ABAQUS教你地铁上站在哪里最舒服

在这个忙碌的城市里，要论最快的交通方式当然是地铁了，然而上下班高峰期的拥挤让人很不舒服。那么问题就来了，站在地铁的哪个位置最舒服，今天我们就一起用ABAQUS软件的流体计算来分析在地铁里的最佳位置。

ABAQUS/CFD是集成在ABAQUS软件包中，用以求解流体力学问题的模块。ABAQUS/CFD采用混合有限体积法和有限元法的求解方法来计算不可压缩的层流和湍流问题，具有较高的求解精度。

1.模型介绍

首先打开ABAQUS软件，选择CFD，如图1所示

图1 软件准备

以容器内的流体运动来模拟车厢与人流攒动，假设车厢长6m，宽2m，高2m，人流高2m，宽1m，长1m，建立几何模型如图2所示，人流涌进的面为流入面，车厢两端的2个面为流出面，其他的10个面均为壁面。

图2 几何模型

对所有模型赋予流体的材料属性，比如水，需要的材料参数为密度，声速与粘度。

用ABAQUS作流体计算时，分析类型有且仅有一种—FLOW，设置求解总时间为5s，其余保持默认设置。在LOAD模块，对模型的流入面与流出面施加Fluid inlet/outlet边界条件，如图3所示，流入面施加压强1000Pa，流出面施加0Pa的压强。

图3 施加Fluid inlet/outlet边界条件

对除了流入面流出面以外的面施加Fluid wall condition边界条件，如图4所示。

图4 施加Fluid wall condition边界条件

在mesh模块，选择单元类型为FC3D8。如图5所示。

图5 单元类型

完成以上前处理设置便可以提交计算了。

2.结果分析

通过ABAQUS的分析，我们得到了运算结果，在后处理模块visualization的处理，我们得到图6所示的流体速度分布矢量图以及图7所示的压力云图。

图6流体速度分布矢量图

图7 压力云图

通过结果分析可知在人流正对着的壁面处压力最大，人流会朝两边散去，在入口两侧的区域会形成局部涡流，此处流体速度为0，压力最小。因此我们很容易得到结论，在一个拥挤的地铁车厢里，除了座位最舒服的位置是在门的两侧，在这个位置人潮涌动最小！

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