在计算机和数学专业,他们关注算法的实现和效率。而在工程师的眼中,CFD那就是一工具,他们关注的是工程问题,最多就是把工程问题抽象成控制方程,至于这方程如何求解则不必过多的考虑,因为有现成的工具可以做这一工作。

  • 应当给予工具足够的信任。要使用工具而又不信任工具是一件很痛苦的事情。

  • 分清到底是人的问题还是工具的问题。很多人事情没做好往往不从自己身上找原因,利用CFD软件也一样,算出来的结果不好通常都认为是软件功能的缺陷,你要是问他有什么证据他又说不出来。在很多时候,计算结果不好往往是我们没有将工具使用好,而不是工具本身的问题。

3 CFD编程到底有用没?

肯定是有用的。毋庸置疑任何技能都是有用的。其实问题不在于编程有没有用,而在于学习编程的时间成本对于CFD技能的提升是否划算?对于将CFD当做工具的人群来说,其实只需要掌握少量的编程知识即可完成绝大多数工作了。编程在此体现为CFD工具软件的二次开发上,而不是要我们从头到尾的将CFD程序写出来。

这些CFD工具的功能扩展通常采用用户编程来实现,不同的软件采用的程序语言有较大差异。比如说FLUENT利用的C语言,CFX利用的是Fortran,STAR CCM+利用JAVA和Fortran,还有一些软件利用脚本语言,如Python,TCL/TK、Lisp等等。其实在工作中软件功能扩展工作进行得并不是特别多,更多的是做一个功能封装,这可能是利用高级语言写一个GUI再配合软件脚本来实现,其实很简单。

4 利用编程来学习CFD

利用编程来学习CFD?当然是很好的做法,但是可能要消耗大量的时间,恐怕只有学生党才玩得起。企业人员哪里有这功夫玩这个哟。不过也不排除工程上用一些开源CFD求解器,逼迫研发人员去学习这些求解器的内核源代码,这可是个苦逼的工作,时间成本也很高。就好比说士兵为了提高射击精度而花费大量时间研究枪炮原理一样。

5 我需要学习编程么

这取决于几点因素:

  • 关注CFD算法更胜于利用CFD解决工程问题
  • 对编程有强烈的兴趣。没有兴趣的话可能会半途而废
  • 有大量的空余时间。计算机语言的学习需要花费大量的时间

6 学什么语言

如果真要学的话,有几个语言可以推荐:

  • C语言。学习C语言绝对不会吃亏,这玩意儿用途太广泛了(数值计算、操作系统等),长期雄霸TOBIE编程语言排行榜前三
  • Python语言。最近很火的动态语言,好多的CAE软件都转而支持此语言做二次开发了。
  • JAVA语言。这个也可以学一学。

7 总结

  • 先搞清楚自己感兴趣的是CFD的哪个方面再来决定是否要学习编程
  • 学习编程对于CFD来讲是锦上添花,懂一些有好处,但不懂也可以用好CFD
  • 有大把时间的学生党可以学一门编程语言


来自为知笔记(Wiz)



以上是关于ANSYS、CFD、FLUENT的关系的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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