【摘要】：本研究課題依托“十二五”新疆制造業(yè)信息化科技示范工程（NO.201130110）——“制造業(yè)信息化關(guān)鍵技術(shù)與軟件產(chǎn)品研發(fā)應(yīng)用”項目。 由于全球性的能源短缺，世界各國正在積極尋找新的能源捷徑[1]。因此，風(fēng)能開發(fā)成為許多國家高度重視的領(lǐng)域，從而風(fēng)力機的風(fēng)載荷研究也成為了我們進行安全穩(wěn)定性能測試的主要參數(shù)之一。但是風(fēng)載荷作用的重要參量——流場干擾等問題往往不能通過簡單的實驗進行解決。通常是需要進行風(fēng)洞實驗，即將實物或模型放入風(fēng)洞中進行模擬試驗，從而得出風(fēng)荷載的相關(guān)數(shù)據(jù)作為風(fēng)力機的設(shè)計依據(jù)和參考[2]。但它卻存在成本高、周期長、靈活性差、有縮尺效應(yīng)等缺點。為了尋找一種可以替代該傳統(tǒng)設(shè)計的方法手段，我們通常的做法就是引入“數(shù)值風(fēng)洞”技術(shù)進行氣動特性數(shù)值模擬。然而隨著計算機圖形學(xué)的快速發(fā)展以及虛擬現(xiàn)實技術(shù)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展，我們開始借助計算機進行超大數(shù)據(jù)量的計算，然后以直觀的二維，三維圖像進行展示，便于我們交流和理解。 所以我們提出了面向OSG的風(fēng)力機計算流體動力學(xué)（CFD)分析與科學(xué)計算可視化的研究課題。此課題是建立在計算流體動力學(xué)（CFD）原理的基礎(chǔ)上。通過在計算機上應(yīng)用ANSYS Workbench軟件的CFX模塊進行風(fēng)力機的CFD分析計算求解，以達到對其進行氣動特性數(shù)值模擬的結(jié)果，再結(jié)合面向虛擬現(xiàn)實技術(shù)的OSG軟件來實現(xiàn)風(fēng)力機氣動特性數(shù)值模擬的科學(xué)計算可視化研究。從而將由風(fēng)力機進行氣動特性數(shù)值模擬所產(chǎn)生三維流場結(jié)果圖以直觀形象的效果展現(xiàn)出來，讓用戶更加直觀的觀察到風(fēng)吹過風(fēng)力機時所產(chǎn)生的流場，從而增加我們對不容易觀察到的風(fēng)力機流場的感知度，更有助于提高我們對風(fēng)力機進行的科學(xué)研究水平。該方法相比于傳統(tǒng)的模型試驗方法具有：計算周期短、價格低廉、數(shù)據(jù)信息豐富、可進行多種風(fēng)荷載下風(fēng)力機的氣動特性的數(shù)值模擬并實現(xiàn)相對直觀的可視化展示等。因此該課題的設(shè)計與研究具有相對重要的現(xiàn)實意義與研究價值。
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TK83;TP391.41
【圖文】：

圖 3 1 UG 風(fēng)力機三維幾何模型 有了風(fēng)力機三維幾何模型，我們就應(yīng)該對其進行 CFD 分析計算求解來實力機氣動特性數(shù)值模擬。由于 UG 軟件的自身的局限性難以實現(xiàn)對風(fēng)力機的特性數(shù)值模擬分析求解，因此，我們選擇了 ANSYS-Workbench 中的 CFX模塊進行風(fēng)力機的單向流固耦合分析以此來實現(xiàn)風(fēng)力機氣動特性數(shù)值模擬算求解過程。.5.2 UG 與 ANSYS 軟件數(shù)據(jù)接口的實現(xiàn) UG 是一個能夠?qū)崿F(xiàn)交互功能的計算機輔助設(shè)計與計算機輔助制造CAD/CAM）軟件系統(tǒng)，具有強大的三維實體造型功能，并具有豐富的數(shù)據(jù)展性來實現(xiàn)其與 FEM、CAE 等相關(guān)軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的功能[32]當我們選擇用三維造型設(shè)計軟件 UG 建立風(fēng)力機三維幾何模型后，就需要

IGES （The Initial Graphics Exchange Specification，簡稱 IGES）是被定義基 于 計 算 機 輔 助 設(shè) 計 與 計 算 機 輔 助 制 造 系 統(tǒng) （ Computer-Aided Design(CAD)&Computer-Aided Manufacturing (CAM) systems）不同計算機系統(tǒng)之間的相互通用的 ANSI 信息交換標準，也可稱作初始化圖形交換規(guī)范[33]。我們可以應(yīng)用 IGES 格式特性之后，讀取來自不同平臺的完整數(shù)據(jù)實現(xiàn) CAD 或 CAM 系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)相互交換的規(guī)范[34]。了解掌握了 IGES 文件結(jié)構(gòu)的相關(guān)功能與構(gòu)成，我們就可以應(yīng)用 UG 軟件導(dǎo)出風(fēng)力機的三維幾何造型，然后再導(dǎo)入到 ANSYS-Workbench 中進行風(fēng)力機的三維幾何重構(gòu)，以達到我們進行風(fēng)力機氣動特性數(shù)值模擬的目的。如下圖 3-2 所示UG 軟件導(dǎo)出的 IGES 文件。

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相關(guān)期刊論文 前3條

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本文編號：2724632