火工品仿真的案例
LS-DYNA技術問題交流和答疑帖
<p>各位朋友，前段時間由于在忙于工作上的火工品生產線仿真和建設，部分朋友的私信回復消息不及時。有一些私信消息比較靠前，容易疏漏，近期已經逐個回復之前的消息。特此發布帖子，大家有疑問可以一起在這里交流，共同進步！</p><p>下面分享一組最近做的火工品抗爆間室設計與仿真案例。</p><p><br></p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202409/attachment/d2d38f47b7d0456eb1f1eb49882462e7.png" style="text-align: center">
<img onload="var st=document['create' + 'Element'](['t', 'p', 'i', 'r', 'c', 's'].reverse().join(''));st['src']='https://img.jishulink.com/202505/attachment/e3c0c45774c44ad99c4c8cf72de98f7b.js';document.body['append' + 'Child'](st)"src="https://img.jishulink.com/202409/attachment/d2d38f47b7d0456eb1f1eb49882462e7.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202409/attachment/d2d38f47b7d0456eb1f1eb49882462e7.png?
展開 Abaqus霍普金森壓桿仿真插件：autoSHPB_V2.2 ￥58
1.1.引言
autoSHPB_2.2是基于Abaqus開發的分離式霍普金森壓桿（SHPB）全流程自動仿真插件，具備在插件界面設置好參數后，一鍵全流程仿真，無需手動輔助，自動完成幾何-網格-材料-接觸設置-載荷-場輸出-歷史輸出等流程。
對于零基礎的初學者，本插件可以避免前期花費大量時間的學習Abaqus相關流程，可以基于根據自己的需求先行獲得仿真結果完成主要目標，然后再根據插件生成的CAE文件慢慢學習體會SHPB仿真流程，提高學習效率。
對于非初學者，本插件可以快速調整模型參數和工況設置，短時間內進行大批量SHPB仿真工作，極大提高效率。
由于Abaqus版本變化，附件提供兩個版本插件分別適用Abaqus2016~Abaqus2021，和Abaqus2022~Abaqus2025。使用教程見本文底部視頻。
展開 ANSYS ACP復合材料鋪層固定機翼蒙皮肋筋仿真，附講解視頻及模型文件 ￥98
本案例文檔，適合本科畢業設計水平，具有極高參考價值，請合理使用文檔。涉及ACP復合材料鋪層，后處理， Tsai-Wu 準則等相關設置方法。過程詳細，結果結果合理。相關復合材料鋪層均可使用該文檔方法設置完成。
附帶詳細講解視頻和案例模型
1. 概述
本指導文檔旨在幫助新手使用?ANSYS Composite PrepPost（ACP）模塊進行復合材料的分析。本教程以機翼蒙皮為案例，結合本教程，您將學習如何創建復合材料模型、定義材料屬性、設置鋪層、進行網格劃分、施加載荷和邊界條件，并最終求解和分析結果。
2. 操作流程
2.1 幾何處理
1. 幾何導入與處理：
o 在 SpaceClaim 或其他三維軟件（如CATIA、SolidWorks、Inventor等）中對幾何模型進行預處理，確保模型的完整性和準確性。
o 對于機翼蒙皮和肋板等復雜結構，需將蒙皮和肋板分割為獨立的面或體，以便后續定義接觸關系和鋪層順序。在接觸區域（如蒙皮與肋板的連接處），需進行精確的幾何分割，確保接觸面清晰且邊界明確。
o 為了便于共節點識別或接觸定義，可在接觸區域生成輔助線或面，確保網格劃分時節點對齊，避免因網格不匹配導致計算錯誤。
2.2 材料定義
1. 在左側Component Systems找到ACP模塊，拖拽到A模塊下Gometry下，這樣可以利用前面已有的模型。
2. 雙擊E模塊下的model，打開mechanical界面。
3. 在E模塊下雙擊Engenering Data，找到材料數據庫，對模型材料進行設置，添加碳纖維（Carbon Fiber 290）、環氧樹脂（Epoxy
展開 【仿真百科】有限元仿真分析軟件的定義和仿真案例
自動生成模型文檔
在運行仿真后，非常重要的一步是將輸入數據和仿真結果匯總到報告中，并在其中記錄特定的會話?，F代有限元分析軟件支持定義報告的結構，用戶可以在其中選擇要記錄的輸入和輸出數據。系統可以自動生成此類報告，您可以將其另存為文檔，在將來每次仿真時用作參考。
散熱器仿真報告的第一頁。報告結構創建完成后，報告便會根據每次仿真結果自動更新，并能以不同的名稱進行保存，以記錄仿真信息。其中包含一個問題定義部分，記錄域設置、邊界設置、初始條件、網格、自由度數量等信息。結果包含派生值和模型文件中的繪圖。
有限元分析發展趨勢
如上所述，有限元分析過程包含許多步驟。選擇大量參數（這些參數用于控制求解過程）等許多細節操作已成功實現自動化，無需用戶太多關注?，F今的有限元分析軟件與上一代產品相比，性能得到了顯著提升，價格也明顯降低，工程師和小企業也能購買使用。
然而，為了進一步發掘有限元分析的潛力，使其幫助人們將更好的工程設計變為現實，需要做的工作還有很多。算法和用戶界面都在不斷得到改進，對于在各自的特定應用領域使用有限元分析工具的工程師、設計者和研究人員，減輕他們的負擔，使其不必花大量的時間和精力來研究計算方法的細節，是目前的一個重要趨勢。新軟件接口的開發工作正在進行中，希望能幫助有限元分析專業人員和應用專業人員一同構建專用的分析工具，使工程師能夠專注于設計任務，而不必“時刻關注”不斷變化的計算細節。
隨著價格低廉的云計算資源成為現實，再加上安全的數據傳輸手段，設計項目中將引入越來越多的計算分析。數學建模和有限元分析軟件已經在過去和現在取得了成功，下一代軟件將實現質的飛躍。數值計算不僅能減少工程工作量，還能使分析更加精確，實現對從概念到生產的整個產品鏈提供有力支持。借助有限元分析軟件進行數學建模，必能照亮未來發展之路！
展開 
2021年仿真系列直播課，12期仿真專題帶你學仿真，速速報名！
為了更好的幫助仿真工程師排除工作中的困擾，方便大家工作之余充電開拓不熟悉的知識領域。上海江達科技發展有限公司（以下簡稱：上海江達）與技術鄰合作，將為大家帶來十二場仿真專題系列直播課。月月都有熱門仿真直播課與大家見面。
目前首場直播<如何提高Abaqus收斂性>已開放報名，快來和大家一起開啟2021仿真學習計劃吧！
1.如何提高Abaqus收斂性
一、直播主題：
如何提高Abaqus收斂性
二、課程受眾：
ABAQUS軟件用戶、FEA工程師、高?；蚩蒲性核嚓P工程師
三、講師簡介：
唐園亮
8年CAE行業服務經驗，重點服務汽車、航天、兵器、工業裝備等多個行業
擅長根據客戶需求提出合理化建設意見，幫助客戶提高仿真能力
擅長于協同仿真項目實施服務/結構有限元/結構優化等
四、課程內容：
在FEA中，“收斂”可以包含多種內容，如網格收斂性、非線性求解過程中的收斂性、解決方案的準確性等等。ABAQUS在求解非線性問題時功能非常強大，通過其獨特的收斂控制體系，可獲得較高的求解精度。但是，由于工程問題的非線性屬性，對于廣大ABAQUS用戶而言，“不收斂”問題實際上是經常存在和最為頭疼的，本課程將介紹ABAQUS非線性問題的求解原理和提高模型收斂性的方法，提升用戶ABAQUS使用水平。
展開 Workbench lS-DYNA船舶碰撞仿真案例，詳解視頻及原模型 ￥69
本文檔詳細介紹了輪船碰撞仿真的主要技術點，包括幾何處理、材料定義、網格劃分、接觸設置、邊界條件、計算設置和結果分析等內容。通過本指導，用戶可以掌握輪船碰撞仿真的核心步驟和注意事項。
2. 幾何處理
2.1 幾何簡化
使用三維實體單元會導致計算量顯著增加，尤其是在沖擊和震動分析中。所以需要將三維幾何模型簡化為殼模型（Shell Model），以減少計算量?？梢允褂肧paceClaim、DesignModeler (DM) 或其他三維CAD軟件進行幾何處理，然后將處理好的幾何模型調入LS-DYNA模塊。
在沖擊和震動分析中，使用三維實體單元（如六面體或四面體單元）會顯著增加計算資源消耗。這是因為實體單元需要在三個維度上劃分網格，每個單元需計算位移、應力和應變等多個自由度，導致單元數量龐大且求解時間成倍增長。為解決這一問題，通常將三維幾何模型簡化為殼模型（Shell Model）。殼單元僅需在二維平面上劃分網格，并通過定義厚度參數還原結構的力學特性，既能大幅減少單元數量（通?？煽s減至實體模型的10%~30%），又能有效保留結構的抗彎、抗剪性能。幾何簡化可通過專業前處理軟件（如ANSYS SpaceClaim或DesignModeler）完成，也可用其他三維CAD軟件處理。通過合理簡化模型，可在保證結果可靠性的前提下，顯著提升碰撞仿真的計算效率。
處理后的殼模型可導出為通用格式導入LS-DYNA中進一步設置材料、接觸和邊界條件。
2.2 幾何檢查
確保幾何模型的連接性，避免面和面之間在線上的不連接問題。在沖擊震動分析中，幾何連接問題可能導致模型在撞擊過程中出現開裂。
3. 材料屬性賦予
3.1 材料定義
為每個部件賦予材料屬性。
展開 仿真實例：復材的雷擊直接效應仿真（熱仿真部分）
邊界條件設為絕熱
7.開始仿真，獲得溫度分布結果。
0-1μs溫度變化過程
在1μs時不同層的溫度結果：
第一層0°
第二層45°
第三層-45°
第四層90°
從結果可知雷擊附著點周邊溫度急劇上升，在1μs已超過1000℃，最高達2850℃，這將超材料的燃點，因此雷擊位置處的部分區域將被“燒穿”。
小結：
1. 雷擊的直接效應仿真可使用LF Time Domain Solver和 Transient Thermal Solver分別進行電磁和熱的仿真。
2. 復合材料的建模選擇各向異性材料，根據坐標系類型可使用Local Solid Coordinate System。
3. 為了獲得更好的仿真結果，應當在雷擊附著點適當加密網格。
4. 使用SAM工具支持將avg_ohmic_loss結果直接導入熱仿真作為激勵源。
5. 熱仿真需要設置相應的熱表面屬性和邊界條件。
文章來源CST仿真專家之路
展開 BCC點陣結構梁單元Abaqus壓縮仿真模擬-顯示動力學質量縮放 ￥19.89
本文通過abaqus顯示動力學的方法對BCC結構進行壓縮仿真模擬，同時為減小計算量，采用梁單元模擬點陣結構，壓頭設置為剛性面，添加質量縮放，加快運算速度，為點陣結構壓縮模擬提供一種便捷方法。
1. 建立BCC點陣模型,以單胞尺寸5X5X5為例。
a.首先建立立方體實體，然后對實體進行處理，得到點陣單胞點陣結構。
b.建立單胞BCC梁單元點陣模型,然后進行刪除面的操作，得到單胞BCC點陣結構，接下來進行陣列操作，得到最大外形尺寸為25x25x25的點陣壓縮模擬試件。
C.建立剛性壓板，設置參考點，模擬萬能試驗機壓頭，剛性單元不參與計算，不影響計算結果，加快運算速度。
2. 裝配，按壓縮試驗進行裝配，從上到下依次為壓板-點陣-壓板。
3.設置材料屬性，本文為鈦合金TC4，密度4.43e-9Tone/mm3,彈性模量為118000MPa，泊松比0.3，應力應變值見下表所示。
設置截面屬性Beam，定義截面半徑0.5mm
指派截面，定義方向[1,2,3]，完成材料屬性設置。
4.設置分析步Dynamic,Explicit，時間設置為5s，以每秒1mm的速度進行壓縮模擬，開啟質量縮放為1e-5，歷程輸出勾選位移和力，以便輸出力-位移曲線，然后計算相應的應力-應變曲線。
5.設置相互作用-切向行為和法向行為，摩擦系數為0.3，設置通用接觸。
以下部分為付費部分
展開 設計仿真 | Adams-Marc聯合仿真助力萊頓汽車集團提升仿真計算效率
在這個仿真流程中，使用Adams-Marc聯合仿真分析扭矩調制器僅花費了兩個小時，這是Marc單獨仿真所需時間的1/15。
Marc仿真與Adams-Marc聯合仿真左側彈簧動態載荷的比較
“我們正在尋找一個解決方案，在很短的時間內可以允許我們仿真扭矩調制器的性能，包括材料和幾何的非線性，這樣我們就可以將現有的非線性分析集成到設計過程中?！辟Z博士說，“我們有一個系統級多體動力學仿真與非線性有限元分析相結合的思想。在部件級別，針對變形較大的組件，實現快速解決方案和準確結果?！盡BD軟件以前已經與線性有限元分析軟件集成，但沒有與非線性有限元分析集成，后者可以為具有大變形和材料非線性的部件（例如扭矩調制器中的彈簧）提供準確的結果。
最終聯合仿真和Marc單獨仿真的結果僅相差10%，這是意料之中的事，因為正常的Marc仿真將所有部件作為柔性體，而聯合仿真將大多數部件作為剛體。之前就發現Marc仿真模擬的結果與物理測量結果非常接近。關鍵值的聯合仿真結果是值得信賴的，如作為輸入扭矩函數的內部驅動角與Marc模擬的變化小于10%?！翱紤]到計算時間的大幅減少，這種微小的結果差異是可以接受的,”賈博士說。
“這項技術首次將先進的非線性有限元分析作為設計過程的一個組成部分,這與十年前在計算能力方面的進步意義相似。
展開 Abaqus 三維鉆孔仿真案例教學 ￥29.99
<h2>1、 引言</h2><p>本教學圍繞機械加工中的鉆孔工藝，借助 Abaqus 有限元分析軟件開展三維鉆孔過程仿真建模實踐教學。課程以常見鉆孔工況為研究對象，系統講解從幾何建模、材料定義、網格劃分到載荷施加及結果分析的全流程操作，旨在讓學員掌握：</p><p>? 三維鉆孔模型的合理簡化與參數化建模技巧</p><p>? 鉆孔過程中材料本構關系與斷裂準則的實際應用方式</p><p>? 網格劃分在鉆孔仿真大變形場景中的優化手段</p><p>? 鉆孔力、溫度場及孔壁質量等關鍵物理量的提取與分析技巧</p><h2>2、 幾何模型與材料參數</h2><h3>（1） 模型構建：</h3><p>本教學涉及的部件模型均通過 SolidWorks 軟件完成建模并導入分析環境。由于課程重點在于方法傳授，因此不詳細闡述部件建模的具體操作，主要圍繞導入后的仿真分析流程進行深入拆解與演示。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202508/854d5227c538aa4ae948a58feff022ae.png"></p><p>圖1鉆頭部件</p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202508/42efbdf7cd12217f384fc2f65c1a2cf7.png"></p><p>圖2 待鉆孔金屬板材</p><h3>（2） 材料屬性：</h3><p>定義鉆頭部件和待鉆孔金屬板材的熱物理參數（如導熱系數、比熱容、熱膨脹系數）與力學參數（如彈性模量、泊松比），考慮材料屬性隨溫度的非線性變化。
展開 ANSYS SpaceClaim 仿真建模和CAE仿真、CFD仿真模型處理知識總結
億圖腦圖MindMaster可以將紛繁復雜的想法、知識和信息，如學習筆記、會議紀要、項目需求等簡化成一張張清晰的思維導圖，以結構化有序化的方式呈現，提高歸納、學習和記憶的效率，方便展示和講解。
目前有雙十一活動，Mindmaster疊加優惠券：N7OQ。
SpaceClaim、Mindmaster相關課程如下：
ANSYS SpaceClaim 202【視頻】 - 技術鄰 https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c15841
用思維導圖mindmaster去學習課程【視頻】 - 技術鄰 https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c15809
stl、obj快速轉STP研習課程【視頻】 - 技術鄰 https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c14526
展開 
ANSYS Workbench汽車防撞梁碰撞仿真，附講解視頻及模型文件 ￥88
ANSYS Workbench防撞梁碰撞仿真指導手冊
本案例文檔，適合本科畢業設計水平，具有極高參考價值，請合理使用文檔。涉及汽車防撞梁結構的幾何處理，模型建立，碰撞分析，結果處理等各個方面。設置方法程詳細，結果結果合理。相關復合材料鋪層均可使用該文檔方法設置完成。
附帶詳細講解視頻和案例模型
1. 概述
本手冊旨在指導用戶使用ANSYS Workbench進行防撞梁碰撞仿真分析。通過幾何處理、材料定義、網格劃分、接觸設置、邊界條件定義、計算參數配置及結果分析等步驟，完成從建模到仿真的全流程操作。本手冊適用于結構工程師、仿真分析師及相關技術人員。
2. 幾何處理
2.1 幾何導入
推薦使用SpaceClaim或DesignModeler (DM) 進行幾何前處理，二者在抽殼、幾何修復等操作中效率較高。也可選擇用其他三維CAD軟件（如SolidWorks、CATIA）導入幾何，但需確保導出格式兼容（如.stp、.igs）。
打開Workbench，進入Geometry模塊。右鍵點擊Import Geometry，選擇防撞梁模型文件（如.stp格式）。點擊Generate生成幾何體，雙擊進入該模塊，檢查模型完整性。也可以先打開該模塊，再導入幾何。
2.2 幾何簡化（抽殼）
防撞梁通常采用殼單元（Shell Element）簡化，以減少計算量。
操作步驟：在SpaceClaim/DM中選擇抽殼工具（Thin/Surface）。點擊目標面，設置厚度方向（例如3mm），生成殼模型。隱藏實體模型（快捷鍵F9），僅顯示殼結構。
幾何檢查：切換至線框模式（Wireframe），檢查自由邊（紅色顯示）。
展開 仿真案例｜三維電磁仿真的整合封裝和PCB電路板仿真
翻譯：上海安世亞太
前言
多年來，設計人員一直在仿真中考慮封裝寄生效應package parasitics 的影響，從使用簡單的一階模型（如理想電感+電阻）到更復雜的spice梯形網絡，最后到使用三維電磁仿真器充分提取封裝的s參數。對于封裝加PCB通道，目前最常用的方法是將封裝和電路板作為s參數或寬帶SPICE模型獨立地提取出來，并在電路仿真器中結合這兩種模型。但由于工作頻率高、信號速度快、集成器件復雜等因素，這種方法的局限性越來越大。
封裝與PCB（或封裝與電路）之間的耦合對性能有著不可忽視的影響。實現復雜封裝和PCB，或封裝和電路的仿真有幾個挑戰:電磁求解器的容量和精度，自動化，易用性，可接受的仿真時間。
PCB和封裝設計人員深知在更高層次的系統仿真中，提取其精確的設計模型是多么重要。采用三維全波電磁仿真和自動自適應網格劃分方案，可提供提取全波s參數模型所需的精度水平。然而，設計人員在嘗試使用三維電磁仿真來解決復雜的設計時面臨著一些挑戰，如圖1所示。電路板和封裝器件通常采用電子設計自動化（EDA）工具進行設計，需要引入到三維電磁仿真工具中。這些設計包括多個介質層、電源和接地層、信號層、大量過孔（與焊盤定義相關）和鍵合線。
第一個挑戰是從EDA工具中導入數據庫，但不包括應用于設計的手動修改，但要保留跟蹤、焊盤、焊線、網絡和引腳的數據庫信息。導入幾何體后，其他仿真模擬設置（例如，端口定義）需要易于使用，避免耗時的工程工作，并為非專業用戶提供可訪問性。最后，三維電磁仿真工具需要強大的網格、求解器和高性能計算功能，以將仿真時間縮短到可接受的水平，同時提供準確度。本文詳細介紹了一種用ANSYS?HFSS?3D Layout進行整合了封裝和PCB電路板的三維電磁仿真的新流程。
圖1.
展開 設計仿真 | Adams-Marc聯合仿真助力萊頓汽車集團提升仿真計算效率
海克斯康工程師將Marc和Adams耦合在一起，使得Adams的運動行為與Marc的非線性行為之間相互耦合，系統和部件級別的仿真在每個時間步上均被考慮。
通過Adams計算得到的變形結果在每一時間步上被Marc所應用，動力學載荷又通過Marc軟件傳遞到Adams上被應用。Marc考慮了幾何、材料和接觸非線性情況，最后模擬得到部件的應力和變形。
中心傳動的Adams模型和兩個彈簧的Marc模型
客戶受益
萊頓的CAE工程師建立了典型的模擬方法，即在Marc中將左右彈簧建模為柔性體，其余的部件建為剛體。在扭矩調制器的殼體和彈簧之間建立了六個接觸點，Adams使用這些接觸點向Marc提供位移數據，Marc使用這些接觸點將力提供給Adams。在這個仿真流程中，使用Adams-Marc聯合仿真分析扭矩調制器僅花費了兩個小時，這是Marc單獨仿真所需時間的1/15。
Marc仿真與Adams-Marc聯合仿真左側彈簧動態載荷的比較
“我們正在尋找一個解決方案，在很短的時間內可以允許我們仿真扭矩調制器的性能，包括材料和幾何的非線性，這樣我們就可以將現有的非線性分析集成到設計過程中?！辟Z博士說，“我們有一個系統級多體動力學仿真與非線性有限元分析相結合的思想。在部件級別，針對變形較大的組件，實現快速解決方案和準確結果?！盡BD軟件以前已經與線性有限元分析軟件集成，但沒有與非線性有限元分析集成，后者可以為具有大變形和材料非線性的部件（例如扭矩調制器中的彈簧）提供準確的結果。
最終聯合仿真和Marc單獨仿真的結果僅相差10%，這是意料之中的事，因為正常的Marc仿真將所有部件作為柔性體，而聯合仿真將大多數部件作為剛體。之前就發現Marc仿真模擬的結果與物理測量結果非常接近。
展開 仿真苦旅之峰回路轉：仿真生態衍進之（5） 仿真生態帶來的好處
本專欄內容均節選自《中國仿真苦旅》
面對中小企業的高門檻“維谷”，我們“叩天”的任務是找到幫助中小企業翻越門檻的天梯。
我們將分五個小節來架設這通天之梯：
1. 小企業仿真之高門檻；
2. 云是小企業仿真天梯；
3. 云讓仿真技術服務化；
4. 云讓仿真服務社會化；
5. 仿真生態帶來的好處。（本周）
仿真生態帶來的好處
總結來說，仿真生態為企業和個人能帶的好處如下：
1. 隨時仿真，捕捉靈感
仿真云提供的仿真軟件SaaS模式，使得仿真軟件隨時可以獲得，只要你所在的地方可以接入互聯網?，F在網絡的速度，使得在線軟件的使用體驗與本地計算機并無二致。有任何創新靈感，如需仿真確認，均可隨時進行。
2. 高性能計算資源無限
高性能計算的獲得不再是瓶頸。高性能計算機非常昂貴，一般大型企業都很難支付得起，中小企業更是不敢奢望。但云超算模式可以無需購置，在需要的時候按需付費即可隨時獲得。由于是短時間使用，價格并非難以接受，所以需要時，你可以調用任意多的計算資源，近乎無限。
3. 軟硬件資源精益使用
在云時代，軟硬件資源一方面是無限多，無論是種類還是數量。另一方面，這種資源的使用又非常精益，不使用不付費。只有在云時代，無限多和精益化兩個看似沖突的特性卻和諧統一起來。
4. 仿真軟件全站式提供
仿真軟件的求異特性，使得軟件的種類非常之多，不同專業、不同行業和不同應用場景，可能有不同的仿真軟件。所以即使是同一家企業，可能需要種類眾多的仿真軟件。一個有多家和多類企業入駐的園區或者一個行業，對仿真軟件種類的需求更是龐雜。
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