CAE仿真分析
關(guān)注創(chuàng)建者：毛晉賢 創(chuàng)建時(shí)間：2015-11-09
CAE仿真分析的視頻教程
乘用車前防撞梁前碰CAE仿真分析案例
●通過(guò)本視頻案例，帶領(lǐng)初學(xué)者走入乘用車安全CAE方針分析的大門，重點(diǎn)在于講解該專項(xiàng)學(xué)科的CAE仿真分析流程，更多專項(xiàng)操作（如幾何清理、網(wǎng)格剖分、法規(guī)解讀）請(qǐng)期待后續(xù)的視頻講解。 ●練習(xí)文件下載方式： 第一步、打開微信，在公眾號(hào)搜索欄輸入名稱“DR有限元”或者輸入號(hào)碼“hello_cae”關(guān)注我們公眾號(hào)。 第二步、在聊天對(duì)話框中輸入“前防撞梁”，就會(huì)彈出下載方式啦。
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仿真干貨｜云端CAE實(shí)戰(zhàn)——ANSYS FLUENT 蝸殼離心泵仿真分析
SimForge?高性能仿真云平臺(tái)， 邀您開展ANSYS FLUENT仿真計(jì)算！ 前處理→求解→后處理， 1個(gè)視頻，用“蝸殼離心泵仿真分析”案例， 帶您從0開啟全流程高性能仿真云端實(shí)戰(zhàn)！
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仿真（CAE）應(yīng)用工程師中級(jí)培訓(xùn)付款鏈接
通過(guò)參與中級(jí)CAE應(yīng)用工程師仿真培訓(xùn)，學(xué)員將深入掌握結(jié)構(gòu)分析與流體仿真的基礎(chǔ)理論、數(shù)值計(jì)算技術(shù)及其廣泛應(yīng)用，并依托自主研發(fā)的CAE仿真平臺(tái)，實(shí)踐分析工程案例。培訓(xùn)結(jié)束后，學(xué)員將具備獨(dú)立建模、分析特定項(xiàng)目技術(shù)可行性的能力，熟練運(yùn)用仿真軟件評(píng)估方案可行性，并能撰寫詳盡的分析報(bào)告。
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CAE仿真分析的實(shí)例教程
來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 作者：佚名
關(guān)鍵字：CAE 仿真分析規(guī)范
究竟什么是仿真分析規(guī)范，企業(yè)為什么要建立仿真規(guī)范，以及如何建立仿真分析規(guī)范呢？
仿真分析規(guī)范的概念
仿真分析規(guī)范是基于企業(yè)的產(chǎn)品特點(diǎn)，總結(jié)以往的仿真分析經(jīng)驗(yàn)、參照試驗(yàn)數(shù)據(jù)、借鑒其它行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以理論為指導(dǎo)，制定出的一套規(guī)范化作業(yè)流程。CAE仿真規(guī)范主要包括兩部分，即基礎(chǔ)通用CAE仿真規(guī)范與主要CAE仿真業(yè)務(wù)涉及的分析規(guī)范兩大部分：
●基礎(chǔ)通用CAE仿真規(guī)范：指的是對(duì)于企業(yè)通常進(jìn)行CAE仿真總體的工作規(guī)范，指導(dǎo)如何進(jìn)行CAE仿真分析及管理，具體可以根據(jù)客戶的具體業(yè)務(wù)來(lái)分類，梳理；
●具體業(yè)務(wù)分析規(guī)范：指的是企業(yè)對(duì)于其研發(fā)的具體產(chǎn)品類型進(jìn)行某一類型仿真分析的業(yè)務(wù)規(guī)范，比如某類型機(jī)匣強(qiáng)度分析規(guī)范，包括從模型的導(dǎo)入、幾何清理簡(jiǎn)化、網(wǎng)格生成、材料等屬性賦予、邊界載荷設(shè)定、分析提交、結(jié)果處理、評(píng)價(jià)及報(bào)告編寫等，同時(shí)形成一套作業(yè)指導(dǎo)書，分析工程師按照作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行機(jī)匣的強(qiáng)度分析，以此保證工作效率、精度。因此需要根據(jù)企業(yè)自身的產(chǎn)品分類來(lái)進(jìn)行梳理、規(guī)劃。
通常，會(huì)以企業(yè)研發(fā)的主要產(chǎn)品為研究對(duì)象，建立相應(yīng)的仿真分析規(guī)范，用以規(guī)范企業(yè)的仿真分析。
企業(yè)為什么要建立仿真分析規(guī)范？
隨著CAE仿真分析工作在企業(yè)的開展，大量的工程師參與到CAE仿真分析工作中去，不同的分析工程師在分析過(guò)程中，由于自身掌握的相關(guān)專業(yè)知識(shí)、軟件掌握能力以及對(duì)產(chǎn)品本身的理解程度，往往在模型簡(jiǎn)化、網(wǎng)格劃分、邊界條件的處理上各不相同，具有較大的隨意性，這就造成了不同的分析人員對(duì)于同一問(wèn)題分析結(jié)果有一定差異，導(dǎo)致產(chǎn)品設(shè)計(jì)者對(duì)于分析結(jié)果的懷疑；在這種情況下要對(duì)此分析結(jié)果反復(fù)校核，浪費(fèi)大量人力物力。
展開 FEMTransfer軟件在航空航天、船舶與海洋工程、海上風(fēng)電等專業(yè)有著重要作用，這些行業(yè)進(jìn)行CAE仿真分析時(shí)對(duì)梁?jiǎn)卧哂蟹浅？量痰囊螅罅簡(jiǎn)卧仨毦哂芯珳?zhǔn)的朝向和偏移量。市面上的全部有限元模型轉(zhuǎn)換軟件都無(wú)法做到準(zhǔn)確地保證梁?jiǎn)卧某蚝推屏浚挥斜拒浖Ｗ⒂谠摲较颍椅夜炯夹g(shù)人員自己也常年使用，通過(guò)該軟件可以同時(shí)將多款CAE仿真分析軟件的優(yōu)勢(shì)都融合到一起，極大地提高工作效率。另外，F(xiàn)EMTransfer軟件是一款不依賴任何外部插件、完全國(guó)產(chǎn)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的純底層算法類軟件，可以針對(duì)性地根據(jù)用戶反饋意見改進(jìn)和定制開發(fā)新功能，打破國(guó)外CAE仿真技術(shù)壟斷。
舉以下幾個(gè)案例，闡明FEMTransfer軟件能帶來(lái)的CAE仿真分析工作的革命性效率提高：1）Ansys軟件前處理人機(jī)交互界面并不太友好和高效率，可以通過(guò)Patran建立復(fù)雜的結(jié)構(gòu)模型，然后通過(guò)本軟件直接導(dǎo)入Ansys軟件進(jìn)行計(jì)算；2）先通過(guò)Sesam軟件的Genie模塊，可以非常便捷地一鍵實(shí)現(xiàn)梁?jiǎn)卧某蚝推疲Ｐ侍貏e高，然后通過(guò)本軟件直接導(dǎo)入Patran/Ansys/Abaqus軟件，能夠使得建模效率提高至少2-3倍；3）在Ansys中通過(guò)命令流可以極其迅速地自動(dòng)建立海上風(fēng)機(jī)的模型，然后通過(guò)本軟件可以順利導(dǎo)入Abaqus軟件中，進(jìn)行樁基-巖土這類非線性極強(qiáng)的樁土分析，這樣即可以利用Ansys的命令流極高的工作效率又可以利用Abaqus軟件擅長(zhǎng)的樁土非線性分析。
展開 汽車舒適度決定著對(duì)客戶的體驗(yàn)和購(gòu)買行為，對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)NVH、車身NVH、底盤NVH三大部分的CAE仿真分析，能幫助汽車行業(yè)客戶有效降低NVH,提高汽車產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
雖然CAE仿真分析軟件的功能已經(jīng)相當(dāng)強(qiáng)大，但它并不涉及各個(gè)領(lǐng)域。未來(lái)的發(fā)展應(yīng)該具備以下功能。
變形系統(tǒng)與多提升系統(tǒng)的耦合分析
分析了衛(wèi)星天線、機(jī)器人、起落架等可變形系統(tǒng)在形狀變化和載荷同時(shí)作用下的變形和振動(dòng)；車輛與軌道、車輛與橋梁等多體耦合狀態(tài)的靜、動(dòng)、振動(dòng)分析。
多相環(huán)耦合與多物理場(chǎng)耦合分析
多物理場(chǎng)（力場(chǎng)、滲流場(chǎng)、溫度場(chǎng)、電磁場(chǎng)等）的非線性耦合分析；多相和多晶型（流體、固體）。氣環(huán)耦合分析。
多尺度耦合分析
從基本材料的組成和結(jié)構(gòu)到復(fù)合材料，從合格材料到構(gòu)件，再?gòu)臉?gòu)件到工程/產(chǎn)品，都有微觀和微觀模型；相反，微觀模型和微觀模型的無(wú)限疊加很難產(chǎn)生宏觀模型。因此，在工程/產(chǎn)品的精細(xì)分析中，客觀上會(huì)遇到多尺度模型的耦合問(wèn)題。目前，CAE軟件僅限于宏觀物理力學(xué)模型的工程/產(chǎn)品分析。
從材料設(shè)計(jì)到工程/產(chǎn)品設(shè)計(jì)，CAE系統(tǒng)集成了仿真和優(yōu)化。隨著計(jì)算材料科學(xué)的發(fā)展，在不久的將來(lái)，計(jì)算機(jī)輔助材料設(shè)計(jì)將融入CAE軟件中，實(shí)現(xiàn)對(duì)材料性能的預(yù)測(cè)和仿真，以及對(duì)零部件和整個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、性能預(yù)測(cè)和系統(tǒng)仿真，形成了一套集計(jì)算機(jī)輔助材料設(shè)計(jì)與制備、工程或產(chǎn)品設(shè)計(jì)、仿真、優(yōu)化于一體的新一代CAE系統(tǒng)。
MEMS多晶介質(zhì)的災(zāi)變組合理論與亞微觀分析
隨著多物理場(chǎng)、多相、多狀態(tài)介質(zhì)耦合理論和亞微米、納米科學(xué)的發(fā)展，開發(fā)用于MEMS設(shè)計(jì)計(jì)算的CAE仿真分析軟件已迫在眉睫。
對(duì)于多物理場(chǎng)的強(qiáng)匯流問(wèn)題，多相、多狀態(tài)介質(zhì)的匯流問(wèn)題，特別是多尺度匯流問(wèn)題，目前還沒有成熟可靠的理論，仍然處于基礎(chǔ)研究的前沿。它們已成為國(guó)內(nèi)外科學(xué)家的主要研究對(duì)象。由于其強(qiáng)大的工業(yè)背景，基礎(chǔ)研究的任何突破都將迅速融入CAE軟件，以支持新興項(xiàng)目/產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新。
展開 摘 要：為了提高CAE結(jié)構(gòu)仿真計(jì)算的效率，縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研發(fā)周期。文中探索研究了無(wú)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)分析技術(shù)在復(fù)雜結(jié)構(gòu)CAE仿真分析中的應(yīng)用。以典型特種裝備車體結(jié)構(gòu)為對(duì)比，采用無(wú)網(wǎng)格技術(shù)仿真計(jì)算了車體結(jié)構(gòu)的模態(tài)、靜態(tài)及動(dòng)態(tài)強(qiáng)度特性，計(jì)算結(jié)果與有限元方法之間的相對(duì)誤差分別只有4.8%、2.5%和1.9%，無(wú)論是模態(tài)振型還是應(yīng)力分布狀態(tài)，無(wú)網(wǎng)格方法和有限元方法之間均具有很好的一致性。同時(shí)，相比于有限元方法，無(wú)網(wǎng)格方法的仿真計(jì)算效率提高了79.4%。為工程設(shè)計(jì)人員在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中同步高效地開展結(jié)構(gòu)的CAE仿真分析工作提供了有效的分析手段。
關(guān)鍵詞：無(wú)網(wǎng)格技術(shù);有限元技術(shù);模態(tài)分析;靜態(tài)分析;動(dòng)態(tài)分析;
0 引言
在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，通常需要采用CAE有限元仿真技術(shù)對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的剛度、強(qiáng)度及疲勞可靠性等進(jìn)行分析計(jì)算，找出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)薄弱環(huán)節(jié)，提出結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案，從而提高產(chǎn)品性能[1,2]。傳統(tǒng)CAE結(jié)構(gòu)仿真分析通常采用有限元方法，在開展仿真計(jì)算之前，需要完成對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的幾何模型建模、劃分結(jié)構(gòu)網(wǎng)格、對(duì)網(wǎng)格質(zhì)量進(jìn)行檢查等前處理工作。當(dāng)結(jié)構(gòu)模型較為復(fù)雜時(shí)，有限元前處理部分的工作往往占據(jù)整個(gè)CAE仿真分析過(guò)程的80%～90%左右[3,4]。考慮到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研發(fā)周期，如果CAE結(jié)構(gòu)仿真分析工作需要占用大量的時(shí)間，勢(shì)必會(huì)影響產(chǎn)品的研制進(jìn)度和開發(fā)周期。
當(dāng)前仿真驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的研發(fā)理念要求產(chǎn)品的仿真分析工作能夠最大限度地與產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程同步，這樣能夠?qū)Ξa(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行快速迭代，加快產(chǎn)品的研發(fā)周期。
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CAE仿真分析的最新內(nèi)容
從智能手機(jī)的熱交互、緊湊外殼內(nèi)的高功率電路板散熱，到極端天氣下的工業(yè)設(shè)備耐候性等復(fù)雜現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，通過(guò)熱仿真技術(shù)，工程師能夠精準(zhǔn)預(yù)測(cè)設(shè)計(jì)在不同溫度場(chǎng)景下的行為，深刻理解熱能如何影響產(chǎn)品的效率、可靠性與安全性，從而在研發(fā)早期快速調(diào)整設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的最佳性能表現(xiàn)。
Ansys應(yīng)用類系列網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)——熱仿真系列專題已上線，將重點(diǎn)介紹 Ansys 多款求解器矩陣在電子散熱、電熱耦合及復(fù)雜熱管理問(wèn)題中的實(shí)際應(yīng)用
隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程加速和“雙碳”目標(biāo)推進(jìn)，綠色建筑與宜居環(huán)境成為城市發(fā)展的核心議題。“十四五”規(guī)劃明確提出“提升城市建設(shè)智慧化水平，發(fā)展智能建造”，對(duì)建筑能效與環(huán)境適應(yīng)性提出了要求。[1]在這一背景下，建筑風(fēng)環(huán)境仿真技術(shù)正成為優(yōu)化人居環(huán)境、保障建筑安全的關(guān)鍵支撐。CAE風(fēng)環(huán)境仿真技術(shù)，通過(guò)高精度數(shù)值模擬還原真實(shí)風(fēng)場(chǎng)與建筑的相互作用，為建筑可持續(xù)設(shè)計(jì)提供科學(xué)決策依據(jù)。
材料卡片是仿真分析的"基因"，決定了有限元計(jì)算結(jié)果的精度上限。
在碰撞仿真、NVH分析、產(chǎn)品可靠性評(píng)估等場(chǎng)景中，材料參數(shù)設(shè)置的準(zhǔn)確性直接影響仿真的可信度。然而，實(shí)驗(yàn)室提供的原始材料曲線與仿真軟件所需的有效應(yīng)力應(yīng)變曲線之間，存在一道需要跨越的轉(zhuǎn)化鴻溝。本文基于實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，系統(tǒng)梳理從材料曲線獲取到仿真材料卡片生成的完整流程，供從事CAE工作的工程師參考。
現(xiàn)代塑料產(chǎn)品設(shè)計(jì)為了追求功能集成與美觀，模具結(jié)構(gòu)變得日益復(fù)雜。對(duì)嵌入件（Part Insert）而言，前處理—特別是網(wǎng)格制作—面臨巨大挑戰(zhàn)。多材質(zhì)射出成型（Multi-Component Molding，MCM）模擬最困難的地方在于不同材質(zhì)（如雙色模、金屬嵌件）之間的接觸面處理，其模擬的準(zhǔn)確度往往取決于組件交界面的處理。
以往工程師常面臨兩難：選擇非匹配網(wǎng)格（Non-matching Mesh
樹脂轉(zhuǎn)注成型（Resin Transfer Molding，RTM）是一種先進(jìn)的復(fù)合材料成型制程，通常透過(guò)將纖維布含浸樹脂來(lái)生產(chǎn)高性能復(fù)合材料零件。RTM能夠生產(chǎn)具備高質(zhì)量、復(fù)雜幾何形狀，以及尺寸精度、機(jī)械性能良好且一致的零部件。
Moldex3D RTM可以讓使用者在Studio上依照現(xiàn)場(chǎng)纖維布之鋪排來(lái)進(jìn)行立體網(wǎng)格設(shè)計(jì)，也能從外部前處理軟件如Rhino、Hypermesh等輸入。Studio
全領(lǐng)域 CAE 技術(shù)服務(wù)，賦能制造研發(fā)
MVSC（Multidisciplinary Virtual Simulation Center）多學(xué)科虛擬仿真中心，是面向復(fù)雜工程系統(tǒng)研發(fā)的自主可控多學(xué)科仿真集成與優(yōu)化設(shè)計(jì)平臺(tái)。它集全領(lǐng)域 CAE 技術(shù)服務(wù)與仿真能力于一體，致力于為制造企業(yè)、科研院所及高校提供從單點(diǎn)問(wèn)題突破到系統(tǒng)級(jí)研發(fā)能力構(gòu)建的一站式解決方案。
MVSC
白車身彎扭剛度仿真分析13天前
這邊有一個(gè)白車身模型，網(wǎng)格劃分已經(jīng)完成了，扭轉(zhuǎn)剛度分析也完成了，需要進(jìn)行一個(gè)彎曲剛度仿真分析，還有個(gè)一個(gè)優(yōu)化解決方案，需要一同實(shí)驗(yàn)，有償幫助
在工程仿真領(lǐng)域，一個(gè)長(zhǎng)期困擾科研人員的悖論是：模型越精確，計(jì)算越昂貴；計(jì)算越昂貴，交互越遲鈍；交互越遲鈍，設(shè)計(jì)迭代越緩慢。 當(dāng)COMSOL Multiphysics將深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（DNN）、高斯過(guò)程（GP）和多項(xiàng)式混沌展開（PCE）三種代理模型深度集成到平臺(tái)中時(shí)，這一悖論被徹底打破——完整有限元模型（FEM）的"小時(shí)級(jí)求解"被壓縮為代理模型的"毫秒級(jí)響應(yīng)"，而精度損失被控制在工程可接受范圍內(nèi)。
形狀記憶合金（SMA）能夠在發(fā)生大變形后不產(chǎn)生殘余應(yīng)變（偽彈性），并且可以通過(guò)溫度變化從大變形中恢復(fù)（形狀記憶效應(yīng)）。偽彈性和形狀記憶效應(yīng)使其特別適用于航空航天、生物醫(yī)學(xué)和結(jié)構(gòu)工程等領(lǐng)域。本仿真模擬了將形狀記憶合金用作脊柱間隔器的過(guò)程。
目標(biāo)
熟悉形狀記憶合金
理解考慮熱效應(yīng)的形狀記憶合金建模流程
建模步驟
1. 在 ANSYS Workbench 中創(chuàng)建靜力結(jié)構(gòu)系統(tǒng)
太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，并可儲(chǔ)存起來(lái)。將多塊太陽(yáng)能電池板排列成陣列，并隨太陽(yáng)光線方向改變朝向，有助于最大限度地吸收可用的太陽(yáng)能。
在仿真案例中，將一個(gè)簡(jiǎn)單的球體放置在典型的硅材料太陽(yáng)能電池板上方，指示了穩(wěn)態(tài)下到達(dá)板面的熱流密度以及表面的溫度分布。這里不考慮電池板表面的自由對(duì)流，僅研究輻射效應(yīng)。
目標(biāo)
觀察由于一個(gè)發(fā)熱物體的輻射作用，太陽(yáng)能電池板上的熱流密度和溫度分布。
