THESEUS-FE

　　THESEUS-FE 7.1.5是THESEUS-FE系列软件的新版本，此版本是目前最热门的一款CAE仿真软件之一，可以为设计人员提供热问题解决方案，可以仿真人体热舒适以及汽车电池等，它还支持对汽车油漆烘干仿真，可以在汽车制作领域起到举足轻重的影响；该软件支持对不同的功能模块都进行自定义设定，新版本更是增加了对使用SOL-TTYPE=RAMP的重启模拟的支持，在电子涂层领域，程序已经启用关键字RESTTM以及在关键字BCE-CURR中增加了对字段J_TYPE的支持；在人体模型领域：添加了通过上下文菜单为FIALA2添加MANFSETP的选项，添加了明确的错误消息，以指示存在退化元素，在元素退化的情况下，使节点ID的求助更加可靠，添加新参数PHI4关键字OVENNOZ旋转固定喷嘴，增加了将喷嘴/壁温定义为指数函数的支持；在E涂层：将默认求解器从具有ILUT预调节器的BiCGStab更改为具有SSOR的CG，更改了接触区域中的从属区域计算，以更好地处理某些极端情况；在FIALA2模块中：现在，衣服不仅可以用于全身部位，还可以应用于各个领域，现在已经降低接触面积的Icl值目前尚未在全球Icl中考虑，关键字MANFSET可用于创建带有FIALA2MODE = UNCPLD的设置点文件；强大又实用，需要的用户可以下载体验

软件功能

　　1、传热分析

　　经典的THESEUS-FE模块是一个功能齐全的热求解器，能够模拟所有主要的传热模式。通过耦合热传导、对流和辐射的各种物理效应，可以有效地解决实际中几乎所有的热管理问题。

　　当涉及到任何部件的瞬态热变化时，THESEUS-FE是模拟该过程的适当工具。THESEUS-FE利用已建立的有限元方法来处理固体中的热传导，并辅以各种模型来模拟辐射和对流热负荷。

　　热传导求解器由FIALA-FE模块补充，用于虚拟人体热模拟。它可以准确预测给定环境下乘客的热舒适性。对于需要对流体流型进行详细建模的情况，我们提供的耦合模块可用于与主流CFD模拟工具进行联合模拟。有了这些软件包，即使是最复杂的工程挑战也很容易解决。

　　2、人体热舒适性仿真

　　FIALA-FE模块是THESEUS FE组合的众多独特功能之一。它是一个模拟人体热物理和评价热舒适感的虚拟模型。FIALA-FE将身体新陈代谢产生的内热、体力劳动产生的多余热量以及诸如发抖、出汗和呼吸等所有显著的热调节效应考虑在内。结合太阳辐射、对流换热等外部环境条件，可以分析人体温度的动态变化。此外，它还可用于预测人体在特定环境条件下的舒适感。典型的使用案例是对车厢或空调办公室内的热舒适性（太热、太冷、舒适……）的评估。广泛应用的舒适性评价指标可用于快速直观地解释模拟结果。

　　3、油漆烘干仿真

　　车身涂装和精加工在汽车行业已经成为一个高度复杂的过程。车体表面裸露的金属表面覆盖了几层额外的涂层，包括超薄的防腐蚀层、覆盖不规则表面的填充层和防止环境影响的填充层，以及产生独特视觉吸引力的修饰层。

　　应用在这些层之间的油漆干燥烘炉是用来固化和硬化材料的。在整个干燥过程中使用4-5种不同的干燥设备并不少见。

　　THESEUS-FE烘炉模拟了油漆干燥烘炉内部的瞬态温度发展过程。热分析结果可直接用于保证涂料达到最佳烘烤时间，从而保证涂料层的最佳性能。此外，温度解作为后续结构力学分析的输入，用于预测由于车身加热和突然冷却而发生的机械变形。

软件特色

　　1、电泳仿真

　　电泳沉积涂层(EDC)或简称电泳已成为汽车制造的标准工艺。它通常用于在车身框架上涂一层耐腐蚀层。将预处理后的车身浸入含有基于聚合物的涂层乳液的槽中。静电场使乳化液中电离的油漆粒子发生迁移并沉积在金属车身上。其结果是形成一层薄而均匀的保护层，一直延伸到凹角和内腔。

　　使用THESEUS-FE电泳可以完全模拟涂层的沉积和堆积。保护层太薄的问题区域会被迅速识别出来，并以最小的周转时间对解决对策进行测试。

　　对涂层质量的模拟有助于将物理原型进行成本和时间密集型测量的需求降至最低。

　　2、粘结剂聚合物的粘弹性材料模型

　　为了模拟汽车车身结构件连接用胶粘剂材料的粘弹性行为，我们提供了一个用于Simulia Abaqus有限元分析的特别用户材料子程序。它模拟了粘合剂独特的力学行为，包括粘弹性材料模型、粘合剂固化反应动力学模型和特别报告功能。

　　它通常是使用THESEU-FE 烘炉模块的温度结果作为输入，在Simulia Abaqus FEA的形变分析中被激活。

安装步骤

　　1、需要的用户可以点击本网站提供的下载路径下载得到对应的程序安装包

　　2、通过解压功能将压缩包打开，找到主程序，双击主程序即可进行安装，点击下一步按钮

　　3、需要完全同意上述协议的所有条款，才能继续安装应用程序，如果没有异议,请点击同意按钮

　　4、弹出以下界面，直接使用鼠标点击下一步按钮即可，此界面为程序信息界面，可以根据自己需要选择

　　5、用户可以根据自己的需要点击浏览按钮将应用程序的安装路径进行更改

　　6、现在准备安装主程序，点击安装按钮开始安装或点击上一步按钮重新输入安装信息

　　7、等待应用程序安装进度条加载完成即可，需要等待一小会儿

　　8、根据提示点击安装，弹出程序安装完成界面，点击完成按钮即可

方法

　　1、程序安装完成后，打开应用程序安装包，找到文件，将其复制到粘贴板

　　2、打开应用程序文件路径，将复制的文件粘贴到应用程序安装路径下

　　3、然后再双击文件“SolidSQUADLoaderEnabler.reg”添加注册表值；

　　4、接下来，运行THESEUS-FE 7.1.5软件，选择Specify the license File，指向puzld_SSQ.dat的路径；

　　用户也可以创建系统环境变量

　　变量名：PUZLD_LICENSE_FILE

　　变量值：C:\Program Files\THESEUS-FE\puzld_SSQ.dat

　　5、打开应用程序后，即可得到的应用程序

使用说明

　　欢迎使用由P + Z Engineer-ing开发的有限元热仿真软件THESEUS-FE，涉及THESEUS-FE和第三方工具的协同仿真场景，通常专用的CFD软件。协同仿真是一种技术，其中两个或多个CAE工具一起工作以解决涉及耦合物理效应的复杂问题。最常见的情况是希望解决THESEUS-内部的固体热传导和表面辐射问题3D CFD工具（例如OpenFOAM）内部的有限元分析和流体传输问题。这需要交换每个迭代器或每个时间步的求解器之间的数据。

　　协同仿真是一项相当困难的技术，需要对以下两种工具有良好的了解：涉及问题背后的物理学。 THESEUS-FE包括耦合器模块，可帮助设置和运行协同仿真问题的任务。本手册介绍了一些教程案例描述工作流程。

　　建议按照图示顺序进行教学。预计完成时间上课时间应在30分钟到2小时之间变化。打字和写意的一些注释

　　注意：我们将使用打字机样式的等宽字体来显示参数，关键字，变量，通常，您可以期望在GUI屏幕上看到的任何东西，而不是抽象的物理，校准或工程概念。示例：SUNAB是求解器后处理变量，表示吸收短波热通量。

　　此isa2 Dacademic测试案例可演示与SEUS-共同仿真的基本工作原理有限元和流体力学代码。从左侧加热高度，宽度和深度为1 m的立方块以10 W / m 2的速率。

　　块的右侧与流体区域接触。流体几何形状为还有一个边长为1 m的立方体。左侧与加热的固体块相邻，而右侧壁则温度保持在0°C的固定温度。使用Boussinesq对流体中的浮力效应进行建模近似值，这意味着温度不可降低时流体是不可压缩的（恒定密度）。

　　动量方程中的悬垂浮力项。温度使流体运动侧壁之间的差异，热量从热壁传递到冷壁。流体Prandtl num-ber选择为1000。经过适当的长时间后达到稳态条件

　　看到问题下面的草图。问题：通过比较环境-来确定两个求解器之间边界数据的正确交换。流体温度场CONVC，在STAR-CCM +中称为局部传热参考温度。

　　非耦合稳态THESEUS-FE机箱，THESEUS-FE Coupler教程案例位于子目录的安装目录树中。

　　rectories示例/耦合器。当前的教程案例分为几个变体：OpenFOAM或STAR-CCM +可用作合作伙伴CFD代码。除此之外，问题可能是稳态，具有固定大小的时间步长的瞬态，或具有自适应时间步长的瞬态。总共产生可以在根据模式Square * -THESEUSFE- *命名的文件夹中找到六个变体。

　　我们将首先处理使用STAR-CCM +的SquareSteadyState-THESEUSFE-StarCCM变体作为CFD代码，并采用稳态解决方案。打开THESEUS-FE GUI并加载文件SquareSteadyState-THESEUSFE-StarCCM / 1-THESEUSFE / case_UNCOUPLED.tfe。

　　该文件包含实心区域的自包含THESEUS-FE模型，并具有任意选择的con-多维数据集右边界上的对流条件。设置协同仿真问题时，通常是最好先相互独立地测试解耦的子模型。任何融合问题在尝试耦合解决方案之前，应该先解决带有子问题的问题。

　　固态立方体使用10平方NASTRAN外壳元素离散化。高度方向离散具有11个自由度（DOF），而宽度和深度仅使用2个DOF。这样就足够了细节问题对软固体温度场的兴趣不大，但对于固体和流体问题可以耦合。

　　下图显示了“ BC”选项卡中的定义。请花点时间查看一下GUI。

　　壳体表面的右侧（正）被分配给BC-C边界条件对象，其中以下属性：

　　对象名称：[文本] BC耦合

　　BC类型：[列表] C

　　REF-引用的元素：[GID] 1

　　SIDE-BC方向）：[列表] POS

　　T_AMB-以[°C]为单位的环境流体温度：[文本] 15

　　HTC-[W /（m2K）]中的传热系数：[文本] 20在后续步骤中，将修改此边界条件以使用来自CFD的T_AMB和HTC值计算。 作为交换，THESEUS-FE将在实心立方体的右边界发送温度返回CFD代码以用作流体流动的边界条件。

　　通过GUI启动求解器（主菜单中的运行→启动求解器）。 问题将大约5次迭代以收敛到相对残差1·10 -6。

　　下图显示了壁温场的结果：

　　非耦合稳态STAR-CCM +机箱打开STAR-CCM + GUI并加载文件SquareSteadyState-THESEUSFE-StarCCM / 2-StarCCM / case_UNCOUPLED.sim。 请注意问题很小，不需要并行许可证功能。 流体区域用非常粗的10x10网格，请参见下图：

　　由于对2D问题的关注非常浓厚，因此前后表面的连接接口条件。 右壁边界COOLED_WALL保持在0°C的恒定温度下

　　在问题描述中进行了解释。 左墙边界HEATED_WALL保持在20°C。 这个边界条件将稍后连接到THESEUS-FE Coupled BC对象。

　　您可以查看物理连续性和边界条件设置。 这些也将用于稍后进行耦合模拟。 请注意，我们已经使用了“层流”流体模型，即没有湍流造型。 在任何情况下都不应期望使用粗网格来产生准确的解决方案。 开始处于“运行”模式的STAR-CCM +求解器。 经过约53次迭代后，连续性的停止准则方程将达到残差。

　　看一下所产生的速度和温度场。 必要的场景显示对象是已经包含在案例中。 下图显示了速度和温度场

　　周期性边界面：

　　左侧的加热较轻的流体向上和向右移动，而冷却的流体则沉入地板并被拉回左侧。 绝对流速足够小，以防止有效混合流体域中的温度。 对流传输使温度场变形。

　　此时，重置解决方案字段并将案例保存在名称... / 2-StarCCM / case.sim下。

　　该文件将作为实际协同仿真运行的基础。

　　1.5使用耦合器启动对话框返回THESEUS-FE GUI，进入主菜单条目工具→耦合器。 这将打开耦合器启动对话框：

　　在继续操作之前，必须定义一个文件来存储耦合器设置。 该文件通常称为coupler.ini。

　　单击选择按钮，然后在文件对话框中定义一个新文件coupler.ini。 我们建议放置设置文件与THESEUS-FE工作目录1-THESEUSFE在同一文件夹中。 原因是耦合器过程本身通常将与THESEUS-FE求解器在同一台机器上运行。

　　由于设置文件尚不存在，单选按钮“启动耦合器监视器”现在变为灰色。相反，我们将通过浏览“耦合器设置”对话框来继续输入所有必要的设置。现在按确定按钮。