WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 | 2 ||

50. Создание конечно-элементной модели. В главном меню выполнить следующую последовательность действий: Main Menu Preprocessor MeshTool. В графе Smart Size диалоговой панели MeshTool с помощью скроллинга Fine-Coarse необходимо задать густоту сеточной модели (рис. 41). Далее щелкнуть левой клавишей «мыши» на кнопке Mesh, выбрать геометрическую модель элемента и в окне Mesh Areas левой кнопкой «мыши» кликнуть на кнопке ОК. В графическом окне программы ANSYS появится конечно-элементная модель элемента (рис. 42). Закрыть все открывшиеся окна.

60. Наложить граничные условия. В главном меню выполнить следующую последовательность действий: Main Menu Solution Loads – Apply Thermal – Temperature On Lines. По умолчанию граничные условия для выбранного элемента Plane77 считаются адиабатическими, т.е. стенки считаются теплоизолированными и поток тепла через поверхности равен 0. В графическом окне выбрать одну из граней и в окне Apply TEMP on Lines щелкнуть левой клавишей «мыши» на кнопке ОК. В появившейся диалоговой панели в графе VALUE Load TEMP value ввести значение температуры (рис. 43). Нажать кнопку ОК. В графическом окне программы ANSYS отобразится сеточная модель элемента с граничными условиями (рис. 44). Закрыть все открывшиеся окна.

Рис. 42. Сеточная модель элемента МСТ Рис. 43. Диалоговая панель Apply TEMP on lines Рис. 41. Диалоговая панель MeshTool Рис. 44. Модель элемента МСТ с граничными условиями 70. Решение. Для этого необходимо выполнить последовательность действий: Main Menu Solution Solve – Current LS. После выполнения решения на экране появится информационное окно (см. рис. 14). Для продолжения работы необходимо щелкнуть левой клавишей «мыши» на кнопке Close.

80. Загрузка результатов анализа. В главном меню необходимо выполнить следующую последовательность действий: Main Menu General Postproc Read Result Last Set.

90. Просмотр результатов анализа. В главном меню необходимо выполнить следующую последовательность действий: Main Menu General Postproc Plot Results Contour Plot – Nodal Solu… В появившейся диалоговой панели Contour Nodal Solution Data в поле Item to be contoured выбрать DOF solution – Temperature TEMP и щелкнуть левой клавишей «мыши» на кнопке ОК. В графическом окне программы ANSYS будет отображено распределение температуры в элементе (рис. 45).

Для отображения результатов в виде векторов необходимо выполнить следующую последовательность действий: Main Menu General Postproc Plot Results Vector Plot – Predefine. В появившейся диалоговой панели Vector Plot of Predefined Vectors в графе Item Vector item to be ploted выбрать Flux & gradient – Thermal Flux TF или Thermal grad TG и щелкнуть левой клавишей «мыши» на кнопке ОК. В графическом окне программы ANSYS отобразится градиент температуры или поток тепла (рис. 46 и 47). Закрыть все открывшиеся окна.

1 ANSYS 5.FEB 27 11:56:NODAL SOLUTION STEP=SUB =TIME=TEMP (AVG) RSYS=PowerGraphics EFACET=AVRES=Mat SMN =SMX =105.MX 29.39.48.58.67.77.86.96.105.Рис. 45. Распределение температуры в элементе МСТ 1 ANSYS 5.FEB 27 11:58:VECTOR STEP=SUB =TIME=TG PowerGraphics EFACET=AVRES=Mat MIN=18.MAX=137.18.31.44.58.71.84.97.111.124.137.Рис. 46. Распределение градиента температуры в элементе МСТ 1 ANSYS 5.FEB 27 11:57:VECTOR STEP=SUB =TIME=TF ELEM=MIN=MAX=Рис. 47. Распределение потока тепла в элементе МСТ 6. МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕЧЕНИЯ ЖИДКОСТИ В КАПИЛЛЯРЕ МИКРОЛАБОРАТОРИИ-НА-КРИСТАЛЛЕ Для проведения моделирования течения жидкости в капилляре микрожидкостной системы необходимо выполнить следующие этапы:

10. Выбрать тип решаемой задачи. В главном меню выполнить следующую последовательность действий: Main Menu Preferences. В диалоговой панели Preferences for GUI Filtering в графе Individual discipline(s) to show in the GUI необходимо выбрать FLOTRAN CFD (см. рис. 40).

20. Задать тип конечного элемента. В главном меню выполнить следующую последовательность действий: Main Menu Preprocessor Element Type Add/Edit/Delete. В окне Element Type щелчком левой клавиши манипулятора «мышь» на кнопке Add открыть окно Library of Element Type (см. рис.

1). Выбрать следующий элемент: FLOTRAN CFD – 2D FLOTRAN 141. Закрыть все открывшиеся окна.

30. Создание двумерной геометрической модели методом «сверху-вниз».

В главном меню выполнить следующую последовательность действий: Main Menu Preprocessor Modeling – Create Arears – Rectangle By Dimensions…. Закрыть все открывшиеся окна.

40. Создание конечно-элементной модели. В главном меню выполнить следующую последовательность действий: Main Menu Preprocessor MeshTool. В графе Smart Size диалоговой панели MeshTool с помощью скроллинга Fine-Coarse необходимо задать густоту сеточной модели (см. рис. 41).

Далее щелкнуть левой клавишей «мыши» на кнопке Mesh, выбрать геометрическую модель элемента и в окне Mesh Areas левой кнопкой «мыши» щелкнуть на кнопке ОК. В графическом окне программы ANSYS появится конечно-элементная модель элемента (рис. 48). Закрыть все открывшиеся окна.

Y Z X Рис. 48. Сеточная модель капилляра 50. Наложить граничные условия. В главном меню выполнить следующую последовательность действий: Main Menu Preprocessor Loads – Apply Fluid/CFD Velocity On Lines. Выбрать грани и в графах VX velocity component, VY velocity component и VZ velocity component диалоговой панели Velocity Constraints on Lines необходимо задать значения скорости потока по осям X, Y, Z (рис. 49). Нажать кнопку ОК. Закрыть все открывшиеся окна.

Рис. 49. Диалоговая панель Velocity Constraints on Lines 60. Задание параметров расчета. Для этого необходимо выполнить следующую последовательность действий: Main Menu Preprocessor FLOTRAN Set Up Execution Ctrl. В появившейся диалоговой панели Steady State Control Settings в графе EXEC Global Iterations необходимо указать количество итераций – 200 (рис. 50).

Для задания свойств текущей среды необходимо выполнить следующую последовательность действий: Main Menu Preprocessor FLOTRAN Set Up Fluid Properties. В графах Density (плотность) и Viscosity (вязкость) диалоговой панели Fluid Properties необходимо с помощью падающего меню установить Liquid (жидкость) (рис. 51). Нажать кнопку ОК. В графах D0 Nominal value LIQUID и Viscosity property type LIQUID появившейся диалоговой панели CFD Flow Properties необходимо указать значения плотности и вязкости исследуемой жидкости (рис. 52).

70. Решение. Для этого необходимо выполнить последовательность действий: Main Menu Solution Run FLOTRAN. После выполнения решения на экране появится информационное окно (см. рис. 14). Для продолжения работы необходимо щелкнуть левой клавишей «мыши» на кнопке Close.

Рис. 50. Диалоговая панель Steady State Control Settings 80. Загрузка результатов анализа. В главном меню необходимо выполнить следующую последовательность действий: Main Menu General Postproc Read Result Last Set.

90. Просмотр результатов анализа. В главном меню необходимо выполнить следующую последовательность действий: Main Menu General Postproc Plot Results Contour Plot – Nodal Solu… В появившейся диалоговой панели Contour Nodal Solution Data в поле Item to be contoured можно выбрать распределение давлений в капилляре (рис. 53), проекции скорости потока на оси Х и Y (рис. 55 и 55) или суммарную скорость среды в капилляре (рис. 56).

Для отображения результатов в виде векторов необходимо выполнить следующую последовательность: Main Menu General Postproc Plot Results Vector Plot – Predefine. В появившейся диалоговой панели Vector Plot of Predefined Vectors в графе Item Vector item to be ploted выбрать распределение скорости. В графическом окне программы ANSYS отобразится скорость потока в виде векторов (рис. 57). Закрыть все открывшиеся окна.

Рис. 51. Диалоговая панель Fluid Properties Рис. 52. Диалоговая панель CFD Flow Properties 1 ANSYS 5.FEB 8 13:54:NODAL SOLUTION STEP=SUB =PRES (AVG) RSYS=MX PowerGraphics EFACET=AVRES=Mat SMX =11.22.33.44.55.66.77.88.Y Z X MN Рис. 53. Распределение давления в капилляре 1 ANSYS 5.FEB 8 13:55:NODAL SOLUTION STEP=SUB =VX (AVG) RSYS=MX PowerGraphics EFACET=AVRES=Mat SMN =-.SMX =.-.MN........Y.Z X Рис. 54. Проекция скорости потока среды на ось Х 1 ANSYS 5.FEB 8 13:55:NODAL SOLUTION STEP=SUB =VY (AVG) RSYS=MX PowerGraphics EFACET=AVRES=Mat SMN =-.SMX =.892E--.-.-.-.-.-.-.-.-.Y MN.892E-Z X Рис. 55. Проекция скорости потока среды на ось Y 1 ANSYS 5.FEB 8 13:55:NODAL SOLUTION STEP=SUB =VSUM (AVG) RSYS=PowerGraphics EFACET=AVRES=Mat SMX =..........Y MX Z X MN Рис. 56. Суммарная скорость потока в капилляре 1 ANSYS 5.FEB 8 13:54:VECTOR STEP=SUB =V NODE=MIN=MAX=..........Y Z X Рис. 57. Скорость потока в капилляре КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Состав программного комплекса ANSYS.

2. Этапы моделирования элементов МСТ в программе ANSYS.

3. Режимы работы программы ANSYS.

4. Процедура задания типа конечного элемента.

5. Процедура задания свойств материала элемента.

6. Построение геометрической модели элементов МСТ методов снизу-вверх.

7. Построение геометрической модели элементов МСТ методов сверху-вниз.

8. Создание конечно-элементной модели с помощью команды Mapped.

9. Создание конечно-элементной модели с помощью команды MeshTool.

10.Наложение граничных условий на сеточную модель.

11.Просмотр результатов расчета с помощью постпроцессора General Postpro.

12.Просмотр результатов расчета с помощью постпроцессора TimeHist Postpro.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. The ANSYS Multiphysics MEMS Initiative. URL: http://www.ansys.com.

2. Басов К.А. Графический интерфейс комплекса ANSYS.– М.: ДМК Пресс, 2006.– 248с.

3. Каплун А.Б., Морозов Е.М., Олферьева М.А. ANSYS в руках инженера:

Практическое руководство.– М.: Едиториал УРСС, 2003.– 272с.

4. Басов К.А. ANSYS в примерах и задачах / Под общ. ред. Д.Г.Красковского.– М.: КомпьютерПресс, 2002.– 224с.

5. Басов К.А. ANSYS: справочник пользователя.– М.: ДМК Пресс, 2005.– 640с.

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ........................................................................ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОГРАММЕ ANSYS.........2. СТАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ.......................................... 3. МОДАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ............................................4. ГАРМОНИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ.................................. 5. АНАЛИЗ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ.......................6. МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕЧЕНИЯ ЖИДКОСТИ В КАПИЛЛЯРЕ МИКРОЛАБОРАТОРИИ-НА-КРИСТАЛЛЕ.............. Контрольные вопросы.................................................... БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК............................ Лысенко Игорь Евгеньевич Куликова Ирина Владимировна Полищук Елена Викторовна Хайрулина Виктория Александровна Учебно-методическое пособие Моделирование элементов микросистемной техники в программе ANSYS Ответственный за выпуск Лысенко И.Е.

Редактор Кочергина Т.Ф.

Корректор Чиканенко Л.В.

ЛР 020565 от 23 июня 1997 г. Подписано к печати _ Печать офсетная Бумага офсетная Формат 60 841/Усл. п. л. – 2,5 Уч.- изд. л. – 2,Заказ N Тираж 150 экз.

“С” _ Издательство Технологического института Южного федерального университета ГСП 17А, Таганрог, 28, Некрасовский, Типография Технологического института Южного федерального университета ГСП 17А, Таганрог, 28, Энгельса,

Pages:     | 1 | 2 ||










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.