ADINA流体与结构耦合分析指南.pdf

简介：
《ADINA流体与结构耦合分析指南》是一本详细介绍如何使用ADINA软件进行复杂工程问题中流固耦合分析的专业手册，适用于工程师和研究人员。 ADINA软件基于有限元理论开发而成，通过求解力学线性及非线性方程组来获取固体力学、结构力学以及温度场问题的数值解答。这款软件拥有40多年的发展历程，在此期间不断引入新的功能模块，如CFD流体动力学求解器和电磁场EM分析工具等。 《ADINA流体与固体耦合分析手册》是一份详尽且深入解析该软件在处理流固相互作用问题中的应用指南。作为一款强大的多物理场仿真平台，ADINA能够解决力学、流体力学、热力学及电磁领域内的复杂工程挑战。这份手册涵盖了理论知识到实际操作的方方面面，旨在帮助用户掌握并有效利用其进行复杂的耦合分析。 手册首先介绍了计算流体动力学的基本概念和原理，包括连续性方程、动量守恒以及能量平衡等核心内容，并详细阐述了纳维-斯托克斯方程及其物理意义与数学表达。这些基础知识为后续的数值解法奠定了理论基础。 接着，手册深入探讨了几种常用的偏微分方程求解技术，如有限差分法、有限体积法和有限元方法。特别提到了ADINA特有的边界条件处理策略——FCBI（Flow Condition Boundary Interpolation）及FCBI-C方法，它们能够显著提高数值模拟的精度与效率。 手册还详细解释了初始状态设定以及各类边界条件的选择原则，并针对高速可压缩流体问题进行了专门讨论。此外，在材料模型章节中，涵盖了湍流建模所需的RANS（Reynolds-Averaged Navier-Stokes）和LES（Large Eddy Simulation）方法等关键内容。 手册还介绍了不同维度的单元类型及其在构建几何模型与网格划分中的作用，并特别关注了用于处理复杂耦合问题的FCBI及FCBI-C单元。这些信息对于确保求解过程的质量至关重要。 流固耦合章节则深入探讨了解决双向和单向耦合问题的方法，包括迭代法和直接计算策略等关键技术细节。此外，手册还提供了关于如何在流体与固体界面处理单元、模型预处理及后处理技巧等方面的指导建议。 最后，通过一系列实际工程案例的应用展示了VOF（Volume of Fluid）方法对自由表面流动的模拟能力以及质量传递问题和热量传输现象的研究成果。 综上所述，《ADINA流体与固体耦合分析手册》为工程师和研究人员提供了一个全面的学习平台，帮助他们掌握并应用这一强大的多物理场仿真工具来解决各类复杂的工程挑战。