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[研究方向] CFD、FEA区别与联系

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dreamy 发表于 2014-8-14 18:12:49 | 显示全部楼层 |阅读模式

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RT,求版上大神普及两者关系。
另外还有几个小问题:
1.ME/AE里是不是CFD侧重流体,而FEA侧重固体?
2.两种现在主要做的是算法改进还是工程应用?
3.如果用设计软件(CAD/SOLIDWORKS等)制作了一个模型(泵、风机等),并用fluent等对其中叶片的受力、流体的流动情况进行了一定分析。这样的一个项目可以说成适合哪些方向?能不能归入Design & Manufacturing、CFD、FEA或者fluid mechanics或其他类别里?说成哪几项是可以打擦边球的,而哪几项是match的?
谢谢版上大神!
icswy 发表于 2014-8-18 08:42:00 | 显示全部楼层
1.CFD是计算流体力学的缩写(主要是有限体积法,差分法之类的算法),FEA是有限单元分析的缩写(有限单元算法,通过单元刚度矩阵拼装出总体刚度矩阵,给定载荷列阵求解位移列阵). 1point 3acres 璁哄潧
2.CFD属于还在发展的学科,工程应用上不是很成熟,经常需要试验的验证。而FEA发展已相对成熟,对于线性静力计算商用软件的准确度是相当高的
3.关键还是要看你在分析中的侧重点了,是叶片的应力分析?(FEA),流场的分析?(CFD),两者相互作用?(流固耦合),还是针对叶片进行优化分析?等等
本人是结构方向的,所以FEA接触的多一些,CFD方面略知皮毛,还请板上诸多搞CFD的筒子详细指点
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bianxin 发表于 2014-8-20 15:10:18 | 显示全部楼层
Q1:CFD 是计算流体力学的简称,是一门涉及到计算数学、物理的交叉学科,本质上是如何能更准更快的求出NS方程的数值解。FEA是有限元分析的简称,目前FEA很成熟,主要用在固体力学领域,在流体力学领域很少用到有限元法,大部分是采用有限体积方法FVM,有限差分方法FEM等。当然,目前多物理场耦合是热点,猜测有些CFD的小组也会需要FEA的人(纯猜测,本人申请15FALL)。Fluent,CFX,NUMECA等是CFD的商业软件。会用商业软件与了解CFD的基本原理还有不少区别,当然商业软件的熟练使用能提高自己的工程背景。
Q2:FEA不清楚。在CFD领域,网格生成,高精度格式,多物理场耦合,等等都是研究热点,我想这算是算法改进吧。。。CFD在工程领域应用也很广泛,商业软件在中国的流行就是见证。至于美帝的高校都搞什么,不太清楚。。

补充内容 (2014-8-20 15:15):
Q3:还是看自己想突出哪方面吧,至少我感觉会用fluent不能说是和CFD很match,商业软件只是封装好的代码,我们只进行了前处理和后处理,而把最重要的求解方法(求解器)交给了软件。

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土豆加油 发表于 2014-8-23 13:34:49 | 显示全部楼层
FEM(Finite Element Method)貌似叫有限单元法而不是有限差分法吧。。学术界用的ABAQUS比较多,偏固体(不过它现在也在做流体模块了)。二次开发很强,比方UMAT,UELEMENT什么的。。
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bianxin 发表于 2014-8-25 10:40:47 | 显示全部楼层
土豆加油 发表于 2014-8-23 13:34
FEM(Finite Element Method)貌似叫有限单元法而不是有限差分法吧。。学术界用的ABAQUS比较多,偏固体(不过 ...

对对,FDM那是FEM顺手打了出来。。
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zach 发表于 2014-8-25 15:38:29 | 显示全部楼层
1. 是
2. ms主要做工程应用,phd主要做算法改进。。。
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zjhsyfz 发表于 2014-10-4 12:53:58 | 显示全部楼层
能不能归入Design & Manufacturing?我对这个问题也很疑惑。我是Design方向的,感觉很多研究方向写了Design的老师其实还是基于他们的领域做所谓的设计,并非本科的机械设计,装备设计啥啥的。第一学期我也选了FEA和流体的课,感觉ME很多方向有交叉,多学学也挺好。当我问Advisor哪些课和Design紧密,我为啥推荐的课里很多与Design无关关,他对这问题很无语。。。他只是说,某几门课你是要上的,第一学期很多课是基础课。。。
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