Hydrodynamikanalyse-Software Abaqus Multiphysics

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Produktübersicht
Abaqus Multiphysics bietet integrierte Multiphysik‑Simulationsfunktionen innerhalb der Abaqus Unified FEA‑Suite und ermöglicht die Modellierung wechselwirkender physikalischer Phänomene wie Strukturmechanik, Strömungsmechanik, Wärmetransport und Elektromagnetik in einheitlichen Workflows.

Multiphysik‑Simulation und Analyse in Abaqus
Die Multiphysik‑Funktionen sind im Kern von Abaqus verankert und über viele Releases weiterentwickelt worden, um gekoppelte Analysen über Disziplinen hinweg zu unterstützen. Anwender können strukturmechanische FEA‑Modelle erweitern und Elementbibliotheken, Materialdaten und Lastverläufe wiederverwenden.

Erstellung eines Multiphysik‑Simulationsablaufs in Abaqus

• Sequenzielle Ergebniszuordnung - Externe Feldfunktion zum Zuordnen von Ergebnissen vorgelagerter Simulationen (z. B. Temperatur oder Druck) in ein Abaqus‑Modell für nachfolgende Analysen.
• Vollständig gekoppelte Simulation - Lösungsverfahren zur Behandlung bidirektionaler Wechselwirkungen wie thermischer Spannungen, thermo‑elektrochemisch‑struktureller Kopplung, akustisch‑struktureller Kopplung und Strömung durch poröse Medien.
• Co‑Simulation - Offenes Co‑Simulations‑Framework zur Kopplung von Abaqus mit externen Solver‑Systemen für Multi‑Solver‑Workflows.

Vorteil
Die Möglichkeit, zusätzliche Physiken in ein bestehendes FEA‑Modell zu integrieren, ohne Geometrie oder Materialdatenbanken neu aufzubauen, reduziert den Vorbereitungsaufwand: dasselbe Modell, dieselben Elemente, dieselben Materialien und derselbe Lastverlauf lassen sich für Multiphysik‑Untersuchungen nutzen.

Multiphysik‑Fähigkeiten in Abaqus

• Coupled Eulerian‑Lagrangian (CEL) - Gleichzeitige Lösung von Fluid‑Struktur‑Interaktionen (FSI) innerhalb von Abaqus.
• Hydrostatic‑Fluid‑Mechanical - Modellierung vollständig geschlossener gas‑ oder flüssigkeitsgefüllter Hohlräume mit Druck‑Volumen‑Verhalten (Ballons, Airbags, teilweise gefüllte Tanks, Infusionsbeutel).
• Piezoelectric‑Mechanical - Bidirektionale elektrostatische piezoelektrische Kopplung: elektrische Belastung erzeugt Verformung und mechanische Spannung beeinflusst das elektrische Potential.
• Structural‑Acoustic - Integrierte Struktur‑Akustik‑Kopplung für Analysen von Schallübertragung, Strahlung und Dämpfung/Verstärkung.
• Thermal‑Electric - Kopplung von Stromfluss und Wärme, wobei Temperatur die Leitfähigkeit und das elektrische Verhalten beeinflusst.
• Thermal‑Mechanical - Thermisch‑mechanische Wechselwirkungen, einschließlich reibungsbedingter Wärmeentstehung und gekoppelte Temperatur‑Verschiebungs‑Probleme.
• Thermal‑Fluid‑Mechanical - Gleichzeitige Berücksichtigung von Feuchte‑ und Wärmeeffekten für realistische Betriebs‑ und Fertigungsbedingungen.
• Structural‑Pore Pressure - Gekoppelte Boden‑Fluid‑Ansätze zur Analyse des Einflusses von Porenwasserdruck auf geotechnisches Verhalten.

Einsatzbereiche und Anwendungen
Abaqus Multiphysics wird in Batteriensystemen, elektronischen Baugruppen, Spritzguss, Airbags und aufblasbaren Bauteilen, mit Fluid gefüllten Gehäusen, piezoelektrischen Bauteilen, akustischen Systemen und geotechnischen Aufgaben eingesetzt, in denen gekoppelte physikalische Effekte Leistung und Sicherheit bestimmen.

Technische Spezifikationen

• Integriert in die Abaqus Unified FEA‑Produktreihe.
• Unterstützte Physiken: Strukturmechanik, Strömungsmechanik, Wärmetransport, Elektromagnetik und elektrochemische Kopplungen.
• Workflows: sequenzielle Ergebniszuordnung, vollständig gekoppelte Löser, Co‑Simulation mit externen Lösern.
• Hauptmodule: CEL, Hydrostatic‑Fluid‑Mechanical, Piezoelectric‑Mechanical, Structural‑Acoustic, Thermal‑Electric, Thermal‑Mechanical, Thermal‑Fluid‑Mechanical, Structural‑Pore Pressure.
• Wiederverwendung von Modell, Elementbibliothek und Materialdaten für Multiphysik‑Analysen.