地質(zhì)與地球物理仿真
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2015-11-27
地質(zhì)與地球物理仿真的視頻教程
汽車(chē)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)ANSYS仿真高級(jí)實(shí)戰(zhàn)：國(guó)標(biāo)合規(guī)仿真、復(fù)雜模型處理、多物理場(chǎng)耦合分析等核心技能
一、課程大綱及內(nèi)容 這是《汽車(chē)NVH仿真必修課ANSYS Workbench新能源電機(jī)-減速器系統(tǒng)仿真18講》詳解剛度撓度過(guò)盈振動(dòng)噪聲熱流固耦合仿真。本課程將帶您系統(tǒng)掌握ANSYS Workbench在電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)仿真中的核心技術(shù)與高級(jí)應(yīng)用。
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CAD×CAE云端多物理場(chǎng)仿真案例解析
然而，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和仿真工具存在格式轉(zhuǎn)換問(wèn)題，同時(shí)傳統(tǒng)單一仿真工具往往無(wú)法全面考慮這些復(fù)雜的多物理場(chǎng)耦合效應(yīng)，導(dǎo)致設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)了許多不確定性和挑戰(zhàn)，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期和成本也隨之上升。為解決這些問(wèn)題迎接挑戰(zhàn)，主流的工業(yè)軟件提出了多物理場(chǎng)一站式仿真技術(shù)的解決方案。
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Cadence CFD系統(tǒng)加速汽車(chē)多物理場(chǎng)仿真和優(yōu)化方案
由于整車(chē)幾何龐大而復(fù)雜，如何從前處理、仿真到優(yōu)化實(shí)現(xiàn)高精度系統(tǒng)加速，是每個(gè)主機(jī)廠關(guān)注的問(wèn)題。 本期直播將帶您了解Cadence CFD如何實(shí)現(xiàn)整車(chē)僅需數(shù)小時(shí)而非數(shù)天的前處理、從耦合式PBS到WMLES高精度求解，以及有AI加持的優(yōu)化技術(shù)系統(tǒng)加速方案。 適用人群： 數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)、運(yùn)維、平臺(tái)開(kāi)發(fā)等相關(guān)從業(yè)人員， CFD模擬從業(yè)者，高校教師及學(xué)生。
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地質(zhì)與地球物理仿真的實(shí)例教程
5月26日，自然資源部中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局宣布，國(guó)家地球大數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺(tái)“地質(zhì)云3.0”正式上線服務(wù)，我國(guó)基本建成了地球科學(xué)“一張圖”大數(shù)據(jù)體系。
此次發(fā)布的“地質(zhì)云3.0” 大數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了12顆國(guó)產(chǎn)遙感衛(wèi)星、2萬(wàn)余個(gè)地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)以及地質(zhì)災(zāi)害、海岸帶地質(zhì)環(huán)境、土壤質(zhì)量地球化學(xué)、地面沉降等動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)云上服務(wù)，徹底改變了我國(guó)地質(zhì)調(diào)查的傳統(tǒng)模式。
自然資源部中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)大數(shù)據(jù)與信息服務(wù)工程首席專家 高振記：你走到哪里，你周邊的地質(zhì)資料地質(zhì)信息就跟隨你推送到哪里，我們?cè)谝巴饽弥謾C(jī)終端就可以調(diào)查采集數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)地傳回到我們的云上，我們的云端就可以進(jìn)行處理和分析，這個(gè)是再造了我們整個(gè)地質(zhì)調(diào)查的流程。
除此之外，“地質(zhì)云3.0” 大數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺(tái)內(nèi)容包括基礎(chǔ)地質(zhì)、能源礦產(chǎn)、水資源、土地資源等11大類98個(gè)核心數(shù)據(jù)庫(kù)，新增了山水林田湖草等自然資源調(diào)查數(shù)據(jù)，增加了地球化學(xué)、地球物理、鉆孔等重要的原始數(shù)據(jù)，整合構(gòu)建了地球科學(xué)“一張圖”大數(shù)據(jù)。
自然資源部中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局總工程師室信息處處長(zhǎng) 屈紅剛：實(shí)現(xiàn)了我們國(guó)家層面歷史的成果地質(zhì)資料數(shù)據(jù)、重要原始地質(zhì)資料數(shù)據(jù)、山水林田湖草等自然資源調(diào)查數(shù)據(jù)、地質(zhì)環(huán)境等這種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的一體化集成和深度整合，為我們整個(gè)國(guó)家戰(zhàn)略和社會(huì)的廣泛需求提供了一個(gè)權(quán)威的信息服務(wù)。
展開(kāi) 專業(yè)領(lǐng)域：地質(zhì)、物探、化探、測(cè)繪、土地、復(fù)墾、水文、環(huán)評(píng)、巖土工程勘查、穩(wěn)定性分析、地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估、設(shè)計(jì)、施工圖、林業(yè)、土石方計(jì)算、數(shù)據(jù)成圖、矢量化、三維立體、效果圖、論文圖件等專業(yè)領(lǐng)域的探討。
其他領(lǐng)域：高精度無(wú)偏移影像下載、矯正、處理，文字識(shí)別、錄入、信息采集、數(shù)據(jù)庫(kù)錄入、各軟件無(wú)縫轉(zhuǎn)換、投標(biāo)等領(lǐng)域的學(xué)習(xí)交流。
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（制圖技術(shù)領(lǐng)域）
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（報(bào)告設(shè)計(jì)領(lǐng)域）
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授人以魚(yú)不如授人以漁
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展開(kāi) 在地球物理流體動(dòng)力學(xué)中，相對(duì)渦度是由氣流通過(guò)彎曲路徑和風(fēng)切變產(chǎn)生的。
三維旋轉(zhuǎn)，也稱為渦度，描述了海洋環(huán)流和天氣系統(tǒng)的行為
在地球表面，能量、動(dòng)量和水分通過(guò)大規(guī)模的流體波動(dòng)重新分配。在大氣中觀察到的三維旋轉(zhuǎn)負(fù)責(zé)將能量、動(dòng)量和水分從一個(gè)點(diǎn)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)點(diǎn)。三維旋轉(zhuǎn)，也稱為渦量，描述了海洋環(huán)流和天氣系統(tǒng)的行為。在描述大氣中的渦度時(shí)，絕對(duì)渦度和相對(duì)渦度是兩個(gè)需要理解和解釋清楚的術(shù)語(yǔ)。
什么是渦度？
渦度是一種顯微測(cè)量值，指示流體的自旋和旋轉(zhuǎn)。渦度描述了流體中局部旋轉(zhuǎn)的矢量表示。在地球系統(tǒng)中，渦度表示為風(fēng)分量變化的凈幅值。
通常，渦量定義為速度的旋度。沿正交笛卡爾軸 x、y 和 z 使用 u、v 和 w 表示的風(fēng)分量將流體包裹經(jīng)歷的完整旋轉(zhuǎn)或自旋描述為：
x、y、z 坐標(biāo)中的單位向量分別由 i、j 和 k 給出。
使用渦度分量表示大氣的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)
在討論大氣或氣象模型時(shí)，渦度是一個(gè)不可避免的量。使用參數(shù)渦度描述與水圈、對(duì)流層和大氣相關(guān)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)。
渦度是一個(gè)具有水平和垂直分量的量。水平渦度矢量的方向連同水平速度矢量會(huì)影響上升氣流的旋轉(zhuǎn)，尤其是在雷暴期間。同樣，在關(guān)注大氣環(huán)流研究的同時(shí)，考慮了渦量的垂直分量，因?yàn)樗c散度、大氣中的垂直運(yùn)動(dòng)和水平渦量有關(guān)。
地球物理流體動(dòng)力學(xué)和渦度
在地球物理流體動(dòng)力學(xué)中，渦量的垂直和水平分量非常重要。為了描述大氣的低層，使用了水平分量，而當(dāng)風(fēng)的速度或方向發(fā)生變化時(shí)，垂直分量起著重要作用。
渦度可以使用術(shù)語(yǔ)絕對(duì)渦度在慣性參考系中表示：
相對(duì)于地球的自轉(zhuǎn)，渦量使用以下等式描述：
在討論地球系統(tǒng)中流體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，絕對(duì)渦度和相對(duì)渦度是交替使用的兩個(gè)術(shù)語(yǔ)。
絕對(duì)渦度
渦量的垂直分量在大尺度動(dòng)力學(xué)中非常重要。
展開(kāi) 遠(yuǎn)有《星球大戰(zhàn)》系列中的R2-D2、足球上長(zhǎng)腦袋的BB-8，近有《流浪地球2》里面的“軍犬”笨笨，以及“你動(dòng)它就動(dòng)“的門(mén)框機(jī)器人。不一定類人的外觀、能夠自主活動(dòng)的關(guān)節(jié)，配上一定的人工智能控制算法，大概就是人們幻想中未來(lái)機(jī)器人的樣子。
在現(xiàn)實(shí)生活中，機(jī)器人不是什么未來(lái)技術(shù)。它已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、服務(wù)業(yè)、教育娛樂(lè)和軍事等行業(yè)中幾十年，并且隨著相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步在不斷迭代。應(yīng)該說(shuō)，機(jī)器人是綜合了當(dāng)代機(jī)械、電子、控制等許多學(xué)科知識(shí)的一類集大成的產(chǎn)品。隨著人工智能的蓬勃發(fā)展，這個(gè)領(lǐng)域也正在變得更加”性感“。
當(dāng)然，作為一種機(jī)械設(shè)備，它也離不開(kāi)機(jī)械設(shè)計(jì)和仿真。在各類機(jī)器人的設(shè)計(jì)流程中，都需要用到哪些仿真相關(guān)技術(shù)呢？
——先讓我們來(lái)看看神奇的chatGPT怎么說(shuō)：
1、在機(jī)器人仿真設(shè)計(jì)過(guò)程中，有哪些重點(diǎn)技術(shù)？
2、在機(jī)器人的設(shè)計(jì)流程中，要用到哪些仿真技術(shù)
在這里，”仿真“一詞并不僅僅指對(duì)三維模型的力學(xué)、熱學(xué)等有限元仿真，也包含更廣義的，電路仿真、控制系統(tǒng)的仿真等等。
以多體動(dòng)力學(xué)分析為例。機(jī)器人一般都包含多個(gè)可動(dòng)的關(guān)節(jié)。為了讓機(jī)器人的工作表現(xiàn)達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，在設(shè)計(jì)階段就需要建立機(jī)器人的多體動(dòng)力學(xué)數(shù)字樣機(jī)，來(lái)評(píng)估機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)特性。對(duì)于機(jī)器人整體，可以評(píng)估不同的控制策略；對(duì)于關(guān)鍵的承力部件，可以結(jié)合有限元仿真軟件完成剛-柔耦合分析。甚至還可以做一些拓?fù)鋬?yōu)化，讓機(jī)器手臂的樣子更具未來(lái)感。
3、多體動(dòng)力學(xué)仿真在機(jī)器人設(shè)計(jì)中起什么作用？
展開(kāi) 20世紀(jì)70年代開(kāi)始，大壩出現(xiàn)壩體開(kāi)裂和閘門(mén)卡住的現(xiàn)象，初步判斷閘門(mén)卡住現(xiàn)象由地質(zhì)運(yùn)動(dòng)引起。1990年起，運(yùn)維單位對(duì)壩址處的地質(zhì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，顯示地質(zhì)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的位移量約為每年3mm。2010年后閘門(mén)卡住現(xiàn)象出現(xiàn)頻次顯著增加。因此，目前考慮通過(guò)完全重建或者部分改造，將大壩壽命延長(zhǎng)幾年或幾十年。考慮到經(jīng)濟(jì)因素，優(yōu)先選擇論證部分改造這一解決方案的可行性，再對(duì)壩進(jìn)行部分改造。
圖1：工作視圖
圖2：監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)位移圖
02 解決方案
根據(jù)大壩和閘門(mén)尺寸,在固體力學(xué)仿真軟件上建立物理模型，研究不同力學(xué)行為對(duì)壩體及閘門(mén)的位移應(yīng)力影響。圖3是大壩的有限元模型和計(jì)算施加的邊界條件。
圖3：使用的網(wǎng)格和施加的邊界條件
在固體力學(xué)仿真軟件計(jì)算中，施加荷載與邊界條件時(shí)除了要考慮力載荷(重力、靜水壓力)外，還通過(guò)模型邊界的強(qiáng)制位移來(lái)模擬地質(zhì)運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象。結(jié)果顯示僅用材料的線彈性行為無(wú)法準(zhǔn)確描述大壩的位移情況，這是由于邊界上存在非線性接觸問(wèn)題，因此需要在模型建立時(shí)用到單元JOINT_MECA_FROT，來(lái)模擬支座底部發(fā)生的剪切觸變形(如圖4所示)。
圖4：樁底的剪切面
JOINT-MECA-FROT是固體力學(xué)仿真軟件中的一種基于摩爾-庫(kù)倫準(zhǔn)則專門(mén)模擬大壩-基礎(chǔ)接觸面的單元類型。在這個(gè)模型中，混凝土的損傷機(jī)制可以通過(guò)彈性模量變化來(lái)體現(xiàn)。但應(yīng)力分析表明，在混凝土的強(qiáng)度之外，仍有很大的受應(yīng)力輻射區(qū)域。考慮到該區(qū)域的損傷可能會(huì)改變閘門(mén)的計(jì)算結(jié)果，CIH(法國(guó)水力大壩工程中心)和圖盧茲材料和建筑耐久性實(shí)驗(yàn)室(LMDC)聯(lián)合開(kāi)發(fā)了新的損傷模型ENDO_PORO_BETON，以精確描述混凝土的非線性彈性-塑性損傷行為。該模型實(shí)現(xiàn)了各向異性拉伸損傷(Rankine準(zhǔn)則)的評(píng)估，并考慮了多軸約束的壓縮剪切損傷(Drucker-Prager準(zhǔn)則)。
展開(kāi) 
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地質(zhì)與地球物理仿真的最新內(nèi)容
作者： Aliyah Mallak | Ansys市場(chǎng)傳播經(jīng)理
編輯整理：張旭 | Ansys 高級(jí)應(yīng)用工程師
為滿足全球人工智能（AI）發(fā)展需求而建立的數(shù)據(jù)中心，催生了前所未有的電力需求。2018年，美國(guó)數(shù)據(jù)中心耗電量為76 TWh，占美國(guó)總能耗的1.9%。而到2028年，美國(guó)數(shù)據(jù)中心的電力需求預(yù)計(jì)將達(dá)到325至580 TWh，約占美國(guó)總能耗的12%。
上述情況對(duì)AI數(shù)據(jù)中心的各個(gè)環(huán)節(jié)都提出了巨大挑戰(zhàn)
一、引言
在《3DGS技術(shù)詳解（一）：3DGS如何融合動(dòng)態(tài)天氣與光照等環(huán)境因素？》文章中，我們系統(tǒng)梳理了3D高斯?jié)姙R（3DGS）如何突破靜態(tài)重建的局限，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)態(tài)天氣、移動(dòng)光源等復(fù)雜環(huán)境因素的建模與仿真。這標(biāo)志著3DGS已不再僅僅是“高保真場(chǎng)景重建工具”，而開(kāi)始具備承載真實(shí)世界多變性的潛力。
然而，一個(gè)能夠以假亂真的視覺(jué)場(chǎng)景，對(duì)于自動(dòng)駕駛仿真、數(shù)字孿生等工業(yè)應(yīng)用而言，仍然只是起點(diǎn)。仿真系統(tǒng)的真正價(jià)值
在數(shù)字驅(qū)動(dòng)研發(fā)與運(yùn)維的時(shí)代，仿真技術(shù)已成為探索物理世界的核心。然而，當(dāng)創(chuàng)新速度要求以“天”甚至“小時(shí)”計(jì)時(shí)，傳統(tǒng)的高保真CAE仿真，卻因其固有的“重計(jì)算”模式，在多個(gè)關(guān)鍵場(chǎng)景中陷入窘境：
? 系列研發(fā)困局：每當(dāng)系列產(chǎn)品進(jìn)行參數(shù)調(diào)整或型號(hào)拓展，你是否不得不重復(fù)運(yùn)行冗長(zhǎng)的全階仿真，等待數(shù)小時(shí)甚至數(shù)天，拖累整體研發(fā)節(jié)奏；
? 數(shù)據(jù)價(jià)值沉睡：海量的仿真歷史數(shù)據(jù)，無(wú)法被有效提煉與復(fù)用
“Ansys 2025 全球仿真大會(huì)”仿真應(yīng)用大賽優(yōu)秀作品展示
本屆仿真應(yīng)用大賽最終評(píng)選出 30 篇 TOP 優(yōu)秀作品，分別榮獲一、二、三等獎(jiǎng)及行業(yè)最佳實(shí)踐獎(jiǎng)。近 200 位來(lái)自汽車(chē)、半導(dǎo)體、高科技、能源等行業(yè)的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創(chuàng)新實(shí)踐，充分展現(xiàn)了仿真技術(shù)的無(wú)限潛能。我們將陸續(xù)為大家分享獲獎(jiǎng)佳作，帶您一同領(lǐng)略仿真賦能創(chuàng)新的非凡力量，希望用戶能從中汲取靈感
[圖片]
在光伏逆變器與儲(chǔ)能系統(tǒng)向著更高功率密度、更高可靠性飛速發(fā)展的今天，先進(jìn)的仿真技術(shù)已成為產(chǎn)品研發(fā)與創(chuàng)新的核心驅(qū)動(dòng)力。Ansys與陽(yáng)光電源等行業(yè)領(lǐng)袖的深度合作，正不斷突破技術(shù)邊界，解決工程實(shí)踐中的棘手難題。
在Ansys2025全球仿真大會(huì)中國(guó)站現(xiàn)場(chǎng)，技術(shù)鄰有幸邀請(qǐng)到陽(yáng)光電源中央研究院仿真主管（結(jié)構(gòu)仿真資深工程師）武文杰博士，請(qǐng)他分享在結(jié)構(gòu)及熱力學(xué)仿真領(lǐng)域的寶貴經(jīng)驗(yàn)，并深入探討Ansys技術(shù)平臺(tái)如何助力陽(yáng)光電源應(yīng)對(duì)多物理場(chǎng)耦合挑戰(zhàn)
基于虛擬仿真的“物理光學(xué)”混合式教學(xué)模式探索8個(gè)月前
賀文俊，歐陽(yáng)名釗，王?洋，鄭?陽(yáng)，常艷賀
（長(zhǎng)春理工大學(xué)?光電工程學(xué)院，吉林?長(zhǎng)春?130022）
摘要：“物理光學(xué)”課程是一門(mén)理論性強(qiáng)、內(nèi)容抽象、晦澀難懂的專業(yè)基礎(chǔ)課，為了增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，主要探索了基于虛擬仿真的“物理光學(xué)”線上線下混合式教學(xué)的改革。基于VirtualLab Fusion光學(xué)仿真平臺(tái)，建立了虛擬仿真可視化教學(xué)資源，探索了線上線下混合式教學(xué)的設(shè)計(jì)，挖掘了課程中蘊(yùn)含的思想政治教育價(jià)值
基于虛擬仿真的“物理光學(xué)”混合式教學(xué)模式探索8個(gè)月前
賀文俊，歐陽(yáng)名釗，王?洋，鄭?陽(yáng)，常艷賀
（長(zhǎng)春理工大學(xué)?光電工程學(xué)院，吉林?長(zhǎng)春?130022）
摘要：“物理光學(xué)”課程是一門(mén)理論性強(qiáng)、內(nèi)容抽象、晦澀難懂的專業(yè)基礎(chǔ)課，為了增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，主要探索了基于虛擬仿真的“物理光學(xué)”線上線下混合式教學(xué)的改革。基于VirtualLab?Fusion光學(xué)仿真平臺(tái)，建立了虛擬仿真可視化教學(xué)資源，探索了線上線下混合式教學(xué)的設(shè)計(jì)，挖掘了課程中蘊(yùn)含的思想政治教育價(jià)值
行業(yè)現(xiàn)狀：
檢具是用于檢測(cè)汽車(chē)零部件尺寸質(zhì)量的專業(yè)工具，是零部件質(zhì)量評(píng)價(jià)所不可或缺的一環(huán)。隨著我國(guó)新能源汽車(chē)行業(yè)的蓬勃發(fā)展，專業(yè)的客制化檢具需求也不斷增加，以此滿足諸多零部件的質(zhì)量評(píng)定。
然而新車(chē)型的研發(fā)，往往伴隨著大量的檢具定制成本。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每一輛汽車(chē)的車(chē)身部分都包含著三千多個(gè)鈑金件及上百個(gè)飾件，汽車(chē)主機(jī)廠將會(huì)按需求定制數(shù)量龐大的檢具設(shè)備，來(lái)滿足諸多零部件的尺寸質(zhì)量檢測(cè)需求。每年花費(fèi)的檢具上的費(fèi)用可能多達(dá)上千萬(wàn)
行業(yè)現(xiàn)狀
檢具是用于檢測(cè)汽車(chē)零部件尺寸質(zhì)量的專業(yè)工具，是零部件質(zhì)量評(píng)價(jià)所不可或缺的一環(huán)。隨著我國(guó)新能源汽車(chē)行業(yè)的蓬勃發(fā)展，專業(yè)的客制化檢具需求也不斷增加，以此滿足諸多零部件的質(zhì)量評(píng)定。
然而新車(chē)型的研發(fā)，往往伴隨著大量的檢具定制成本。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每一輛汽車(chē)的車(chē)身部分都包含著三千多個(gè)鈑金件及上百個(gè)飾件，汽車(chē)主機(jī)廠將會(huì)按需求定制數(shù)量龐大的檢具設(shè)備，來(lái)滿足諸多零部件的尺寸質(zhì)量檢測(cè)需求。每年花費(fèi)的檢具上的費(fèi)用可能多達(dá)上千萬(wàn)
