《仿真软件实验》PPT课件

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1、仿真软件实验(二)徐远清bitxyq@bit.edu.cn2012-9一、复习上节课的内容——通道流的建模解析解数值解一、复习上节课的内容——程序验证lx=0.005;ly=0.001;Pin=2;Pout=0;rho=1;nu=1;gama=nu/rho;y=-0.0005:0.00001:0.0005;h=ly;ux=(Pin-Pout)/(lx)/2/rho/gama*((h/2)^2-y.^2);plot(ux)解析解一、复习上节课的内容——关于有限元分析第一步：问题及求解域定义：根据实际问题近似确定

2、求解域的物理性质和几何区域。第二步：求解域离散化：将求解域近似为具有不同有限大小和形状且彼此相连的有限个单元组成的离散域，习惯上称为有限元网络划分。显然单元越小（网格越细）则离散域的近似程度越好，计算结果也越精确，但计算量及误差都将增大，因此求解域的离散化是有限元法的核心技术之一。第三步：确定状态变量及控制方法：一个具体的物理问题通常可以用一组包含问题状态变量边界条件的微分方程式表示，为适合有限元求解，通常将微分方程化为等价的泛函形式。三、网格划分第四步：单元推导：对单元构造一个适合的近似解，即推导有限单元的

3、列式，其中包括选择合理的单元坐标系，建立单元试函数，以某种方法给出单元各状态变量的离散关系，从而形成单元矩阵（结构力学中称刚度阵或柔度阵）。第五步：总装求解：将单元总装形成离散域的总矩阵方程（联合方程组），反映对近似求解域的离散域的要求，即单元函数的连续性要满足一定的连续条件。总装是在相邻单元结点进行，状态变量及其导数（可能的话）连续性建立在结点处。第六步：联立方程组求解和结果解释：有限元法最终导致联立方程组。联立方程组的求解可用直接法、迭代法和随机法。求解结果是单元结点处状态变量的近似值。对于计算结果的质量

4、，将通过与设计准则提供的允许值比较来评价并确定是否需要重复计算。一、复习上节课的内容——关于有限元分析第一次课：介绍建模与仿真的概念，让同学们对建模与仿真及相关的研究应用及平台等有一个详细的了解，并初步采用ComsolMultiphysics建立简单的流体仿真模型。第二次课：采用ComsolMultiphysics建立具有相对复杂求解域的二维流体模型。涉及“求解域的建立”、“网格划分”、“求解设置”及“后处理”等步骤，并实现简单三维模型的建立。第三次课：采用ComsolMultiphysics建立多场耦合模型

5、，主要以“T形微混合器”及“基于电渗流的微通道门进样模型”加强对软件使用的练习，加深对多场耦合的认识。第四次课：课题设计：“基于电渗流的微通道门进样的数值模拟”一、复习上节课的内容——本次课内容安排二、不规则求解域实例在很多时候，求解域的形状需要采用布尔运算完成，以完成较为复杂的求解域。对于复杂一些的求解域，首先要在规划阶段明确建立方法及尺寸。二、不规则求解域实例二、不规则求解域实例二、不规则求解域实例采用PID控制器来模拟程序控制系统,并找出最佳PID参数二、不规则求解域实例三、不规则求解域的建立（T形通道

6、）三、不规则求解域的建立（T形通道）三、不规则求解域的建立（T形通道）在D盘建立comsol_work,文件夹，将T形通道存储为T.mph，以后备用。三、不规则求解域的建立（T形通道）三、不规则求解域的建立（微电渗混合器）ParameterValueWidth80e-6Height10e-6BaseCenterxposition0yposition0ParameterValueRadius15e-6BaseCenterxposition0yposition0ParameterValueRadius5e-6Ba

7、seCenterxposition0yposition0三、不规则求解域的建立（分叉毛细管通道）三、不规则求解域的建立（分叉毛细管通道）1235234681、规划74三、不规则求解域的建立（分叉毛细管通道）2、建模应用模式三、不规则求解域的建立（分叉毛细管通道）2、建模1三、不规则求解域的建立（分叉毛细管通道）2、建模2三、不规则求解域的建立（分叉毛细管通道）2、建模3三、不规则求解域的建立（分叉毛细管通道）2、建模4L:2e-6*2^0.5W:4e-6-2e-6*2^0.5Corner:(0,0)三、不规则

8、求解域的建立（分叉毛细管通道）2、建模5(0,4e-6-4e-6*2^0.5/2)(5e-6*2^0.5/2,4e-6-4e-6*2^0.5-5e-6*2^0.5/2)三、不规则求解域的建立（分叉毛细管通道）2、建模6三、不规则求解域的建立（分叉毛细管通道）2、建模6(11e-6*2^0.5-9e-6,-5e-6)三、不规则求解域的建立（分叉毛细管通道）2、建模7(11e-6*2^0.5-9e-6-