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相比于 Subspace 子空間求解法，分塊子空間法對(duì)網(wǎng)格單元質(zhì)量要求，計(jì)算機(jī)內(nèi)存以及硬盤(pán)空間要求都適中，求解速度較快、精度高。

最讓設(shè)計(jì)工程師驚艷的是MODSIM（建模仿真一體化）帶來(lái)的“魔法刷新” 實(shí)際場(chǎng)景： 輕量化設(shè)計(jì)需要把輪轂開(kāi)孔從25°調(diào)大到 40°。 傳統(tǒng)模式：重新建模→重新畫(huà)網(wǎng)格→重新設(shè)約束→等待仿真結(jié)果。 MODSIM模式：在CATIA里改完尺寸，點(diǎn)擊“刷新”，有限元模型自動(dòng)同步變更，仿真結(jié)果“刷”一下就出來(lái)了！

這種類型的網(wǎng)格具有隱式連接和固定數(shù)量的頂點(diǎn)或面鄰居，從而獲得更準(zhǔn)確的解決方案。與結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格不同，非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格可以包含任何類型的單元，并且單元之間沒(méi)有定義的連接。通常，結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格具有較低的單元數(shù)，同時(shí)允許相同的求解精度，并且由于連通性是隱式的，因此求解器的效率要高得多。• 該操作支持軸向葉片幾何形狀，其可包括輪轂或護(hù)罩附近的葉尖間隙，即葉尖與輪轂或護(hù)罩之間的間隙。

圖2 輪轂法蘭盤(pán)鍛造工藝輪轂法蘭盤(pán)有限元建模圖3 預(yù)鍛模型圖4 終鍛模型simufact軟件中進(jìn)行處理，采用Ringmesh模式對(duì)坯料進(jìn)行網(wǎng)格劃分。零件材料為6061鋁合金，模具材料為H13鋼，預(yù)鍛、終鍛時(shí)坯料溫度設(shè)置為400℃，模具溫度設(shè)置為350℃；摩擦類型采用剪切摩擦，摩擦因數(shù)取0.3。

通常，結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格具有較低的單元數(shù)，同時(shí)允許相同的求解精度，并且由于連通性是隱式的，因此求解器的效率要高得多。 該操作支持軸向葉片幾何形狀，其可包括輪轂或護(hù)罩附近的葉尖間隙，即葉尖與輪轂或護(hù)罩之間的間隙。如果存在，葉尖間隙可以是恒定的或可變的。

142.1 MPa, 出現(xiàn)在每個(gè)葉輪的根部；風(fēng)機(jī)輪轂的最大應(yīng)力為26.53 MPa, 出現(xiàn)在輪轂與葉輪的螺栓連接處。

輪轂的力學(xué)性能是汽車(chē)安全性及可靠性的重要影響因素，作為汽車(chē)的重要承載部件，需要嚴(yán)格保證輪轂的性能滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。

網(wǎng)格劃分優(yōu)化網(wǎng)格控制，對(duì)葉片邊緣、輪轂等關(guān)鍵區(qū)域使用更精細(xì)的網(wǎng)格（如 Sizing 或 Inflation）。確保循環(huán)對(duì)稱面（Source 和 Target）的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)4. 邊界條件設(shè)置固定約束，對(duì)輪轂內(nèi)孔或軸連接部分施加 Fixed Support（全約束）或其他需要的約束5.

為了對(duì)基本扇區(qū)的兩個(gè)間隔相對(duì)90°的輪轂的剖面劃分網(wǎng)格，還選擇了一種二維單元:MESH200單元，并設(shè)定單元形狀參數(shù)為“ trian glewith6 nodes格，提供網(wǎng)格占位功能，不參加單元運(yùn)算） 2.3 劃分網(wǎng)格 先用MESH200三角形平面單元?jiǎng)澐?em>輪轂上的兩個(gè)剖面的一個(gè)面上的網(wǎng)格

從后緣后面觀察的輪轂和葉尖通道渦流（左）和調(diào)整后的網(wǎng)格（右）。 結(jié)論 Cadence CFD 和 ISimQ 開(kāi)發(fā)了一種網(wǎng)格自適應(yīng)程序，可保持幾何關(guān)聯(lián)性和底層各向異性邊界層網(wǎng)格分辨率。網(wǎng)格的自適應(yīng)速率由自適應(yīng)指數(shù)控制，同時(shí)目標(biāo)是連續(xù)自適應(yīng)之間網(wǎng)格復(fù)雜性的指定增長(zhǎng)率。當(dāng)截?cái)嗾`差均勻分布在整個(gè)網(wǎng)格中時(shí)，網(wǎng)格自適應(yīng)的收斂停止。

為輪轂創(chuàng)建草圖，并使用拉動(dòng)命令為輪轂制作 3D 實(shí)體，半徑略高于 0.508 m（帶支撐的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的終點(diǎn)） 使用組合選項(xiàng)連接兩個(gè)葉片和輪轂，形成單個(gè)實(shí)心風(fēng)力渦輪機(jī)模型。 創(chuàng)建內(nèi)部域并從中減去 wind turbine solid，以便只有流體區(qū)，其中流動(dòng)可以流過(guò)風(fēng)力渦輪機(jī)外表面。

“我們正在研究許多 高級(jí)功能， 例如使用 ZR 效應(yīng)的空腔、輪轂上的圓角、帶圓角的緩沖器、部分尖端間隙等，以提高將它們自動(dòng)輕松地包含在最終網(wǎng)格中的可能性。這種網(wǎng)格劃分技術(shù)允許“我們可以更準(zhǔn)確地捕捉流動(dòng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。簡(jiǎn)而言之，它可以節(jié)省時(shí)間 并 提高 我們 CFD 模擬的準(zhǔn)確性。”圓角可以從 CAD 模型導(dǎo)入或直接在 Automesh 界面中創(chuàng)建（左）。

：0.4；葉片均勻等距分布在輪轂上.由于冷卻風(fēng)扇的原始幾何模型較復(fù)雜，在網(wǎng)格劃分的過(guò)程中，將對(duì)風(fēng)扇流場(chǎng)影響小的區(qū)域 （圓角和孔）用Hypermesh軟件簡(jiǎn)化前處理，風(fēng)扇計(jì)算域網(wǎng)格如圖1所示，對(duì)葉片附近網(wǎng)格加密處理.按照冷卻風(fēng)扇的試驗(yàn)條件，將整個(gè)計(jì)算域劃分為入口區(qū)、過(guò)渡區(qū)、旋轉(zhuǎn)區(qū)和出口區(qū)，進(jìn)出口區(qū)計(jì)算域均為半徑是2倍風(fēng)扇半徑的圓柱.一般數(shù)值計(jì)算要求滿足入口區(qū)長(zhǎng)度大于10倍風(fēng)扇半徑，這里入口區(qū)長(zhǎng)度3 000

人工為風(fēng)電葉片除冰葉片大量覆冰會(huì)造成風(fēng)力機(jī)功率損失、機(jī)械故障、墜冰引發(fā)的安全隱患等問(wèn)題：改變?nèi)~片的氣動(dòng)性能，造成葉輪氣動(dòng)、質(zhì)量不平衡；升力系數(shù)下降和風(fēng)能利用率降低，造成發(fā)電量的損失；阻力系數(shù)增加，導(dǎo)致傳動(dòng)鏈軸向載荷過(guò)大；葉片質(zhì)量增加，輪轂轉(zhuǎn)矩增大，影響葉根處疲勞壽命；葉片旋轉(zhuǎn)過(guò)程中容易出現(xiàn)冰塊脫落，發(fā)生墜落傷害等事故。

Fluent輪轂電機(jī)自然冷卻仿真 源文件加制作過(guò)程錄屏，源文件是workbench，包括幾何，網(wǎng)格，設(shè)置跟結(jié)果。錄屏是全過(guò)程錄屏，包括幾何處理，網(wǎng)格劃分，計(jì)算設(shè)置跟后處理，錄屏沒(méi)有聲音，關(guān)鍵步驟錄屏中有文字 平臺(tái)軟件： Ansys 2020版本

編輯 跳轉(zhuǎn) 附圖2 螺釘力定義過(guò)程5.網(wǎng)格本例的網(wǎng)格采用幫助文檔中的網(wǎng)格模型，但是使用hypermesh生成1/8模型以及網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的連接性進(jìn)行檢查，生成修復(fù)后的計(jì)算模型。

周期性幾何簡(jiǎn)化由于葉輪機(jī)械的局部特征對(duì)流場(chǎng)結(jié)果的準(zhǔn)確性至關(guān)重要，在進(jìn)行網(wǎng)格劃分的過(guò)程中，常常需要對(duì)葉片、輪轂等局部細(xì)小特征進(jìn)行高分辨率的捕捉，因此導(dǎo)致最終劃分的葉輪機(jī)械流場(chǎng)網(wǎng)格量巨大無(wú)比，求解效率較低。

1.2幾何建模和流場(chǎng)計(jì)算域建立 本案例風(fēng)扇外徑為384mm，輪轂直徑為140mm，輪轂比為0.365，8扇葉均勻分布，外流場(chǎng)建模充分考慮到進(jìn)氣試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，入口區(qū)長(zhǎng)度至少為入口處管道直徑的六倍；而出口區(qū)的長(zhǎng)度則應(yīng)保證至少為出口位置管道直徑的十倍；至于旋轉(zhuǎn)流體區(qū)，是指包含了風(fēng)扇本體以及周?chē)鲌?chǎng)的圓柱體區(qū)域，應(yīng)當(dāng)保證其尺寸盡量靠近風(fēng)扇葉片的直徑，最終風(fēng)扇模型和外流場(chǎng)模型分別如下圖所示。

周期性幾何簡(jiǎn)化 由于葉輪機(jī)械的局部特征對(duì)流場(chǎng)結(jié)果的準(zhǔn)確性至關(guān)重要，在進(jìn)行網(wǎng)格劃分的過(guò)程中，常常需要對(duì)葉片、輪轂等局部細(xì)小特征進(jìn)行高分辨率的捕捉，因此導(dǎo)致最終劃分的葉輪機(jī)械流場(chǎng)網(wǎng)格量巨大無(wú)比，求解效率較低。

參數(shù)化和網(wǎng)格劃分共有 154 個(gè)參數(shù)定義了葉輪、經(jīng)向通道和實(shí)體。然而，定義葉輪輪轂殼的參數(shù)與基本設(shè)計(jì)保持不變，以排除許多結(jié)構(gòu)機(jī)械不可行的設(shè)計(jì)。并且為了進(jìn)一步減少自由參數(shù)的數(shù)量，也沒(méi)有修改沿弧度曲線的厚度分布。最終，33 個(gè)參數(shù)被視為優(yōu)化的設(shè)計(jì)變量，例如輪轂和護(hù)罩的形狀、外傾曲線以及子午線和切線葉片位置。