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教程
教程按步骤介绍了 Simcenter STAR-CCM+ 针对各种应用的使用方法，并提供特定应用的设置、初始化和求解流程步骤。大部分案例都提供了可下载的宏和模拟文件。
固体应力
本节教程介绍了用于计算固体区域的变形、应变和应力的多种 Simcenter STAR-CCM+ 功能。同时显示此类计算如何与流体结构相互作用的分析内的流体行为耦合。
已预先指定固体运动的 FSI：扑动机翼
在 Simcenter STAR-CCM+ 中，对于运动路径由多个叠加运动描述的系统，可以分析它们的双向耦合流体结构相互作用。
加载初始模拟
起始模拟文件包含为蜂鸟翅膀预定义的区域、翅膀周围重叠的流体区域，以及背景流体。在此模拟中，您将为一半的蜂鸟建模。

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教程
教程按步骤介绍了 Simcenter STAR-CCM+ 针对各种应用的使用方法，并提供特定应用的设置、初始化和求解流程步骤。大部分案例都提供了可下载的宏和模拟文件。
- 使用教程的宏和文件
  支持中心网站提供各种教程的宏、输入文件和最后模拟文件的可选下载包。这些宏和最终模拟文件是书面教程的辅助，因此您可以根据下载文件或使用宏构建并运行的模拟来检查最终结果。
- 简介
  欢迎使用 Simcenter STAR-CCM+ 入门教程。在此教程中，您可以探究重要的概念和工作流程。在学习其他资料之前，应先完成此教程。
- 基础教程
  基础教程以一系列简短的教程，介绍了 Simcenter STAR-CCM+ 的主要功能。
- 几何
  本节教程介绍了可创建和处理零部件与 3D-CAD 的多种 Simcenter STAR-CCM+ 功能。
- 网格
  本节教程介绍了用于构建 CFD 网格的各种 STAR-CCM+ 功能。
- 不可压缩流
  本节教程介绍了用于不可压缩流体流动以及孔隙率和求解录制的多种 Simcenter STAR-CCM+ 功能
- 可压缩流
  本节教程介绍了用于可压缩流体流以及谐波平衡的各种 Simcenter STAR-CCM+ 功能。
- 热传递和辐射
  本节教程介绍了适用于热传递、辐射和热舒适性的各种Simcenter STAR-CCM+ 功能。
- 多相流体
  本节教程介绍了用于模拟多相流体问题的多种 Simcenter STAR-CCM+ 功能
- 离散元方法
  本节教程介绍了用于模拟离散元方法问题的多种 Simcenter STAR-CCM+ 功能
- 运动
  本节教程介绍了在模拟涉及移动几何和网格、动态流体相互作用以及刚体运动的问题时可以使用的各种 STAR-CCM+ 功能：
- 反应流体
  本节教程介绍用于模拟反应流体（例如燃烧）的多种 Simcenter STAR-CCM+ 功能。
- 固体应力
  本节教程介绍了用于计算固体区域的变形、应变和应力的多种 Simcenter STAR-CCM+ 功能。同时显示此类计算如何与流体结构相互作用的分析内的流体行为耦合。
  - 线性应力分析：悬臂梁
    此教程演示　Simcenter STAR-CCM+　线性有限元 (FE) 结构分析的基本概念和工作流。
  - 平面应力：拉伸力场内带圆孔的板
    此教程演示如何在 Simcenter STAR-CCM+ 中创建线性弹性有限元 (FE) 应力分析。
  - 使用自适应时间步的超弹性应力分析：三叶心脏瓣膜
    三叶瓣膜是通过柔性叶瓣变形实现打开和关闭的心脏瓣膜假体 [reflink]。由于瓣膜操作所依赖的弹性冲跳具有不稳定性，因此成功模拟瓣膜打开事件具有挑战性。Simcenter STAR-CCM+ 提供动态时间步控制，有助于成功实现模拟。
  - 正则模态求解器：风轮机叶片
    在固体力学中，正则模态描述固体在一组固定频率（称为体的固有（或共振）频率）下的振荡运动。
  - Conjugate Heat Transfer and Thermal Stress: Exhaust Manifold
    Simcenter STAR-CCM+ allows you to combine the advantages of the finite volume (FV) and the finite element (FE) methods together in the same simulation.
  - 来自映射温度数据的热应力：排气岐管
    本教程介绍了如何在 Simcenter STAR-CCM+ 中进行热应力分析。
  - 流体结构相互作用：振动管
    本教程演示如何在 Simcenter STAR-CCM+ 中设置流体结构相互作用 (FSI) 问题。
  - 已预先指定固体运动的 FSI：扑动机翼
    在 Simcenter STAR-CCM+ 中，对于运动路径由多个叠加运动描述的系统，可以分析它们的双向耦合流体结构相互作用。
    - 加载初始模拟
      起始模拟文件包含为蜂鸟翅膀预定义的区域、翅膀周围重叠的流体区域，以及背景流体。在此模拟中，您将为一半的蜂鸟建模。
    - 生成网格
      初始模拟包含经过全面设置并可立即执行的预定义网格操作。这些操作准备了几何部件，可为流体和固体区域生成适当的网格。
    - Defining the Physics Models, Materials, and Boundary Conditions
      As the tutorial focuses on the definition of superposed motions, you can reduce the solution time by applying simplified physics. In this simulation, you model the wing as a linear solid surrounded by a fluid in laminar regime. Assuming a laminar regime considerably reduces the computational time. However, for a more accurate FSI analysis, you would include the effect of turbulence on the flow.
    - 定义机翼扑动循环
      机翼扑动运动周期性的，周期为 s。因为该运动是周期性的，所以很容易定义通过表示扑动循环的分数的标准化时间来定义它。 $T = 1 / 40$ $t_{F C}$
    - 定义机翼运动
      为说明机翼总位移，可以按照规定的扫掠运动、规定的俯仰运动以及由应力求解器计算的变形来叠加用于移动实体网格的三种运动。
    - 定义扫掠和俯仰运动
      扫掠运动是围绕冲程平面法线的刚性旋转。扫掠角随时间协调变化，变化幅度为 70°。 $ϕ$ 俯仰运动是围绕机翼纵向轴的刚性旋转。俯仰角对于大多数前后冲程来说是恒定的，仅在冲程反转（旋后和旋前）时随时间线性变化。 $α$ 在本教程中，您将导入一个表，其中包含对应扑动循环时间离散值 ${(t_{F C}, ϕ, α)}_{i}$ 的冲程角和俯仰角的值。要计算每个时间步的扫掠和俯仰角度，您需要创建对导入的表数据进行插值的报告。
    - 定义重叠区域的运动
      在该模拟中，背景流体保持静止，而重叠区域随机翼位移而移动。要定义重叠区域的运动，可以将运动管理的坐标系应用于区域，并将变形控制的变形应用于流体-结构交界面。
    - 创建监视器和绘图
      为便于查看，可以创建冲程角和俯仰角、旋转速率及升力的绘图。
    - 创建场景
      为了实现可视化，创建显示流体求解和机翼变形的场景。
    - 运行模拟
      运行模拟之前，定义流体结构耦合求解器的模拟时间、时间步和稳定方法。
    - 参考书目
      扑动详情基于以下研究论文。
  - FSI 和 6 自由度运动：船舶螺旋桨的应力分析
    在流体结构相互作用模拟中，可定义固体结构与 6 自由度体的相对运动。典型应用是分析连接到船舶的螺旋桨上的机械应力。
  - 具有打开和关闭流道的 FSI：隔膜阀
    对于橡胶等超弹性非线性材料变形，Simcenter STAR-CCM+ 提供了执行具有打开和关闭流道的双向耦合流体-结构交互 (FSI) 模拟的功能。此功能可辅助（但不限于）一系列行业中使用的密封件、阀门和垫圈的设计。
  - FSI 网格重构和网格化几何部件接触：橡胶套筒
    Simcenter STAR-CCM+ 可用于在模拟中对可变形结构和几何部件网格化表面之间的机械接触进行建模。这有助于模拟弹性固体与刚性障碍之间的相互作用，而无需对障碍进行显式建模。
- 气动声学
  本节教程介绍了 Simcenter STAR-CCM+ 中用于求解气动声学模拟的各种功能。
- 电磁
  以下教程介绍的功能用于求解涉及到电磁场的问题。
- 电化学
  以下教程演示了电流诱导的化学反应。
- 电池
  本节教程介绍用于设置电池模型的多种 Simcenter STAR-CCM+ 功能：
- 自动化
  本节教程介绍了多种 Simcenter STAR-CCM+ 自动化和宏功能。
- 设计探索
  本系列教程介绍了用于在Design Manager中运行设计探索研究的各种功能。
- 与 CAE 程序耦合
  本节教程介绍用于与 CAE 程序耦合的多种 Simcenter STAR-CCM+ 功能：
- 分析方法
  本节教程介绍了 Simcenter STAR-CCM+ 中用于分析和可视化模拟数据的各种功能。
- Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder
  本套教程介绍了使用专用加载项 Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder 在 Simcenter STAR-CCM+ 中模拟内燃机的功能。

加载初始模拟

起始模拟文件包含为蜂鸟翅膀预定义的区域、翅膀周围重叠的流体区域，以及背景流体。在此模拟中，您将为一半的蜂鸟建模。

起始模拟还提供了边界和交界面。交界面为：

翅膀和流体之间的流体-结构交界面
背景流体区域和重叠区域之间的重叠交界面
翅膀和翅膀支座之间的结构-结构交界面

要加载初始模拟：

启动 Simcenter STAR-CCM++。
选择文件 > 加载...
在加载文件对话框中，单击浏览...
在打开对话框中，导航至已下载教程文件的 solidStress 文件夹。
选择 flappingWing_start.sim，并单击打开。
在加载文件对话框中，单击确定。
将模拟另存为 flappingWing.sim。
您可以展开相关节点以查看预定义设置。