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1、培训资料Friday, September 20, 2024软件安装软件安装软件序号序号软件软件操作系统操作系统备注备注1ABAQUSWin32/Win64/Linux642HyperWorksWin32/Win643Star-CDWin32/Linux64可装Win644BOOSTWin32可装Win645UtraEditWin32可装Win646SSHSecureShellClientWin32可装Win647WinSSHDWin32可装Win648Xwin32Win329XmanagerWin32/Win6410CamTasiaWin32可装Win64用Camtasia进行屏幕录像。培训
2、资料Friday, September 20, 2024ABAQUS有限元计算有限元计算几何模型离散化网格模型123456789101112S1S3S4S2网格模型：*NODE1,0.0,0.0,0.02,0.0,1.0,0.03,1.0,1.0,0.04,1.0,0.0,0.05,0.0,0.0,1.06,0.0,1.0,1.07,1.0,1.0,1.08,1.0,0.0,1.09,0.0,0.0,2.010,0.0,1.0,2.011,1.0,1.0,2.012,1.0,0.0,2.0*ELEMENT,TYPE=DC3D8,ELSET=SOLID_box1,1,4,3,2,5,8,7,62
3、,5,8,7,6,9,12,11,10单元类型单元类型应力计算应力计算温度场计算温度场计算四面体C3D10MDC3D10六面体C3D8IDC3D8培训资料Friday, September 20, 2024ABAQUS有限元计算有限元计算材料：*SOLIDSECTION,ELSET=SOLID_box,MATERIAL=HT280*MATERIAL,NAME=HT280静态机械应力计算：静态机械应力计算：*ELASTIC1.1e+5,0.27热应力计算：热应力计算：*ELASTIC1.1e+5,0.27*Expansion1.05e-05,温度场计算：温度场计算：*Conductivity0.
4、04834*Density7.35e-09*SpecificHeat0.048单位单位牛 (N)力秒 (s)时间吨 (t)质量毫米 (mm)长度mJ/(t K)比热mW/(mmK)导热系数t/mm3密度MPa弹性模量1/K线膨胀系数mW/(mm2K)换热系数Verify:T_m.inpT_mm.inp培训资料Friday, September 20, 2024ABAQUS有限元计算有限元计算约束与载荷：静态机械应力计算：静态机械应力计算：*STEP*STATIC1,1*初始步长,总时间,最小步长,最大步长*BOUNDARY1,1,3,0*节点编号,自由度,自由度,数值*CLOAD11,3,20
5、0*节点编号,自由度,力的大小*DLOAD2,P4,10*单元编号,分布载荷标识,数值*DSLOADSrf_2,P,10*面,分布载荷标识,数值*ENDSTEP温度场计算：温度场计算：*STEP*HEATTRANSFER,STEADYSTATE1,1*BOUNDARY1,11,11,80*节点编号,自由度,自由度,数值*FILM2,F4,200,0.001*单元编号,载荷标识,环境温度,换热系数*SFILMSrf_2,F,200,0.001*面，载荷标识，环境温度，换热系数*ENDSTEP培训资料Friday, September 20, 2024ABAQUS有限元计算有限元计算约束与载荷：热
6、应力计算：热应力计算：*INITIALCONDITION,TYPE=TEMPERATURENset_box,70*节点集,温度*STEP*STATIC1,1*Temperature,file=temperature.odb*约束、载荷施加同机械应力计算*END STEP定义面：定义面：*SURFACE,TYPE=ELEMENT,NAME=srf_22,S2定义节点集：定义节点集：*NSET,NSET=NSet_11,2,3,4定义单元集：定义单元集：*ELSET,ELSET=Eset_box1,2S1S3S4S2培训资料Friday, September 20, 2024ABAQUS有限元计算
7、有限元计算结果输出：*odb文件：文件：*OUTPUT,FIELD,FREQ=99*NODEOUTPUT,NSET=节点集U*ELMENTOUTPUT,ELSET=单元集S,SP,SINV,E*fil文件文件*NODEFILE,FREQ=99,NSET=节点集U*ELFILE,FREQ=99,ELSET=单元集S,SP,SINV,E*CONTACTFILE,FREQ=99输出到输出到dat文件：文件：*NODEPRINT,FREQ=99,NSET=节点集U,RF*ELPRINT,FREQ=99,ELSET=单元集S,SP,SINV,E培训资料Friday, September 20, 2024
8、ABAQUS有限元计算有限元计算提交计算：Windows：Abq681job=boxcpu=4远程远程Linux:nohupabq681job=boxcpu=4&培训资料Friday, September 20, 2024ABAQUS有限元计算有限元计算文件类型说明：培训资料Friday, September 20, 2024ABAQUS有限元计算有限元计算螺栓预紧力：定义螺栓预紧属性：定义螺栓预紧属性：*NODE,NSET=NSet_boltPret999901,0.0,0.0,0.0*PRE-TENSIONSECTION,NODE=999901,SURFACE=SURF_B34在在STEP
9、中施加预紧力中施加预紧力:*CLOAD999901,1,10000SURF_B34培训资料Friday, September 20, 2024ABAQUS有限元计算有限元计算接触问题：捆绑接触：捆绑接触：*CONTACTPAIR,TIED,ADJUST=0.1,INTERACTION=up_botBoxsrf_upBox_1,srf_bottomBox_0*SURFACEINTERACTION,NAME=up_botBox 接触对：接触对：*CONTACTPAIR,SMALLSLIDING,ADJUST=0.1,INTERACTION=up_botBoxsrf_upBox_1,srf_bott
10、omBox_0*SURFACEINTERACTION,NAME=up_botBox*FRICTION0.2捆绑约束：捆绑约束：*TIE,NAME=bolt_boxsrf_boltNut,srf_upBox_0srf_boltThread,srf_bottomBox_hole培训资料Friday, September 20, 2024ABAQUS有限元计算有限元计算计算规范：文件管理：文件管理：培训资料Friday, September 20, 2024ABAQUS有限元计算有限元计算计算规范：命名规则命名规则:零件命名：单元集命名：以“SOLID_部件名”为ELESET名，如：SOLID_ga
11、sket零件名英文名命名气缸垫Gasketgasket气缸盖CylinderHeadcylHead缸盖螺栓CylinderHeadBoltheadBolt气缸套Linerliner机体Blockblock接触面命名：srf_block_headbolt_x_0srf_block_headbolt_x_1srf_block_liner_xsrf_block_gasket_xsrf_liner_block_x_0srf_liner_block_x_1srf_liner_gasket_xsrf_headbolt_sec_x_0x（1）：表示沿曲轴方向坐标系的正方向开始命名01：表示与曲轴垂直方向坐标
12、系的正方向开始命名其他部件按照上述命名方法进行命名，以要建立接触面的那个部件的英文名称作为命名的开头然后加“_”然后是与之相接触的部件名称。培训资料Friday, September 20, 2024ABAQUS有限元计算有限元计算Python结果后处理：见见Python语言后处理语言后处理.PPT培训资料Friday, September 20, 2024ABAQUS在在Linux64下的下的user soubroutine运行环境运行环境安装IntelC+与IntelFortranIntel.C.Plus.Plus.Compiler.v10.1.015.LINUX.EM64T-TBEInt
13、el.Fortran.Compiler.v10.1.018.LINUX.EM64T-TBE将/opt/intel/cce/lib/libintelc.so.5复制到/lib64执行命令abq681verify-user_std验证成功培训资料Friday, September 20, 2024HyperMesh-划分网格划分网格步骤：1. 读入几何模型读入几何模型几何模型（.step格式文件）2. 几何清理几何清理3. 2D Mesh4. 3D Mesh5. 单元类型单元类型6. 建立节点集、单元集、面建立节点集、单元集、面7. 输出网格模型输出网格模型培训资料Friday, Septembe
14、r 20, 2024HyperMesh-读入模型读入模型要核对要核对模型的正确性、单位！模型的正确性、单位！培训资料Friday, September 20, 2024HyperMesh-显示控制显示控制按住按住Ctrl键键+鼠标左、中、右单击鼠标左、中、右单击/拖动拖动培训资料Friday, September 20, 2024HyperMesh-选择控制选择控制按住按住Shift键键+鼠标左击鼠标左击/拖动拖动按住按住Shift键键+鼠标右键拖动鼠标右键拖动培训资料Friday, September 20, 2024HyperMesh-重新组织模型重新组织模型Component/Colle
15、ctor将几何模型分块，放在不同的collector里。collector的建立，有利于选中对象，便于操作。注意collector命名规则。在操作时注意：修改当前collector。培训资料Friday, September 20, 2024HyperMesh-几何清理几何清理清理特征线、点清理特征线、点几何模型包含不规则交界面以及由特征线组成的尖、小区域;需要压缩、合并、重建特征线、点;当两条特征线之间区域小于一个网格，且该特征可忽略时，可将该线取消(Toggle)；特征线能保证网格与实体的确切对应，切忌随便Toggle；有时还要创建特征线。培训资料Friday, September 20,
16、 2024HyperMesh-2D Mesh自动划分：自动划分：2D-automesh手动划分：手动划分：可用于网格局部修改培训资料Friday, September 20, 2024HyperMesh-2D Mesh网格质量检查与优化：网格质量检查与优化：二维网格的好坏，决定三维网格质量；培训资料Friday, September 20, 2024HyperMesh-3D Mesh四面体自动划分：四面体自动划分：3D-tetramesh手动划分：手动划分：不会对二维网格进行调整培训资料Friday, September 20, 2024HyperMesh-单元类型单元类型培训资料Friday
17、, September 20, 2024HyperMesh-建立节点集、单元集建立节点集、单元集建立节点集、单元集建立节点集、单元集培训资料Friday, September 20, 20241HyperMesh-建立面建立面23培训资料Friday, September 20, 2024HyperMesh-输出网格模型输出网格模型Export：为便于计算，应将网格按零件分别输出；对各零件网格重新编号，各零件之间的网格节点编号留有余量；文件后缀随意，一般为*.mesh；用UltraEdit编辑、查看各零件的网格模型文件。培训资料Friday, September 20, 2024HyperMe
18、sh-施加函数变载荷施加函数变载荷火力板：火力板：1.178e-3*(-1.9401*(sqrt(x*x+y*y)/50)3+1.1356*(sqrt(x*x+y*y)/50)2+0.6834*(sqrt(x*x+y*y)/50)+0.602)培训资料Friday, September 20, 2024HyperMesh-施加函数变载荷施加函数变载荷删除删除*DLOAD以外的内容以外的内容Replace P with FReplace ,0. with , 736, 0.另存为另存为FireDeck_HTC.inp培训资料Friday, September 20, 2024HyperMesh-
19、施加函数变载荷施加函数变载荷缸套气侧温度、缸套气侧温度、HTC：1.对缸套内壁用HTC的函数施加变压力UtraEdit删除*DLOAD以外内容2.对缸套内壁用T的函数施加变压力UtraEdit删除*DLOAD以外内容3.在UtraEdit中：菜单ColumnColumnMode，复制HTC文件的HTC列以及前面的逗号，在温度文件中第一行末尾粘贴4.ReplacePwithF5.另存为Liner_gas_HTC.inp培训资料Friday, September 20, 2024垫片单元垫片单元单元类型：单元类型：三棱柱：GKC3D6N六面体：GKC3D8N网格划分：网格划分：1.在建立缸垫几何模
20、型时，对压波、油孔、水孔密封区域建立边缘线；2.在HM中用边缘线进行切割上述区域；3.在缸垫的一个平面上分别对压波、油孔、水孔、本体划分面网格，并存放在不同的Collector中；4.对不同区域的面网格沿缸垫厚度方向拉伸一层体网格，并更改单元类型；5.建立接触面。SOLID_gasket_baseSOLID_gasket_oilboreSOLID_gasket_protrudingSOLID_gasket_firebore培训资料Friday, September 20, 2024垫片单元垫片单元垫片属性：垫片属性：*Gasketbehavior,name=GBASE*Expansion1.3
21、5e-05,*GasketThicknessBehavior,type=DAMAGE0.,0.60.,0.002 *Gasketbehavior,NAME=Gprotuding*Expansion1.35e-05,*GasketThicknessBehavior0.,0.49.56,0.025*GasketThicknessBehavior,direction=UNLOADING0.,0.2625,0.262520.1862,0.284,0.2625*GASKETSECTION,ELSET=solid_gasket_base,behavior=GBASE,0.35*GASKETSECTION,
22、ELSET=solid_gasket_oilbore,behavior=GBASE,0.35*GASKETSECTION,ELSET=solid_gasket_firebore,behavior=GBASE,0.3*GASKETSECTION,ELSET=SOLID_GASKET_Protruding,behavior=Gprotuding培训资料Friday, September 20, 2024HyperView-后处理后处理显示结果云图显示结果云图模型显示控制模型显示控制模型显示控制模型显示控制对于对于Element nodes结果，要勾选此项，如结果，要勾选此项，如fesafe用用El
23、ement nodes算的输出结果算的输出结果培训资料Friday, September 20, 2024HyperView-后处理后处理切面切面结果查询结果查询节点集、单元集节点集、单元集培训资料Friday, September 20, 2024HyperView-后处理后处理输出图片：输出图片：菜单:Edit|CopyPageFile|CaptureScreentoFile图例：图例：培训资料Friday, September 20, 2024HyperView-后处理后处理注释注释培训资料Friday, September 20, 2024远程访问远程访问Linux在Linux系统中启
24、用XDMCP（显示管理控制协议）Applications | System Settings | Login Screen培训资料Friday, September 20, 2024远程访问远程访问Linux在本地windows系统安装Xmanager启动Xbrowser12双击右击3培训资料Friday, September 20, 2024远程访问远程访问Linux常用Linux命令：cdmkdirpwdcprmgedittoptailman培训资料Friday, September 20, 2024STAR-CD流动计算流动计算计算流程：1.用HyperMesh准备几何模型2.用ProA
25、M划分网格模型3.设置流动属性4.设置边界条件5.用STAR求解6.后处理培训资料Friday, September 20, 2024用用HyperMesh为为STAR-CD准备几何模型准备几何模型操作过程：1.User Profiles | CFD2.用三角形类型以surface deviation划分2D网格3.对不同边界建立以inlet、outlet、wall开头命名的component，将不同边界对应的2D网格移到相应的component4.建立名称为fluid的component，用任意一个面网格生成体网格5.Utility | CFD I/O | Export files for
26、Star CD: NAS mesh6.编辑输出的.nas及.setup文件7.在ProAM的命令窗口输入：ifile *.setup培训资料Friday, September 20, 2024用用HyperMesh为为STAR-CD准备几何模型准备几何模型编辑输出的.nas及.setup文件:删除图中的红色框内的行培训资料Friday, September 20, 2024ProAM划分多面体网格模型划分多面体网格模型操作过程：1.设置网格类型2.Database | Update | All Cells3.设置网格大小4.设置附面层厚度及层数5.设置边界类型6.自动划分网格213465培训资
27、料Friday, September 20, 2024STAR-CD流动计算流动计算设置流动属性设置流动属性主要设置：1.选择流体类型：H2O(L)2.选择湍流模型：K-3.温度计算：ON4.流体初始化5.指定计算监控点培训资料Friday, September 20, 2024STAR-CD流动计算流动计算设置边界条件设置边界条件主要设置：1.壁面：温度2.入口：速度、湍流强度、湍流尺度3.出口培训资料Friday, September 20, 2024STAR-CD流动计算流动计算Solver主要设置：1.输出：HTC2.计算迭代次数、收敛标准培训资料Friday, September 2
28、0, 2024STAR-CD流动计算流动计算Solver3.输出计算文件File|SaveProblemFile|SaveGeometry培训资料Friday, September 20, 2024STAR-CD流动计算流动计算Solver4.后台计算登录服务器，进入到计算目录下，键入star-batch，会生成一个batch.sh文件。使用命令vibatch.sh来编辑这个文件。将文件倒数第二行改写如下:star-dp$PNP_JOBNODESHOSTNAME,8star.log&其中，如果要用单精度计算，就将-dp去掉；8为计算用的cpu个数；后面的HOSTNAME请改成用来计算的服务器名
29、。写完后保存退出。在命令行下键入.batch.sh或者./batch.sh运行Star运行之后，键入tail-fstar.log，就可以看到star计算进行中每一步的残差和监视点的信息显示在跟踪的star.log文件中。监视过程中，可以按Ctrl+c来退出监视，但是计算还是在后台运行的。如果想要停止计算，可以在命令行下键入star-abort，计算就会停止。培训资料Friday, September 20, 2024STAR-CD流动计算流动计算后处理后处理1.图形显示结果2.Vector Data3.Scalar Data2.HTC投影到ABAQUS用HyperMesh准备FEM的与体网格共
30、节点的面网格，并输出；用proSTAR的Export Mapped Data将HTC、T投影到有限元的面网格；菜单栏Post | Save Post Data用EXCEL、UltraEdit编辑上一步输出的文件以符合ABAQUS格式。培训资料Friday, September 20, 2024STAR-CD流动计算流动计算后处理后处理CFD-FEM：到体单元在HM中对体网格建立surface（若利用节点+角度搜寻surface困难时，可利用壳单元选择节点，角度较小，可实现快速建立复杂surafce）；体网格必须为一阶单元对输出的网格文件中含*surface行中的空格删除，并在文件的头尾添加以下
31、内容，否则ProStar不能读取surface培训资料Friday, September 20, 2024STAR-CD流动计算流动计算后处理后处理23CFD-FEM：到体单元1在Prostar中将除用于映射的流体用于映射的流体壁面一层网格壁面一层网格之外的流体网格删除，因4.08版本在abqmap温度到有限元网格时用的是所有流体网格，映射时间太长。培训资料Friday, September 20, 2024STAR-CD流动计算流动计算后处理后处理23CFD-FEM：到壳单元1在Prostar中将除用于映射的流体用于映射的流体壁面一层网格壁面一层网格之外的流体网格删除，因4.08版本在abq
32、map温度到有限元网格时用的是所有流体网格，映射时间太长。培训资料Friday, September 20, 2024STAR-CD流动计算流动计算后处理后处理CFD-FEM：到壳单元Save Post Data：培训资料Friday, September 20, 2024STAR-CD流动计算流动计算后处理后处理生成ABAQUS用文件：培训资料Friday, September 20, 2024BOOST发动机热力循环模拟发动机热力循环模拟目的：对发动机进排气、缸内流动热力过程进行一维仿真。培训资料Friday, September 20, 2024BOOST发动机热力循环模拟发动机热力循环
33、模拟主要准备数据：1.总体参数：2.发动机类型、缸径、行程、连杆长度、压缩比、着火顺序2.进排气系统：各部件的长度、压力损失、容积，气门座圈内径、气门升程以及对应的流量系数，增压压比、中冷器容积/压力损失/冷却性能3.运行数据：4.转速、功率、比油耗、最高缸内压力、中冷后温度培训资料Friday, September 20, 2024BOOST发动机热力循环模拟发动机热力循环模拟服务于有限元的BOOST模型：1.所需参数：2.发动机类型、缸径、行程、连杆长度、压缩比、增压压比；3.气门座圈内径、气门升程以及对应的流量系数；4.转速、单缸功率、比油耗、最高缸内压力、中冷后温度2.计算结果：示功图
34、、缸内平均温度、平均换热系数培训资料Friday, September 20, 2024BOOST发动机热力循环模拟发动机热力循环模拟所需参数示例：培训资料Friday, September 20, 2024BOOST发动机热力循环模拟发动机热力循环模拟操作过程：1.Simulation Control/Globals2.搭建模型3.输入各部件参数4.运行计算5.后处理6. 培训资料Friday, September 20, 2024BOOST发动机热力循环模拟发动机热力循环模拟显示结果：1.菜单栏Simulation | Show Summary | Cycle Simulation2.菜单栏Simulation | Show Results
