创建材料数据库

以下说明介绍如何在新的材料数据库对象中设置材料及其属性。

  1. 右键单击材料数据库节点,然后选择新建文件夹


  2. 右键单击数据库文件夹节点,然后选择新气体、液体或固体。


  3. 右键单击数据库材料节点,然后选择新建数据库属性...
  4. 从显示的选择数据库属性对话框内的列表中,选择具有相应方法的数据库属性。


  5. 完成后,单击确定

在该对话框中选择材料属性选项之后,选项将从对话框中消失,且相应的节点将显示在对象树中。在以下示例中,已选择选项 Saturation Pressure - Polynomial(饱和压力 - 多项式)。对象树中将额外生成节点,这些节点将使用多项式 (T) 方法表示饱和压力材料属性。



添加数据库对象

可以手动将材料数据库对象添加到 Simcenter STAR-CCM+ 模拟。

  1. 要创建材料数据库对象,右键单击材料数据库管理器节点,然后选择新建材料数据库...


    此时将显示一个默认名称为 matl 的新的空节点。



    后续对象将采用附加一个数字的默认名称,可以重命名。

  2. 要从 GUI 内填充此数据库,则创建文件夹。右键单击数据库节点,然后选择新建文件夹。稍后,可以根据需要重命名文件夹以组织数据库材料。
  3. 准备好文件夹之后,右键单击每个文件夹,选择要创建的数据库材料。数据库材料对象具有附加数字的默认名称,这些名称基于通过右键单击操作选择的类型。根据这些对象要表示的数据库材料,对这些对象进行重命名。在符号标题属性中输入,但选择的符号条目更为重要。
  4. 接下来,打开数据库材料节点,选择数据库材料属性节点并输入属性值。如果设置多个具有类似属性的数据库材料,则可使用复制粘贴方法,如下所示:
    1. 创建某一数据库材料并设置所有属性值。
    2. 右键单击该数据库材料的节点,然后选择复制
    3. 为类似数据库材料创建另一节点。
    4. 右键单击较新节点,然后选择粘贴。它将具有先前数据库材料的所有属性和子对象。
    5. 根据需要调整较新数据库材料的属性。

    通过使用数据库对象的文件路径属性,可从以下位置选择新数据库文件的文件路径:

    • 根目录
    • Simcenter STAR-CCM+ 安装目录
    • 当前模拟文件所在的位置


    但是,只有在显式将创建的数据库导出至外部文件之后,才能保存该数据库。Simcenter STAR-CCM+ 将在每个数据库对象的工具提示和属性窗口描述区域中提醒这一事实,无论其表示的数据库保存与否均是如此。



要将新数据库导出至外部文件,只需右键单击该节点并选择保存即可。



该文件将以 .mdb 格式保存,且默认名称与对应节点的名称匹配。

样本材料数据库文件

材料数据库文件(扩展名为 .mdb)以 XML 格式存储信息。示例如下。对于任何给定组分,可以使用不同的方法(例如常数、多项式)指定每个材料属性。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no" ?>
<!-- Starccm+ Material Data Base version 3.0 -->
<MaterialDataBase title = "sample">
     <DataBaseFolder title = "Gases">
       <Species title="Air" symbol="Air" phase="Gas">
         <MolecularWeight value= "28.9664" />
         <SpecificHeat>
           <Constant value= "1003.62" />
           <Polynomial nInterval="1">
             <Coefficients size="5">
               <range> 100 1000</range>
               <coeffs> 909.528 0.326873 -0.000102708 1.50057e-08 -8.02287e-13  </coeffs>
               <exponents> 0 1 2 3 4  </exponents>
             </Coefficients>
           </Polynomial>
         </SpecificHeat>
         <Density value= "1.18415" />
       </Species>
       <Species title="Methane" symbol="CH4" phase="Gas">
         <CriticalPressure value= "4.595e+06" />
         <DynamicViscosity value= "1.11906e-05" />
       </Species>
     </DataBaseFolder>
</MaterialDataBase>

Simcenter STAR-CCM+ 材料数据库文件中的每个材料属性均使用唯一标签进行标识。

材料属性标签 单位
AcentricFactor(离心因子) 无量纲
ChargedSpeciesMobility(充电组分迁移率) M^2/(s-V)
ChargeNumber(电荷数) 无量纲
CriticalPressure(临界压力) Pa
CriticalTemperature(临界温度) K
密度 kg/m^3
Dlnc0Overdlnc 无量纲
DlnfAOverdlnc 无量纲
DynamicViscosity(动力粘度) Pa-s
EddyCurrentLossCoefficient(涡流损耗系数) W/kg
ElectricalConductivity(导电率) S/m
ElectronicPartition(电子配分函数) 无量纲
ElementalComposition(元素成分) 无量纲
发射率 无量纲
J/kg
FractionSolid(分数固相) 无量纲
FusionLatentHeat(融合潜热) J/kg
HeatOfFormation(生成热) J/kg
HeatTransferCoef(热传递系数) W/(m^2-K)
HysteresisLossCoefficient(磁滞损耗系数) W/kg
层压叠片 m
兰纳-琼斯特征能量 K
LennardJonesCharacteristicLength(兰纳-琼斯特征长度) 无量纲
LennardJonesDipole(兰纳-琼斯偶极) 无量纲
LennardJonesMoleculeType(兰纳-琼斯分子类型) 无量纲
LennardJonesPolarization(兰纳-琼斯极化) m
LennardJonesRotation(兰纳-琼斯旋转) 无量纲
LiDiffusivity(锂扩散率) m^2/s
Liquidus(液相线) K
LiTransferance(锂迁移率) 无量纲
MagneticRemanence(磁场剩余) T
MolecularDiffusivity(分子扩散率) m^2/s
MolecularWeight(分子量) kg/kmol
Permeability H/m 或 μ 0
介电常数 farad/m 或 ε 0
PoissonRatio 无量纲
PrimaryDendriteArmSpacingCoeff(一次枝晶间距系数) m
ReferenceTemperature(参考温度) K
SaturationPressure(饱和压力) Pa
SaturationTemperature K
SecondaryDendriteArmSpacingCoeff(二次枝晶间距系数) m
SecondaryDendriteArmSpacingExp(二次枝晶间距指数) 无量纲
SeebeckCoefficient(Seebeck 系数) V/K
Solidus(固相线) K
SpecificHeat(比热) J/kg-K
StandardStateEntropy(标准状态熵) J/kg-K
StandardStateReferenceTemperature(标准状态参考温度) K
SteinmetzCoefficientA(Steinmetz 系数 A) 无量纲
SteinmetzCoefficientB(Steinmetz 系数 B) 无量纲
SurfaceTension N/m
ThermalConductivity(导热率) W/m-K
ThermalDiffusivity(热扩散率) W/(m-K)
ThermalExpansion(热膨胀) /K
ThermalExpansionSolids(热膨胀固体) /K
TurbulentPrandtlNumber 无量纲
VaporizationLatentHeat J/kg
VibrationalPartition(振动配分) 无量纲
WettingAngle(湿润角) rad
YoungsModulus(杨氏模量) Pa