耦合作用的案例
電磁仿真：計算復雜的耦合作用
此前Ansys推出的HFSS網格融合功能，是一種針對復雜設計及其組件間耦合作用進行電磁仿真的解決方案，旨在幫助降低如人工智能、5G通信或工業物聯網等領域的研發成本，并加速產品研發。
與過去相比，現代電子產品的精密程度更高
在實現更小產品外形尺寸的同時，工程師還需要提升功能，保持甚至降低功耗
對于人工智能、機器學習、自動駕駛汽車、5G通信、高性能計算和工業物聯網等領域，計算組件之間以及整個系統之間的復雜耦合作用至關重要
電磁仿真工具Ansys HFSS Mesh Fusion的出現，讓工程團隊可以生成網格并求解超大規模的設計
Ansys推出的HFSS網格融合功能，是針對復雜設計進行電磁仿真的解決方案，有望降低研發成本并加速高質量產品的研發。該軟件能夠實現復雜電磁系統的快速、全耦合仿真。此前是在AnsysHFSS 2021 R1版本中推出了HFSS網格融合功能，幫助工程師將集成電路（IC）、封裝、連接器、印刷電路板、天線和平臺整合在統一的Ansys HFSS設計中，以預測電磁耦合作用。HFSS網格融合功能通過在組件級應用先進的網絡技術，突破了以往諸多瓶頸，同時還可以實現計算機多核、計算機集群并行運行或在Ansys Cloud中運行。此外，創新型求解器技術將提取全耦合、無損、全波的電磁矩陣。
三星電子晶圓代工設計技術團隊副總裁Sangyun Kim表示：“隨著電子系統集成度不斷提高，對綜合電磁系統分析的需求也越來越大。Ansys網格融合功能使我們優秀的工程團隊能夠開發出最優設計，縮短設計周期，降低成本并提高向客戶創造的價值。使用網格融合功能，我們能研發出此前無法想像的先進設計。實際上，對于客戶最新的平板電視產品，我們仿真了整個房間的電磁傳輸情況?！?/span>
展開 電磁仿真：計算復雜的耦合作用
本文原刊登于AutoCAD雜志：《Electromagnetic simulation: calculate complex interactions》
編輯整理：褚正浩 | Ansys中國高級應用工程師
此前Ansys推出的HFSS網格融合功能，是一種針對復雜設計及其組件間耦合作用進行電磁仿真的解決方案，旨在幫助降低如人工智能、5G通信或工業物聯網等領域的研發成本，并加速產品研發。
與過去相比，現代電子產品的精密程度更高
在實現更小產品外形尺寸的同時，工程師還需要提升功能，保持甚至降低功耗
對于人工智能、機器學習、自動駕駛汽車、5G通信、高性能計算和工業物聯網等領域，計算組件之間以及整個系統之間的復雜耦合作用至關重要
電磁仿真工具Ansys HFSS Mesh Fusion的出現，讓工程團隊可以生成網格并求解超大規模的設計
Ansys推出的HFSS網格融合功能，是針對復雜設計進行電磁仿真的解決方案，有望降低研發成本并加速高質量產品的研發。該軟件能夠實現復雜電磁系統的快速、全耦合仿真。此前是在AnsysHFSS 2021 R1版本中推出了HFSS網格融合功能，幫助工程師將集成電路（IC）、封裝、連接器、印刷電路板、天線和平臺整合在統一的Ansys HFSS設計中，以預測電磁耦合作用。HFSS網格融合功能通過在組件級應用先進的網絡技術，突破了以往諸多瓶頸，同時還可以實現計算機多核、計算機集群并行運行或在Ansys Cloud中運行。此外，創新型求解器技術將提取全耦合、無損、全波的電磁矩陣。
展開 電磁仿真：計算復雜的耦合作用
本文原刊登于AutoCAD雜志：《Electromagnetic simulation: calculate complex interactions》
編輯整理：褚正浩 | Ansys中國高級應用工程師
此前Ansys推出的HFSS網格融合功能，是一種針對復雜設計及其組件間耦合作用進行電磁仿真的解決方案，旨在幫助降低如人工智能、5G通信或工業物聯網等領域的研發成本，并加速產品研發。
與過去相比，現代電子產品的精密程度更高
在實現更小產品外形尺寸的同時，工程師還需要提升功能，保持甚至降低功耗
對于人工智能、機器學習、自動駕駛汽車、5G通信、高性能計算和工業物聯網等領域，計算組件之間以及整個系統之間的復雜耦合作用至關重要
電磁仿真工具Ansys HFSS Mesh Fusion的出現，讓工程團隊可以生成網格并求解超大規模的設計
Ansys推出的HFSS網格融合功能，是針對復雜設計進行電磁仿真的解決方案，有望降低研發成本并加速高質量產品的研發。該軟件能夠實現復雜電磁系統的快速、全耦合仿真。此前是在AnsysHFSS 2021 R1版本中推出了HFSS網格融合功能，幫助工程師將集成電路（IC）、封裝、連接器、印刷電路板、天線和平臺整合在統一的Ansys HFSS設計中，以預測電磁耦合作用。HFSS網格融合功能通過在組件級應用先進的網絡技術，突破了以往諸多瓶頸，同時還可以實現計算機多核、計算機集群并行運行或在Ansys Cloud中運行。此外，創新型求解器技術將提取全耦合、無損、全波的電磁矩陣。
三星電子晶圓代工設計技術團隊副總裁Sangyun Kim表示：“隨著電子系統集成度不斷提高，對綜合電磁系統分析的需求也越來越大。
展開 多場耦合作用下泥頁巖地層強度分析
研究多場耦合作用下井眼圍巖的強度變化問題。在石油鉆井環境中,鉆井液中存在多種化學成分,鉆井液時刻與井壁發生作用,導致井眼周圍巖石力學參數為時間的函數。在實驗基礎上得到巖石強度參數與含水量的關系,基于滲流力學理論,建立孔隙壓力與巖石黏聚力及內摩擦角的關系
多場耦合作用下泥頁巖地層強度分析.pdf
『分享』多轉子系統彎、扭耦合作用時
采用等效剛度、等效阻尼
方法編制了多轉子彎、扭耦合穩態不平衡響應的通用程序；研究了扭振、畸形
結構、油膜岡 度、油膜阻尼蕁因素對臨界轉速的影響，并對某型發動機轉子進
行了計算和分析。
多轉子系統彎,扭耦合作用時臨界轉速的研究.pdf
基于cohesive單元的熱力耦合作用下界面脫粘分析 ￥99
一.前言
cohesive單元在裂紋、界面脫粘等領域有著廣泛的應用，但在abaqus2020之前的版本cohesive單元只能傳力不能傳熱，實際過程中往往熱、力及其他載荷耦合作用。因此實際仿真中需要cohesive單元傳熱，abqus2020新添COH2D4T等帶有溫度自由度的單元實現了傳熱問題：
之前就寫個一個帖子，可參考Abaqus2020cohesive單元傳熱分析
可惜的是CAE還不支持直接添加COH2D4T單元，一般只能修改inp或Edit keywords 來實現。
二、具體內容
本教程以兩種方法實現cohesive單元傳熱，同時分析傳熱及界面脫粘過程，附件包含以下內容：
熱力耦合過程中界面脫粘分析詳細教程
隨機分布骨料生成python腳本（2D圓形）:腳本預留骨料之最小距離d（第36行），請根據模型自行修改；同時請注意模型單位一直。
展開 北科《Scripta Mater》：磁、電場耦合作用增強材料可逆制冷能力！
北京科技大學的研究人員通過將Ni37.5Co12.5Mn35Ti15薄帶與鐵電型Pb(Mg1/3Nb2/3)0.7Ti0.3O3(PMN-PT)襯底相結合，提出了通過應變介導的磁電耦合解決上述可逆性差的問題。在磁場和電場的耦合作用下，復合材料在室溫附近的可逆MCE可以有效增強，還可以擴大可逆制冷溫度范圍，增加可逆制冷劑容量。相關論文以題為“Electric field control of the reversible magnetocaloric effect in strain-mediated Ni37.5Co12.5Mn35Ti15/PMN-PT composite”發表在Scripta Materialia。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2021.114141
通過氬氣氛圍下電弧熔煉制備Ni37.5Co12.5Mn35Ti15鑄錠，考慮到Mn的蒸發，加入過量3%的Mn，熔煉后切成小塊在石英管中感應熔化，噴射至旋轉的銅輪上，制成約20μm厚3.5mm寬的薄帶。將薄帶在真空石英管中進行900℃×1h退火(冰水淬火)，退火后切割并用環氧樹脂粘合至商業應用的(001)取向的PMN-PT襯底上。
研究發現通過操縱耦合磁場和電場下的過渡路徑，實現了可逆MCE和制冷溫度區域的增強。與0 kV/cm下的磁化和去磁化相比，在0kV/cm下磁化然后在+8 kV/cm下退磁可以實現可逆熵變的顯著增強，在294.5K下可逆熵變從19.5提升至25.7J/kgK，冷卻溫度跨度從5K擴大至7K。在電場的幫助下，NiCoMnTi/PMN-PT復合材料的可逆制冷能力(RC)可以從83J/kg提高至131J/kg，提升率達到58%。
展開 高速列車-橋梁-軌道聯合仿真難點分析講解（含23講詳細視頻教程）
橋梁模型和車輛模型之間的連接，涉及到梁單元和車體單元的耦合關系，因此，這個問題非常重要。
如果不考慮梁單元和車體單元之間的耦合關系，車輛和橋梁之間的相互作用將得不到正確的體現。例如，在一個仿真中，為了模擬車-軌-橋之間的耦合作用，需要將橋梁模型和車輛模型連接起來。此時，就需要在橋梁模型中考慮梁單元和車體單元之間的耦合關系。
為了解決上述問題，可以采用虛擬樣機技術。虛擬樣機技術是一種先進的工程軟件開發技術。虛擬樣機是一種綜合了計算機仿真、實體建模和工程分析三個方面技術的計算機系統。虛擬樣機軟件開發有三種基本方法：結構分析、運動仿真和虛擬樣機技術。在實際工程應用中，可以將三種方法結合起來，以達到較好的仿真效果。
不同物理場之間的耦合作用
不同物理場之間的耦合作用主要是指不同物理場之間的相互作用。例如，高速列車在通過橋梁時，橋梁和軌道會產生相互作用，所以在仿真分析中必須考慮這一耦合作用。
目前，大部分研究主要集中在高速列車通過橋梁的動力學性能和結構性能上，并不考慮車輛-橋梁-軌道系統的耦合作用。實際上，車輛-軌道-橋梁系統在空間上是相互影響的，因此必須將其考慮為一個整體系統進行仿真。
此外，由于高速列車和橋梁都是三維結構，所以在分析中必須考慮到不同物理場之間的耦合作用。因此，我們需要將高速列車-橋梁-軌道-軌道作為一個系統來分析其整體性能和結構性能。這也是高速列車橋梁軌道聯合仿真的難點。
輪軌系統的耦合作用
輪軌系統的耦合作用是指高速列車在軌道上運行時，輪軌系統會產生相互作用。由于高速列車是由輪軌系統驅動的，因此，高速列車與軌道之間的耦合作用主要體現在輪軌系統的相互作用方面。
在實際情況下，輪軌之間的耦合作用非常復雜。例如，由于軌道不平順、軌距變化、橋梁振動等因素，高速列車在通過不同線路時的橫向、垂向振動非常復雜。
展開 耦合在電路中的作用是什么？為什么需要耦合？
（篇幅限制，只展示3個課程）
復制這段話到TaoBao打開即可見↓
1.0 ha:/??bELdXgm5iaX?? 凡億教
我們在學習和生活中經常會遇見能量的相互傳送問題，其實在電路中，能量也是需要被相互傳送的，這里要提到“耦合”的概念。
耦合是指把能量從一個電路傳送另外一個電路中去，耦合在模擬電路和數字電路中非常常見，微弱的信號可以耦合到放大電路進行放大，經過放大的信號同樣可以通過耦合進行輸出。
耦合是兩個功能電路的連接橋梁，可以實現信號和能量的傳遞。常見的耦合電路有直接耦合電路、電容耦合電路、光電耦合電路和變壓器耦合電路。
下面通過一些實例，來跟大家一起探討下耦合在電路中的作用。
展開 光耦合器的工作原理和作用
光耦合器的主要優點是：信號單向傳輸，輸入端與輸出端完全實現了電氣隔離隔離，輸出信號對輸入端無影響，抗干擾能力強，工作穩定，無觸點，使用壽命長，傳輸效率高。
光耦的作用:
(1) 在邏輯電路上的應用光電耦合器可以構成各種邏輯電路，由于光電耦合器的抗干擾性能和隔離性能比晶體管好，因此，由它構成的邏輯電路更可靠。
(2) 作為固體開關應用 在開關電路中，往往要求控制電路和開關之間要有很好的電隔離，對于一般的電子開關來說是很難做到的，但用光電耦合器卻很容易實現。
(3) 在觸發電路上的應用將光電耦合器用于雙穩態輸出電路，由于可以把發光二極管分別串入兩管發射極回路，可有效地解決輸出與負載隔離地問題。
(4) 在脈沖放大電路中的應用光電耦合器應用于數字電路，可以將脈沖信號進行放大。
(5) 在線性電路上的應用 線性光電耦合器應用于線性電路中，具有較高地線性度以及優良地電隔離性能。
(6) 特殊場合的應用 光電耦合器還可應用于高壓控制，取代變壓器，代替觸點繼電器以及用于A/D電路等多種場合。
光耦的主要作用就是隔離作用，如信號隔離或光電的隔離。隔離能起到保護的作用，如一邊是微處理器控制電路，另一邊是高電壓執行端，如市電啟動的 電機，電燈等等，就可以用光耦隔離開。當兩個不同的型號的光耦只有負載電流不同時，可以用大的負載電流的光耦代替小負載電流的光耦。
推薦兩款由工采網代理的來自臺灣美祿的光耦合器，首先是光耦 - MPC816，MPC816系列將砷化鋁鎵紅外發射二極管作為發射極，該二極管光學耦合到塑料DIP4封裝中的硅平面光電晶體管探測器，具有不同的鉛形成選項。MPC816系列具有堅固的共面雙模子結構，具有最穩定的隔離特性。
展開 Moldex3D模流分析之新型纖維流動耦合模型
圖四 Model I 標準試片之纖維排向模擬分析與實驗觀察之表征：(a)靠近澆口區域(near gate region, NGR)；(b)充填結束區域(end of filling region, EFR)
然而，近期我們針對先前完成的纖維排向模擬分析結果(沒有考慮流動─纖維耦合作用)與影像分析實驗結果仔細比較，發現雖然A11及A22纖維排向整體變化趨勢還算吻合，不過變化量值仍有差異(如圖四所示)。為何仍此部份仍存有一定差異，是我們一直在思索的問題。剛好近期美國普渡大學的Dr. Anthony Favaloro1 et al. [1] 提出 IISO 黏度模型，來推估高分子熔膠流動與纖維互相做用影響下的黏度變化；之后再由科盛科技曾煥锠博士與 Favaloro1 [2] 將此IISO model 修正為 Revised IISO model并導入Moldex3D軟件。我們應用此新世代IISO 黏度模型，加入考慮流動與纖維耦合作用，發現模擬分析之A11及A22纖維排向與影像分析實驗結果相當接近，特別是透過單次實驗所產生三個不同流場之ASTM D638標準試片系統(如圖一系統)，探討其流動與纖維耦合作用如何影響纖維排向，結果如圖五所示。其中圖五(a) 為Model I 標準試片之纖維排向模擬分析與實驗觀察之比較，從結果得知，當考慮流動與纖維耦合作用時，在靠近流動末端 垂直流動之纖維排向(A22)將明顯主導。另外，針對同一實驗并在不同區域之Model II 標準試片之纖維排向模擬分析與實驗觀察之比較，從結果也得到驗證，如圖五(b)所示。
展開 
地磁作用下油氣管道力磁耦合仿真分析與實驗研究
圖3 管道模型建立
2.1 內壓作用下的復雜應力
將輸油氣管道在介質內壓荷載作用下各個方向上的復雜應力進行分解，根據管道應力分析理論，當管道受內壓荷載作用時，在輸油氣管道環向產生的應力為：
式中：σn為輸油氣管道環向產生的應力，MPa;P為管道受內壓荷載，MPa;D為輸油氣管道外徑，mm;t為管道壁厚，mm。
對輸油氣管道軸向應力進行研究，其大小為環向應力的一半，與內壓的關系為：
輸油氣管道壁所承受的內壓荷載對應的復雜應力值見表1。
表1 輸油氣管道內壓荷載與復雜應力對應關系/MPa
2.2 地磁場作用下磁力學的關系
此次模擬是以地磁場為外加磁場，而地磁場強度大約為50μT，因此，對仿真軟件中建立的管道模型設置空間磁場強度為50μT的背景環境。完成磁場的設置后，在管道內分別設置不同大?。?.6、4.0、6.0、10.0和12.0 MPa）的內壓荷載，通過有限元模擬計算，得出地磁場環境下，管道壁上的磁通量信號隨復雜應力作用的變化規律。
圖4(a）為不同復雜應力作用下輸油氣管道壁上磁通量信號的分布情況，磁通量信號在管道截面位置處最大，主要原因是管道截面位置處所受應力集中作用最明顯，其內部的磁疇結構在應力作用下產生的磁化最強，對弱磁信號影響最大。圖4(b）為地磁場環境下，感應磁通量與管道復雜應力的關系，由斜率可以看出兩者幾乎呈線性相關，且管道感應磁通量信號隨復雜應力的增加而逐漸增強。
圖4 地磁場環境下復雜應力-磁通量的變化特征
3 地磁場作用下管道應力-磁通量耦合實驗
3.1 實驗過程
為了研究輸油氣管道在地磁場環境下管道壁上磁力耦合信號的變化規律，設計了輸油氣管道應力-磁通量耦合實驗。
展開 軸耦合道路模擬臺架試驗在整車開發中的關鍵作用
從復現整車結構耐久問題的角度，軸耦合道路模擬臺架試驗在預防和解決問題上起著關鍵的作用。它能夠在短時間內模擬出車輛長期運行的情況，對車輛結構的耐久性進行全面的測試，幫助廠家預測并解決可能出現的問題，提高車輛的運行安全性和耐久性。
總的來說，軸耦合道路模擬臺架試驗的技術優勢和實際效果讓其在整車開發試驗體系中占據了重要的地位。無論是對于開發效率的提升，還是對于車輛性能的優化，甚至是對于車輛耐久性的評估，這種技術都發揮了不可替代的作用，為汽車行業的發展做出了重要的貢獻。
結論
軸耦合道路模擬臺架試驗已經成為現代整車開發過程中不可或缺的一環。它憑借其獨特的技術優勢，如能夠縮短開發周期、適應多樣化載荷譜工況、高度復現整車結構耐久問題等，為汽車制造商提供了重要的技術支持。隨著科技的發展和對汽車性能要求的提高，我們預見軸耦合道路模擬臺架試驗在未來的整車開發中會發揮更大的作用，其技術也將得到更深的研究和更廣的應用。
文章來源：汽車測試網
展開 LS-DYNA高級應用——近場爆炸作用鋼筋混凝土墻破壞模擬 S-ALE-FEM-SPH耦合模型 ￥100
image_process=/format,webp/quality,q_40" data-initial-src="https://img.jishulink.com/202506/attachment/d3e5927b73804498953f95fc22f381e7.gif">
</figure>
</figure><p><br></p><p>此算例融合了鋼筋/混凝土分離式建模（beam-solid耦合），S-ALE-FEM-SPH耦合，FEM-SPH自適應轉化技術，可以較為完美的復現近場爆炸作用下鋼筋混凝土的動態破壞及碎片云形成。</p><p>注意：</p><p>本算例需要在LS-DYNA R14（ANSYS2024R1）以上的求解器進行計算。</p><p><br></p><p>具體的關鍵字內容詳見付費文件。</p><p>本案例完全采用ls-prepost建模，本貼不附帶教學，如果想了解詳細建模過程，請私信。</p><p><br></p><p>如果想自己研究，請看這兩篇論文。</p><div contenteditable="false" width="100%"><p><img src="https://img.jishulink.com/static/web/attachment.png" style="display:inline;vertical-align: middle;width: 24px;height:24px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/static/web/attachment.png?image_process=/format,webp" data-pc-src="https://img.jishulink.com/static/web/attachment.png?
展開 關于ASAS的子模塊描述
詳細模塊的功能描述：
FEMGV：ASAS前處理器， 可以為AQWA提供模型；
BEAMST ：梁結構的程序檢查；
ASAS-WAVE/MASS：波浪載荷及附加質量計算；
SPLINTER：土壤－立柱－結構的耦合分析；
FATJACK：管件結構的譜分析和疲勞分析；
ASAS(L)：線性有限元分析‘引擎’；
ASAS(NL)：非線性有限元分析模塊，進行海洋平臺水下管路和水面結構的分析，包括波浪－結構耦合作用效應；
ASAS-VISUALIZER：結果后處理器。
打包模塊的功能描述：
ASAS-OFFSHORE：包括ASAS-WAVE/MASS，SPLINTER，FATJACK，ASAS(L)。用于近海平臺套管、甲板、水面結構以及其它相關結構仿真與性能的全面評估。提供了套管設計的最重要的方法，包含波載荷、分析、代碼檢查、疲勞和耦合在一起的土壤－樁－結構的相互作用；
ASAS-OFFSHORE＋ASAS(NL)：除了第一點的功能外，增加非線性有限元模塊ASAS(NL)和波浪－結構耦合作用效應功能?？梢赃M行波—結構耦合相互作用的非線性有限元分析；
ASAS-SUPERPACK：包括FEMGV＋ASAS(L)，通用有限元建模與分析模塊；
ASAS-SUPERPACK＋ASAS(NL): 通用有限元建模與分析模塊，提供包括波—結構耦合相互作用的非線性有限元分析；
ASAS BASIC:包括 ASAS(L), BEAMST；
ASAS(NL): 提供包括波—結構耦合相互作用的非線性有限元分析；
FEMGV：包含ASAS接口。
展開 