CAXACAE流体分析教程Word格式文档下载.docx
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在建立分析前需要保存模型，以便让程序了解以后生成的FEA文件的保存路径。
否则无法
继续成功新建分析。
建立分析的方法使用以下多物理性FEA主工具条：
11三通慢副
工具条由左向右数第三个按钮为“添加FEA'
按钮，点击后将弹出“选择分析类型”对话
框。
使用默认的“静态/稳态”和“3D'
单击“确定”：
各分析类型的简单介绍如下：
静态/稳态：
边界条件和结果是不随时间变化的。
也可使用多步命令看到系统达到稳态的过程。
*动态/瞬态：
边界条件和结果的大小可随时间的变化而变化。
*模态/振动模式：
用于计算谐波共振模型的振型和频率。
•不稳定屈曲：
计算有负荷的失稳屈曲模型，获得结构特征值。
*频域：
分析施加了特定频率范围内载荷或约束的模型，来确定是否发生动态载荷放大效应
2.MultiphysicsFEA树图。
“选择分析类型”对话框关闭后弹出“MultiphysicsFEA”选项卡。
它的上半部分为
“MultiphysicsFEA树图”：
Muliiphy&
ic!
&
FEAnX
UU-艮丄训有
所有的模拟分析都可以从树图中依次选择各叶，并完成填写各叶对应的页面进行设置。
单击各叶，对应的页面会显示在“MultiphysicsFEA"
选项卡的下半部。
有的叶前面会有
双问号（？
?
），这表示该叶对应的页面还未进行查看和设置。
若在分析设置中碰到问题，可按“F1”键，程序自动弹出与当前设置内容相关的帮助文档。
开始时，“Multiphysics
FEA树图”下方自动显示“分析”页面。
3.分析页面设置。
物理性部分用于设置分析涉及的物理性。
这里我们将勾选“热”和“流体”，表示将进行热、流体耦合分析。
勾选“多步”，表示将进行分步分析。
多步功能多用于进行非线性分析，在这里使用可以查看模拟逐渐达到稳态的过程。
勾选多步后出现非线性伪时间部分。
在非线性伪时间处的
增量改为“0.5”，其它保持不变。
这样的设置表示分析自0时开始，至1时结束，分析
共计2步，每步0.5时。
设置好后，页面如下：
4
r
4.模型、材料页面设置。
树图"
下方显示模型页面:
单击“模型”叶后会在“MultiphysicsFEA
模型页面可用于添加/删除材料叶，设置分析的单位系统、设置分析范围、设置实体网格类型等。
单击“添加新材料”可以在模型叶下增添材料叶。
模拟中涉及材料数应等于材料叶个数。
在材料页面中可设置使用这种材料的实体，设置后将在材料叶下方增添实体叶，实体叶的实体使用上级材料叶对应的材料。
“移除未用材料”用于删除多余的材料叶。
•单位系统部分可以设置所用单位系统，包括MKSCGS和mMK等。
*“仅分析显示的实体”用于在FEA分析中禁用掉已经隐藏的实体，这些实体将不被
包括到FEA分析中。
用户可以右键材料叶和实体叶，将材料和实体禁用/启用。
禁
用的材料和实体将不包含在分析中。
*“把实体作为壳网格化”可在网格化时使用壳元素而不是实体元素。
模型叶下开始有默认材料叶:
2
—L计Kl^llifB-H穿二-负
■\il--:
i:
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S-JBSTg云*SLM
壬打马曲2a
剛沁計［Jj
将默认材料叶的材料类别下拉菜单改为“流体”，材料名称下拉菜单中选择“20C的水”
在材料物理性处勾选“热”和“流体”物理性，表示程序将使用材料的热和流体性质。
默认所有实体开始使用默认材料（开始默认材料叶下有全部实体叶），而我们仅有一种材料和实体，因此这里我们不需为材料添加实体。
如果想调整实体使用的材料，可在某材料叶上单击“添加实体”键，然后单击使用这种材料的实体，然后单击“接受”，添加实体键下面的“计数：
X”数值增加1表示这种材料已经添加了一个新的实体。
材料页面设置完
成后如图:
±
1
单击材料页面上的"
参数编辑"
键，可以更改、查看材料的线性参数。
若勾选材料页面上
的“启用非线性/各向异性性质”后再单击“参数编辑”键，可以更改、查看材料的非线性参数。
这里我们更改、查看材料的线性参数，将材料的参数修改如下：
5.约束页面。
单击“MultiphysicsFEA树图”上的“约束”叶，会在“MultiphysicsFEA树图”下方
显示约束页面：
当前约束页面显示了热和流体相关的约束。
若用户在分析页面勾选了应力和电物理性，这里也将出现应力、电相关物理性的约束。
用户还可使用高级约束添加接触、捆绑等高级约束。
接下来的约束添加都将从这个页面开始。
6•恒定温度约束——内圆柱面
单击约束页面的“温度”，显示“恒定温度”页面。
将页面上的温度设置为30，然后直接
点击内圆柱面，内圆柱面名称也会出现在恒定温度页面实体框中。
这样就能将该约束施加到模型内表面上：
»
|K-as
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丄■■鼻
羽・•F耳Z3KXZ讦HJif1；
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“F,qhlrJilJ:
”Tn
可以看到“高级”键下方的时间因子图线显示，图线显示这里的约束是随时间线性增加、逐渐施加到模型上的。
在0时不施加约束，在1时施加全部约束。
通过这样的设置，约束被逐渐施加，我们可以看到模型是如何逐渐达到稳态的，也有利于结果收敛。
根据分析页面的设置，分析共1时，分为两步，第一步0.5时，第一步结束时将施加0.5倍模量的边界条件。
第2步时间全部边界条件。
用户可使用“高级”键更改边界条件的时变情况。
7•恒定温度约束一一外方面
单击约束叶，回到约束页面，单击约束页面的“温度”，显示“恒定温度”页面。
这时将
温度处的0保持不变，选中方块的四个无孔侧面，即可向这四个面施加0度恒定温度约束:
■外祈"
I*
LJ
FW
'
r=
F:
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i弘•
FIr6
8•恒定流体速度所有表面
单击约束叶，回到约束页面，单击约束页面的“速度涡度压强”，会在“MultiphysicsFEA树图”下方显示“恒定流体流速/涡度”页面。
勾选x,y和z方向，速度列0保持不
变，表示施加该约束的实体的流体流速在x,y和z方向均为0。
用鼠标选择实体全部表面，它们的名称会出现在实体框中。
这样就把约束施加到这些面上
器表面，且在容器表面切向的
这里的约束表示容器中的流体被容器表面限制，不会流出容流速也为0。
设置完成后，显示如下：
丄■
g・■pw审卫兀册“Imm帰幵*i・
9.恒定压强一一参考点
仅勾选方向部分的P,表示该约束仅限
制压强，而不限制各方向的流速和涡度。
在P处保持0不变，用鼠标选择实体的4个顶点,
表示该4点的压强保持恒定为0。
设置完成如图所示:
7
10.初始温度温度
单击约束叶，单击约束页面的“温度”，显示“恒定温度”页面。
使用CAXA3D实体设计
的“拾取过滤”下拉菜单，设置选择“零件”后，单击模型，这样就选择了整个实体，
实体的名称也会出现在实体框中，这样就可以设置整个实体的初始温度：
面:
单击“设置本项目模量的时变情况”，弹出“时变关系输入”对话框:
选择“起始”。
单击“确定”。
这时，时间因子图线变成时间起始图线:
PIF^1
丄I.U用
这样就完成了起始温度边界条件设置。
模型在
0。
0时，整个实体各点、边、面、体的温度为
11.载荷-源页面
单击“MultiphysicsFEA树图"
上的“载荷-源"
，会在“MultiphysicsFEA树图"
下
方显示载荷-源页面：
i•二呼亠$
当前载荷-源页面显示了热和流体相关的边界条件。
若用户在分析页面勾选了应力和电物理性，这里也将出现应力、电相关物理性的边界条件。
用户还可添加加速度、离心力等边界条件。
有的分析不需载荷-源，用户可勾选“不需载荷”来去除载荷-源页面前的双问号
（?
）。
接下来的载荷-源添加都将从这个页面开始。
12.加速度
单击载荷-源页面的“加速度”，打开加速度页面，输入加速度为9.8，并使用“设置方向
键，设置加速度的方向为（0,-1,0）:
=JZiiilW144414-
13.网格页面。
单击“MultiphysicsFEA树图”上的“网格”叶，会在“MultiphysicsFEA树图”下方
显示网格页面：
*“生成网格”用于设置网格的生成。
“网格显示/隐藏”用于显示/隐藏网格。
“网
格局部细化”用于在模型的某个位置使用比全局网格尺寸更细或更粗的网格。
“添加粘合组”和“添加独立组”用于把一些实体添加到粘合组或独立组中。
*粘合或独立的解释如下：
若实体接触处有重合节点，粘合表示实体接触处的节点为各相关实体公有，即相关实体将通过接触处的公有节点粘合在一起；
独立表示接触处的重合节点存在多组，各相关实体各有一组，由此，各实体在接触处未粘合，相互保持独立。
单击“网格局部细化”，显示网格细化页面：
输入网格尺寸为0.03，然后用鼠标选择实体全部表面。
表示表面网格化的平均尺寸为
0.03。
回到网格页面后，单击“生成网格”后弹出“网格生成”对话框：
我们在网格尺寸处输入0.1，也可以使用左端的滑动条调整网格尺寸。
单击“开始生成”，
程序将网格化：
14.
分析问题、查看结果
网格化完成后，单击“MultiphysicsFEA树图”上的"
结果”叶，显示结果页面:
蛊录弓誉
fcflk-关
丄乩建
||密固乂便
|世町□丘术□汽壊
苦J~||砰4弔势显示F詐
单击“分析"
。
自动启动AMPSol.exe，对问题进行求解。
求解完成后，AMPSol.exe窗口自动关闭，可使用下图中多物理性FEA显示工具条上的左起三个键，隐藏网
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