Back to site
Since 2004, our University project has become the Internet's most widespread web hosting directory. Here we like to talk a lot about web servers, web development, networking and security services. It is, after all, our expertise. To make things better we've launched this science section with the free access to educational resources and important scientific material translated to different languages.

Multifizičke Mogućnosti ADINA-e


Multifizički problemi se javljaju kada odziv sistema utiče na interakciju između nekoliko različitih fizičkih polja (npr. strukturna deformacija, protok fluida, električno polje, temperatura, pore-pritisak, ...).

Mnogi problemi u inženjerstvu i nauci podrazumevaju određeni nivo spojeva između različitih fizičkih polja. U prošlosti, zbog nedostatka računske mogućnosti, ovi spojni efekti su ili ignorisani ili veoma olako uzeti u obzir. Međutim, sa sadašnjim analitičkim mogućnosti dostupnih u ADINA-i, mnogi važni multifizički spojni efekti su sada precizno uključeni. Uključivanjem ovih spojnih efekata, analize daju dublji uvid u performanse dizajna, što je dovelo ekonomičnijih i bezbednijih proizvoda, a takođe i do boljeg razumevanja uzroka i posledica prirodnih fenomena. [1]


Šema Multifizičkih sposobnosti ADINA-e


Matematički , multifizički problemi su opisani skupom spojenih parcijalno diferencijalnih jednačina (PDEs). Rešenje ovih jednačina predstavlja izazov u pogledu sposobnosti algoritama da rešavaju takve interakcije na opšti i efikasniji način.

ADINA Multifizički paket uključuje sve ADINA rešavače za čvrste materijale i konstrukciju, prenos toplote, CFD, a takođe širok spektar mogućnosti koje su čvrsto integrisane u jedan program:
  • Strukturna interakcija fluida (FSI)
  • Termo-mehanička spojnica (TMC)
  • Struktura-pore spojnični pritisak (porozni mediji)
  • Toplotna-fluidna-strukturalna spojnica
  • Strukturalna spojnica električnog polja (piezoelektrični)
  • Termo-električna spojnica (Džul grejanje)
  • Akustično fluidno strukturalna spojnica
  • Fluid protoka-mase prenos spojnica
  • protok fluida-elektromagnetna spojnica
Multifizičke mogućnosti ADINA su jedinstvene i u njihovoj širini i dubini. Korišćenjem ovih mogućnosti, ne samo da se širok spektar interakcija između različitih fizičkih polja može uzeti u obzir, nego se svaka od ovih oblasti tretira u opštoj formi,tj. ne stavlja se kompromis na tačnost problema.

Strukturna interakcija fluida (FSI)

ADINA FSI nudi sveobuhvatne mogućnosti za rešavanje problema, uključujući interakciju između opštih nelinearnih struktura i opštih Navier-Stokes protoka fluida, koji su svi čvrsto integrisani u jednom programu.




Razvoj padobrana FSI simulacija u ADINA-i koristeći implicitnu vremensku integraciju


Primeri industrijske primene:
  • Automobilski sistemi
  • Biomedicinske aplikacije
  • Nuklearne elektrane
  • Kompresori, pumpe i cevni sistemi
  • Mikro-Elektro-mehanički sistemi (MEMS)
Za detaljne informacije o ADINA FSI, pogledajte našu stranicu na mogućnosti strukturne interakcije fluida u ADINA-i.

Termo-mehanička spojnica (TMC)

Rešenje potpuno spojenih termo-mehaničkih problema može da se pronaći sa ADINA TCM-om. U ovoj klasi problema, raspodela temperature utiče na strukturnu deformaciju i strukturna deformacija može uticati na raspodelu temperature pritiskom.


Termo-Mašinska analiza kompozitnih oklopa


Primeri industrijske primene
  • Automobilski sistemi
  • Oformljavanje metala
  • Zavarivanje
  • MEMS (mikro-elektro-mehanički sistemi)
  • Posude pod pritiskom
Za detaljne informacije o ADINA TCM, pogledajte našu stranicu na mogućnosti termo-mehaničkih spojnica

Struktura-pore spojnični pritisak (Porozni mediji)

Ovaj multifizički problem karakteriše spojnica između pore-pritiska i deformacije na poroznom materijalu (zemljištu, biološkim tkivima ...) koji se sastoje od čvrstog skeleta i pore tečnosti. Mehanička deformacija menja pore pritisak i promene u pore pritisku izazivaju mehaničku deformaciju.

Različit niz konstitutivnih modela mogu da se koriste za skelet, kao što su: elastično izotropna, ortopedska, termo-izotropna, termo-ortopedska, termo-plastična, Drucker- Prager, Mohr-Coulomb, Cam-glina, creep, plastični creep, itd.


Analiza konsolidacije zemljišta


Pore-elastični konačni elemenati modela za predviđanje progresivnog neuspeha lumbalnih diskova


Primeri industrijske primene:
  • Mehanika tla i geotehnički inženjering
      • Stabilnost kosina
      • Analiza zemljotresa - zemljane brane
      • Konsolidacija
  • Biomedicinske aplikacije
  • Talasi u zasićenim medijima
Toplotna-fluidna-strukturalna spojnica

U ovoj klasi multifizičkih problema, prenos toplote, protok fluida i mehaničke deformacije su međusobno povezani. Kao primer, protok fluida menja temperaturu u sistemu i ova promena temperature izaziva mehaničku deformaciju menjajući granične uslove za protok, čime utiče na protok.




Toplotna CFD i stresna analiza mnogostukih izduvnih cevovoda


Primeri industrijske aplikacije
  • Izduvni cevovodi
  • Elektronska pakovanja
  • Sistemi za sagorevanje
  • Metalni hidroforming
Za detaljnije informacije, pogledajte našu stranicu o mogućnosti termo-fluidne strukture

Strukturalna Spojnica Električnog polja (Piezoelektrična)

Piezoelektrične probleme karakteriše sprega električnog polja i mehaničke deformacije. Primena električnog polja na piezoelektrični materijal izaziva mehaničku deformaciju i obrnuto mehanička deformacija izaziva električno polje. Ovaj fenomen je osnova za projektovanje mnogih senzora i pokretača.


Piezoelectrična Aktivacija Nosača


Često korišćeno rešenje za električno polje i strukturalnu deformaciju, jeste implementacija TMC modula u ADINA-u. Korisnici takođe mogu implementirati nelinearni konstitutivne odnose između električnog raseljavanja (električni fluks) i tenzora naprezanja (piezoelektrična sredina).

Primeri industrijske primene
  • Mikrofoni
  • Mikropumpe
  • Kontrolne uređaje aktivnih vibracija
  • Adaptivne strukture
Termo-električni priključak (Džulovo grejanje)

Džulovo grejanje je karakteristično za grejanje koje je generisano iz električne struje. Toplota utiče na okolne medije.


Ablacija tkiva radio-frekvencijom korišćenjem sposobnosti ADINA CFD Džulove toplote


Primeri industrijske primene
  • Osigurači
  • Prekidači
  • Elektronsko pakovanje
  • MEMS (mikro-elektro-mehanički sistemi)
  • ablacija tkiva
Akustični-fluid Strukturalna spojnica

U nekim praktičnim primenama, za tečnost se može pretpostaviti da je glatka i nerotirajuća. Ova pretpostavka značajno smanjuje kompjuterski napor potreban za izračunavanje odgovora tečnosti i takođe interakcijske probleme vezane za strukturu tečnosti.


Podzvučni tečni elementi zasnovani na potencijalu u ADINA.


Ovo multifizička mogućnost je posebno korisna kada je frekventni odziv spregnutih sistema tečne strukture od interesa.

Primeri industrijske primene
  • brane
  • rezervoari tečnosti
  • Nuklearne elektrane
  • Zvučnici
  • Podvodne eksplozije
  • vibracije potopljenih struktura
Spojnica transfera protoka tečnosti

Ova klasa multifizičkih problema odlikuje spregu između jednačine momenta, kontinuiteta i energije regulišući protok mešavine tečnosti i drugih vrsta materija (supstanca koja se rastvara). Spojnica je u zavisnosti od gustine smeše i viskoznosti u koncentraciji rastvora. Transfer rastvora prati promenu protoka prostorne distribucije mešavine gustine i viskoznosti, posledično utiče na obrazac protoka, što zauzvrat utiče na kretanje rastvora.


Multifizički tok u poroznim medijima


Primeri industrijske aplikacije
  • Industrija gasa i nafte
  • Modelovanje podzemnih voda
  • Nuklearni otpad
  • Isporuka lekova
Spojnica elektromagnetnog protoka tečnosti

U ovoj klasi multifizičkih problema, protok tečnosti je vođen Lorencovom silom koju izazva elektromagnetno polje.


Elektromagnetika sa ADINA-om


Primeri industrijske primene
  • Mešalice cevi na elektromagnetni pogon
Literatura
  1. K.J. Bathe, Metode konačnih elemenata, u Enciklopediji računarske nauke i inženjerstva, B. Wah (ur.), J. Wiley i Sinovi, 1253-1264, 2009.
  2. 2. Za mnoge primere primene ADINA u multifizičkim problemima, pogledajte našu stranicu Publikacije .
Ključne reči:
Multifizički, interakcija tečnih struktura, termo-mehanička spojnica, porozni mediji, piezoelektrični, Džulovo grejanje, akustika tečnosti, spojnica transfera protoka tečnosti, plovni protok, toplotna fluidna strukturalna spojnica.




Published (Last edited): 18-09-2012 , source: http://www.adina.com/multiphysics.shtml