انسیس(ansys) (آخر)

[amir315hossein]

مراحل حل یک مسئله با انسیس

در حالت کلی به منظور حل یک مسئله در انسیس باید در ابتدا ناحیه حل را تولید و شبکه‌بندی کنید. در مرحله بعد این ناحیه به محیط حلگر انتقال یافته و شرایط پدیده روی دامنه حل اعمال می‌شود. برای نمونه فرض کنید هدف، مدل‌سازی حرکت یک هواپیما در اتمسفر باشد. بدین منظور در اولین گام باید هواپیما و ناحیه اطراف آن تولید شود. در شکل زیر نمونه‌ای از ناحیه‌ تولید شده در انسیس نشان داده شده است.

گام اول: تولید دامنه حل
در گام بعدی باید ناحیه طراحی شده در یکی از نرم‌افزار‌های زیرمجموعه ANSYS، شبکه‌بندی شود. منظور از شبکه‌بندی تقسیم کردن کل ناحیه‌ به تعداد بسیاری از واحد‌ها (Cell) است که معادلات به صورت عددی در این واحد‌ها حل می‌شوند. توجه داشته باشید که نحوه شبکه‌بندی در زمان رسیدن به پاسخ و هم‌چنین کیفیت پاسخ نهایی بسیار تاثیرگذار است. در دوره ویدیویی آموزش gambit تکنیک‌های شبکه‌بندی، نحوه بررسی کیفیت و نحوه انتقال شبکه تولید شده به دامنه حل توضیح داده شده است. در این آموزش در ابتدا با یکی از نرم‌افزار‌‌های ANSYS تحت عنوان گمبیت (Gambit) آشنا شده و نحوه تولید نقطه، خط و نهایتا هندسه‌های دوبعدی و سه‌بعدی را خواهید آموخت. تصویر زیر نمونه‌ای از شبکه تولید شده در نرم‌افزار گمبیت را نشان می‌دهد.
گام دوم: شبکه‌بندی دامنه حل تولید شده

در گام سوم دامنه شبکه‌بندی شده به درون حل‌گر منتقل شده و شبیه‌سازی روی آن انجام می‌شود. حلگر همان نرم‌افزاری است که معادلات فیزیکی را برای دامنه تولید شده حل می‌کند. مهم‌ترین حلگر‌های موجود در انسیس، CFX و FLUENT هستند. از CFX بیشتر به منظور تحلیل سیستم‌های مبتنی توربوماشین‌ها استفاده می‌شود. در حقیقت جهت بهینه‌سازی سیستم‌هایی همچون توربین‌، کمپرسور،موتور جت یا پمپ می‌توان از این نرم‌افزار استفاده کرد. البته به منظور فراگیری این نرم‌افزار می‌توانید ازآموزش cfx نیز استفاده کنید. در این آموزش در ابتدا نحوه تولید دامنه حل و شبکه‌بندی در CFX توضیح داده شده، سپس نحوه اعمال شرایط مرزی، گرفتن خروجی و بررسی آن‌ها نیز آموزش داده می‌شود. در ادامه نمونه‌ای از توزیع سرعت بدست آمده در نرم‌افزار CFX ارائه شده است.
گام سوم: انتقال شبکه به حل‌گر و انجام شبیه‌سازی

در انتها نیز این مراحل در قالب سه مثال توضیح داده می‌شوند. این مثال‌ها شامل تحلیل جریان غیرپایای درون مخزن، تحلیل جریان دو فازی درون یک لوله دو سر خم با شیر نیمه باز و نهایتا بر هم کنش سازه بر سیال FSI می‌شوند.
شبیه‌سازی باتری با ANSYS
باتری‌های لیتیوم-یونی از زمان ارائه آن‌ها در اوایل دهه ۱۹۹۰، محبوبیت بسیار زیادی در میان سیستم‌های ذخیره انرژی پیدا کرده‌اند. ترکیبات یونی سبک به کار رفته، منجر به ایجاد ظرفیت حرارتی (کیلوگرم/وات.ساعت) بالا در باتری‌های لیتیوم-یونی شده است. از طرفی این تولید گرما منجر به کاهش شدید عمر باتری شده و توانایی آن در ذخیره انرژی را نیز کاهش می‌دهد. از این رو آزمایش‌های بسیاری به منظور بهینه‌سازی باتری باید انجام شود که هزینه زمانی و اقتصادی آن‌ها بسیار زیاد است.
حرارت تولید شده در یک باتری لیتیوم-یونی منجر به منفجر شدن آن شده است.
با توجه به هزینه‌های بالای روش‌های آزمایشگاهی به منظور انجام تحقیق و توسعه روی باتری‌ها، شبیه‌سازی با استفاده از روش‌های CFD همواره یکی از گزینه‌های جایگزین محسوب می‌شود. نرم‌افزار ANSYS قادر است تا عملکرد یک باتری یا مجموعه‌ای از آن‌ها را شبیه‌سازی کند. از ویژگی‌های انسیس در شبیه‌سازی باتری عبارتند از:
[list]
[*]کمینه کردن چرخه‌های طراحی با کم کردن هزینه‌های ناشی از آزمون و خطا
[*]قابلیت بهینه‌سازی هزینه، چگالی انرژی، چرخه عمر، دمای کاری و ایمنی
[*]وجود داشتن مدل‌‌های مختلف باتری‌های لیتیوم پلیمری در حلگر فلوئنت
[/list]