abaqus機(jī)電耦合的案例
samcef機(jī)電耦合分析
SAMCEF 機(jī)電耦合仿真
機(jī)電耦合系統(tǒng)時(shí)由機(jī)械系統(tǒng)，電磁系統(tǒng)以及聯(lián)系兩者的耦合電磁場(chǎng)組成。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法中，產(chǎn)品的各部分是獨(dú)立進(jìn)行設(shè)計(jì)和仿真的，等機(jī)械和電子部分都設(shè)計(jì)完成并制作出物理樣機(jī)后，才能進(jìn)行整體測(cè)試。借助于機(jī)電耦合建模和仿真技術(shù)，可以在物理樣機(jī)研制前通過對(duì)虛擬樣機(jī)進(jìn)行仿真分析，得到數(shù)控機(jī)床整體性能，為機(jī)械與電氣參數(shù)的匹配提供依據(jù)。目前可以做機(jī)電耦合的軟件有以下幾種：
（1）美國(guó)的Mathworks公司研制開發(fā)的MATLAB，新推出的SimMechanics 工具箱可以直接對(duì)多剛體機(jī)器和他們的組件進(jìn)行建模，與Simulink模塊聯(lián)合運(yùn)行可以進(jìn)行耦合建模與仿真。但是，其缺點(diǎn)也十分明顯，因?yàn)镾imMechanics 仿真模塊中提供的僅僅是多剛體的仿真，無法進(jìn)行柔性體的仿真，并且可視化、形象程度較低，無法與專業(yè)的有限元分析軟件相比。
（2）美國(guó)MSC 公司的ADAMS，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)仿真。ADAMS/Controls 是ADAMS 的插件模塊，為ADAMS中建立的機(jī)械模型添加控制系統(tǒng)。通過ADAMS/Controls 模塊，可以使在ADAMS中建立的模型與EASY5、MATALB等系統(tǒng)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)機(jī)電系統(tǒng)耦合建模與仿真。但是其缺點(diǎn)是：在進(jìn)行柔性體仿真是，必須借助于外界有限元軟件（ANSYS）通過接口技術(shù)將柔性體導(dǎo)入ADAMS中仿真分析，操作較為繁瑣并且導(dǎo)入的柔性體只可以做線性分析。
（3）LMS公司的SAMCEF軟件是歐洲CAE領(lǐng)域普遍采用的有限元軟件，功能強(qiáng)大，尤其擅長(zhǎng)于剛體柔體耦合的復(fù)雜系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)建模和分析。
展開 基于samcef的機(jī)電耦合介紹
機(jī)電耦合系統(tǒng)時(shí)由機(jī)械系統(tǒng)，電磁系統(tǒng)以及聯(lián)系兩者的耦合電磁場(chǎng)組成。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法中，產(chǎn)品的各部分是獨(dú)立進(jìn)行設(shè)計(jì)和仿真的，等機(jī)械和電子部分都設(shè)計(jì)完成并制作出物理樣機(jī)后，才能進(jìn)行整體測(cè)試。借助于機(jī)電耦合建模和仿真技術(shù)，可以在物理樣機(jī)研制前通過對(duì)虛擬樣機(jī)進(jìn)行仿真分析，得到數(shù)控機(jī)床整體性能，為機(jī)械與電氣參數(shù)的匹配提供依據(jù)。
文章介紹了幾種主流軟件，并詳細(xì)介紹了samcef的機(jī)電耦合方法。
samcef機(jī)電耦合.pdf
微機(jī)電系統(tǒng)多場(chǎng)耦合仿真分析
在微電子機(jī)械系統(tǒng)（ＭＥＭＳ）研究和設(shè)計(jì)中，微系統(tǒng)數(shù)值仿真分析是一個(gè)重要研究領(lǐng)域．本文對(duì)ＭＥＭＳ中多種能量場(chǎng)耦合問題的各種數(shù)值仿真分析方法進(jìn)行了綜合評(píng)述．分析了該領(lǐng)域目前的研究現(xiàn)狀并指出了其今后的發(fā)展方向．
微機(jī)電系統(tǒng)多場(chǎng)耦合仿真分析.pdf
電機(jī)的機(jī)電耦聯(lián)與磁固耦合非線性振動(dòng)研究
電機(jī)的機(jī)電耦聯(lián)與磁固耦合非線性振動(dòng)研究
作者：邱家俊 文章來源：天津大學(xué)力學(xué)系
摘 要 :以文獻(xiàn)綜述的形式系統(tǒng)地闡述了電機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的機(jī)電耦聯(lián)振動(dòng)及發(fā)電機(jī)定子系統(tǒng)的磁固耦合振動(dòng)的近代研究成果。全文分成3個(gè)方面（即電磁激發(fā)的非線性振動(dòng)；機(jī)電耦聯(lián)的非線性動(dòng)力學(xué)；發(fā)電機(jī)定子系統(tǒng)的磁固耦合非線性振動(dòng)），5個(gè)問題分別進(jìn)行介紹（即電磁力激發(fā)的參數(shù)共振；電磁激發(fā)的多重共振；交流電機(jī)機(jī)電耦聯(lián)振動(dòng)的非線性理論；機(jī)電耦聯(lián)失穩(wěn)振蕩及其動(dòng)態(tài)分岔分析；定子系統(tǒng)磁固耦合的多重共振）。全文列舉了63篇論文，大部分論文的理論結(jié)果均得到了實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證。最后，對(duì)此領(lǐng)域研究工作的工程意義及今后的研究展望進(jìn)行了闡述。
關(guān)鍵詞： 機(jī)電耦聯(lián)；磁固耦合；參數(shù)共振；多重共振；失穩(wěn)振蕩
1引言
電機(jī)的種類很多，用途各異，有交流電機(jī)和直流電機(jī)，交流電機(jī)中有交流發(fā)電機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)，直流電機(jī)中也有直流發(fā)電機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)。各種火電及水電發(fā)電機(jī)組占全社會(huì)總動(dòng)力能源的90%以上，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。600 MW大型汽輪發(fā)電機(jī)組在國(guó)內(nèi)已投產(chǎn)運(yùn)行，1400 MW汽輪發(fā)電機(jī)組在國(guó)外已投產(chǎn)運(yùn)行，我國(guó)正在研制世界上最大的700 MW水輪發(fā)電機(jī)組，2003年將要在長(zhǎng)江三峽水電站并網(wǎng)運(yùn)行。由發(fā)電機(jī)組聯(lián)成的電網(wǎng)大系統(tǒng)的電能，可應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)種類繁多的電動(dòng)機(jī)，以拖動(dòng)各種工作機(jī)械，它們可由分瓦功率的電鐘指針直至幾MW的軋鋼電機(jī)，在控制系統(tǒng)中用作功率放大的交磁電機(jī)放大機(jī)其功率可達(dá)20 MW，此外還有礦山及船舶用發(fā)電機(jī)組等。
電機(jī)的機(jī)電耦聯(lián)與磁固耦合振動(dòng)問題是比較復(fù)雜的，它涉及到多個(gè)學(xué)科的理論基礎(chǔ)，包括力學(xué)（指一般力學(xué)、連續(xù)介質(zhì)力學(xué)、振動(dòng)力學(xué)）與電學(xué)（指電磁場(chǎng)理論、電路理論、電機(jī)理論）及其形成的交*學(xué)科。
展開 
【10月18-21日】變壓器、電磁閥等機(jī)電產(chǎn)品Maxwell和Simplorer場(chǎng)路耦合工程應(yīng)用專題
一、給方法解決以下關(guān)鍵問題：
1、仿真分析結(jié)果主要在于經(jīng)驗(yàn)積累，12年以上正脈工程應(yīng)用專家?guī)愦鹨山饣?2、有效掌握變壓器、電磁閥機(jī)電產(chǎn)品Maxwell和Simplorer場(chǎng)路耦合工程分析方法+實(shí)操模型訓(xùn)練
3、所有實(shí)例緊緊圍繞變壓器、電磁閥等機(jī)電產(chǎn)品Maxwell和Simplorer場(chǎng)路耦合工程分析為核心目標(biāo)，進(jìn)行實(shí)操模擬訓(xùn)練
二、12個(gè)實(shí)例模型貼近工程實(shí)戰(zhàn)操作：
實(shí)例01：螺旋線圈磁場(chǎng)仿真
實(shí)例02：磁場(chǎng)類型問題分析
實(shí)例03：電場(chǎng)類型問題分析
實(shí)例04：電動(dòng)機(jī)2D場(chǎng)分析
實(shí)例05：電磁閥3D場(chǎng)分析
實(shí)例06：穩(wěn)壓電路分析
實(shí)例07：直流電動(dòng)機(jī)電流和速度控制分析
實(shí)例08：三相PWM整流橋電動(dòng)機(jī)C模型分析
實(shí)例09：電磁制動(dòng)器場(chǎng)路耦合分析
實(shí)例10：無線充電器場(chǎng)路耦合分析
實(shí)例11：永磁電機(jī)場(chǎng)路耦合分析
實(shí)例12：電磁爐場(chǎng)路耦合分析
三、差異化、效果保證：
1、實(shí)戰(zhàn)：專注CAE仿真計(jì)算12年，有自己的超算中心，積累了大量的項(xiàng)目工程案例
2、原理：帶領(lǐng)學(xué)員訓(xùn)練實(shí)操過程，注重步驟和設(shè)置原理
3、系統(tǒng)：7600+學(xué)員反饋、工程實(shí)例更新與精選，形成系統(tǒng)的版權(quán)知識(shí)體系
4、響應(yīng)：自主師資與合伙人模式，可直接對(duì)接客戶問題，即時(shí)做出響應(yīng)
5、效果：所有學(xué)員提供高配筆記本、工程模型、電子資料、操作軟件、操作指導(dǎo)與反饋
四、增值服務(wù)
持本人學(xué)生證或教師證享有9折優(yōu)惠；一個(gè)單位同時(shí)報(bào)名2人享有9折優(yōu)惠； 一個(gè)單位同時(shí)報(bào)名3人以上（含）享有8.5折優(yōu)惠。
展開 XFlow與Abaqus的雙向流固耦合仿真須知XFlow與Abaqus的雙向流固耦合仿真須知
1）Abaqus 和XFlow 的協(xié)同仿真屬于FSI 仿真類型，即流固耦合仿真；
2）XFlow 必須在Labs 模式下運(yùn)行，激活Labs 模式的路徑是：Main menu > Options > Preferences > Application mode> Labs；
3）建議使用Abaqus 2018 及以上版本；
4）Abaqus的協(xié)同仿真服務(wù)功能必須提前安裝好；
5）如果Abaqus的協(xié)同仿真服務(wù)沒有安裝，那么請(qǐng)按以下方式進(jìn)行安裝：假設(shè)版本是Abaqus 2018， ?》》 首先使用X64命令行運(yùn)行：abq2018 extractCseApi ?》》 然后把CSS服務(wù)二進(jìn)制文件夾寫入系統(tǒng)path變量： X:\xxxxxx\Dassault Systemes\SimulationServices\V6R2018x\win_b64\code\bin， 其中X:\xxxxxx是相應(yīng)的安裝盤符和文件夾。
6）如果版本是2019不用安裝5)中的步驟，但也需要建立上述環(huán)境變量。
7）協(xié)同仿真時(shí)，數(shù)據(jù)是雙向交互式進(jìn)行傳遞的，Abaqus傳輸位移和速度信息給XFlow，XFlow傳輸載荷信息給Abaqus，仿真時(shí)的所有模型參數(shù)建議使用SI單位制。
展開 abaqus熱力耦合---順序（間接）耦合和完全（直接）完全耦合的結(jié)果對(duì)比 ￥200
</p><p> 結(jié)論</p><p>順序耦合和完全耦合的結(jié)果對(duì)比分析證明了我們的設(shè)置是完全正確的，此帖子可以為初學(xué)者提供一定的學(xué)習(xí)知道，可以更快速地掌握abaqus中熱力耦合的設(shè)置方法，更早地進(jìn)入科研課題；同時(shí)，對(duì)于已經(jīng)學(xué)習(xí)了abaqus熱力耦合的科研人員也具有一定的學(xué)習(xí)價(jià)值，可驗(yàn)證之前模型設(shè)置的正確性。</p><p>ABAQUS斷裂模擬收徒 ，保證快速學(xué)會(huì)各種ABAQUS斷裂模擬方法 1200/人（將享有各種插件以及程序，價(jià)值3000+、專門定制視頻、全程親自教學(xué)、各種模型調(diào)試及解答問題等等，傾囊相教）</p>
展開 Abaqus圓形激光溫度-位移耦合案例教學(xué) ￥19.98
6、 結(jié)論與拓展應(yīng)用
（1） 結(jié)論：力 - 熱耦合分析可有效揭示激光與玻璃板相互作用的多物理場(chǎng)行為，溫度場(chǎng)的時(shí)空分布直接決定應(yīng)力場(chǎng)的演化特征，高應(yīng)力區(qū)域需通過工藝調(diào)整（如激光功率調(diào)制、冷卻措施）降低損傷風(fēng)險(xiǎn)。
（2） 拓展：本方法可延伸至其他激光加工場(chǎng)景（如切割、焊接、表面處理）或材料類型（如金屬、陶瓷），通過調(diào)整熱源模型與邊界條件實(shí)現(xiàn)跨領(lǐng)域應(yīng)用。
7、 附件：本案例中的abaqus模型文件（包括cae和激光子程序）
ABAQUS中點(diǎn)面耦合約束的荷載單位
該同學(xué)向我提問：在ABAQUS中，點(diǎn)面耦合時(shí)在點(diǎn)上施加的力荷載是N的單位還是Pa的單位呢？
我當(dāng)時(shí)一看到這個(gè)問題，就想到的肯定是N的單位（當(dāng)然經(jīng)過試驗(yàn)這也確實(shí)是正確答案，如果大家只是看答案的話，那么接下來的內(nèi)容也不必再看了，感謝大家），畢竟施加的荷載名稱是concentrated force，并且我們平時(shí)在給耦合點(diǎn)施加位移荷載時(shí)，得到的反力也是N的單位。但是該同學(xué)糾結(jié)于一句話，那就是點(diǎn)面耦合之后，我加到點(diǎn)上的荷載，就相當(dāng)于加到面上，那是不是我施加到面上的每一點(diǎn)荷載都是N，那么分布開來應(yīng)該是N/m2，或者N/mm2，即壓強(qiáng)單位。
想解答這個(gè)疑問其實(shí)很簡(jiǎn)單，只需要建立三個(gè)簡(jiǎn)單的模型（其實(shí)更簡(jiǎn)單的方法只需要建一個(gè)表面比單位尺寸（1*1）大一定數(shù)量的塊體，而后通過對(duì)耦合點(diǎn)施加力荷載，看其結(jié)果分析量級(jí)即可知道答案，但是為了防止偶然性（即單位尺寸的模型），本帖借鑒”Yy“同學(xué)的做法，建立三個(gè)模型），模型如下：建立100*100*100mm的立方體，隨便給一個(gè)材料，立方體下表面完全約束，三個(gè)模型網(wǎng)格尺寸相同，分別施加三種上表面力荷載：
1，點(diǎn)面耦合的模型，在耦合點(diǎn)施加數(shù)值為-200的荷載，如下所示：
最終得到應(yīng)力狀態(tài)如下：
此結(jié)果的點(diǎn)面耦合為運(yùn)動(dòng)分布，運(yùn)動(dòng)學(xué)耦合將耦合節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)約束為參考節(jié)點(diǎn)的剛體運(yùn)動(dòng)。該約束可以應(yīng)用于耦合節(jié)點(diǎn)上相對(duì)于全局或局部坐標(biāo)系的用戶指定的自由度。
展開 學(xué)完技術(shù)鄰ABAQUS流固耦合課程，能解決哪些實(shí)際流固耦合問題？
很多人學(xué)習(xí)ABAQUS流固耦合前都會(huì)困惑：“學(xué)完到底能解決工作 / 科研中的哪些具體問題？” 技術(shù)鄰 ABAQUS 流固耦合定制培訓(xùn)，依托全行業(yè)真實(shí)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，聚焦航空航天、汽車、科研等領(lǐng)域的核心流固耦合難題，讓你學(xué)完就能針對(duì)性解決實(shí)際問題，避免 “學(xué)了用不上”。
一、航空航天領(lǐng)域：解決高精尖耦合難題，匹配工程可靠性要求
航空航天領(lǐng)域的流固耦合問題，多涉及高溫、高壓、隨機(jī)載荷等復(fù)雜工況，技術(shù)鄰課程能幫你解決以下關(guān)鍵問題：
1. 航天器尾噴管碰撞耦合問題
1) 實(shí)際痛點(diǎn)：尾噴管在工作中受高溫氣流沖擊，同時(shí)承受隨機(jī)振動(dòng)載荷，易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)應(yīng)力超標(biāo)、隔熱層脫落等風(fēng)險(xiǎn)；
2) 課程解決方案：教你用 “多物理場(chǎng)（CEL/SPH/ALE）技術(shù)”，設(shè)置高溫材料屬性（隨溫度變化的彈性模量、熱導(dǎo)率），模擬隨機(jī)載荷下尾噴管與隔熱層的碰撞過程，精準(zhǔn)計(jì)算碰撞應(yīng)力與振動(dòng)響應(yīng)，確保結(jié)構(gòu)安全；
3) 應(yīng)用成果：學(xué)員曾用該方法解決某航天器尾噴管 “碰撞后局部應(yīng)力超 350MPa” 問題，優(yōu)化后應(yīng)力降至 280MPa 以下，符合工程標(biāo)準(zhǔn)。
1. 反無人機(jī)抓捕網(wǎng)動(dòng)力學(xué)耦合問題
1) 實(shí)際痛點(diǎn)：抓捕網(wǎng)發(fā)射后，受氣流影響易出現(xiàn)展開形態(tài)不規(guī)則、無法精準(zhǔn)包裹無人機(jī)的情況；
2) 課程解決方案：指導(dǎo)選擇 “Membrane 膜單元” 構(gòu)建高柔性抓捕網(wǎng)模型，設(shè)置不同氣流速度參數(shù)（如 10m/s、15m/s、20m/s），模擬網(wǎng)體與空氣的相互作用，分析展開時(shí)間與形態(tài)，優(yōu)化網(wǎng)眼大小、材質(zhì)剛度等參數(shù)；
3) 應(yīng)用成果：某安防領(lǐng)域?qū)W員通過學(xué)習(xí)，將抓捕網(wǎng) “有效包裹率” 從 65% 提升至 92%，解決實(shí)際部署中的抓捕失效問題。
二、汽車領(lǐng)域：聚焦降噪、熱管理核心痛點(diǎn)，貼合主機(jī)廠需求
汽車行業(yè)的流固耦合問題，直接關(guān)系駕駛體驗(yàn)與安全，技術(shù)鄰課程能針對(duì)性解決兩大核心場(chǎng)景問題：
1.
展開 基于Abaqus/CFD與Abaqus/Explicit的流固耦合
案例簡(jiǎn)述：彈性板狀結(jié)構(gòu)在持續(xù)強(qiáng)風(fēng)（8級(jí)）載荷作用下的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)，彈性板因界面風(fēng)壓產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變形，結(jié)構(gòu)變形引起流場(chǎng)變化即風(fēng)壓改變，界面風(fēng)壓的改變導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生新的變形，是一個(gè)典型的流固耦合作用過程，可以通過Simulia Co-simulation Engine耦合Abaqus/CFD與Abaqus/Explicit兩個(gè)求解器來求解流場(chǎng)與結(jié)構(gòu)響應(yīng)，由于Abaqus/CFD只支持3D流場(chǎng)分析，這里用具有一定厚度、近似2D的的流場(chǎng)進(jìn)行分析，以減小計(jì)算量。
雙向流固聲耦合圓柱體入水（STAR-CCM+&abaqus） ￥1300
因此，以平頭圓柱體為例，本案例運(yùn)用STAR-CCM+&abaqus對(duì)圓柱體入水100m/s過程進(jìn)行模擬，得到了結(jié)構(gòu)入水過程中周圍流場(chǎng)和自身響應(yīng)變化。
適用領(lǐng)域：航行體入水沖擊，船舶砰擊，海洋結(jié)構(gòu)物漂浮等領(lǐng)域。ST
ABAQUS案例—ABAQUS中聲固耦合、聲輻射分析方法 ￥4
本案例（附件中inp）講述了ABAQUS中的聲固耦合分析、聲輻射分析方法。ABAQUS中有一套完整的聲固耦合分析方法。
噪聲輻射分析中，需要模擬附著在結(jié)構(gòu)上的外部空氣，而且它是向外無限延伸的，因此直接用聲學(xué)有限單元去模擬無限的空氣區(qū)域是不合理的。在Abaqus中可以通過兩種方式來模擬無限聲學(xué)介質(zhì)的影響：一,使用聲學(xué)無限單元；二，用阻抗邊界來模擬。
在對(duì)外部的噪聲輻射問題進(jìn)行仿真分析時(shí)，無限單元法的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛。無限單元可以直接在結(jié)構(gòu)上定義，或者也可以在聲學(xué)有限單元區(qū)域的終面上定義。
對(duì)于邊界阻抗技術(shù)，實(shí)質(zhì)上屬于無反射邊界條件。然而當(dāng)用此來模擬結(jié)構(gòu)外部的區(qū)域時(shí)，結(jié)構(gòu)與輻射表面的距離必須足夠大（通常取聲波波長(zhǎng)的1/3）。
聲學(xué)無限單元計(jì)算公式與聲輻射阻抗邊界的計(jì)算有幾個(gè)關(guān)鍵的區(qū)別：無限單元采用更高階的差值函數(shù)，而聲輻射邊界則采用一階差值函數(shù)。雖然無限元計(jì)算每個(gè)單元的花費(fèi)更高，但是無限單元的要比阻抗邊界精確很多，因此通過減小無限元的單元規(guī)模，從而可以大大的降低結(jié)構(gòu)總的計(jì)算時(shí)間；本案例即是講解無限元單元法在模擬噪聲分析中的應(yīng)用。
展開 STAR CCM+和abaqus耦合設(shè)置采用starccm+_leads還是abaqus_leads
一、總的來說，機(jī)械耦合用abaqus leads，熱耦合用star ccm+ leads：
二、對(duì)于隱式耦合求解器：
對(duì)于同一模型，兩種方法的計(jì)算時(shí)長(zhǎng)基本一樣，選用哪種方法取決于求解的物理模型。在機(jī)械耦合中，最好采用abaqus leads，該法將采用流體的初始狀態(tài)計(jì)算；在熱耦合中，最好采用starccm+_leads，該法將采用固體的初始狀態(tài)計(jì)算，避免了用未收斂準(zhǔn)確的流體熱傳遞和環(huán)境作為初始狀態(tài)。
淺談流固耦合：幾個(gè)基礎(chǔ)問題及解決相關(guān)問題的軟件基于MpCCI的Abaqus和Fluent流固耦合案例
MPCCI：相當(dāng)于一個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平臺(tái)，能耦合很多求解器，如fluent+abaqus，應(yīng)當(dāng)說是最專業(yè)的流固耦合平臺(tái)。
comsol：據(jù)說是專業(yè)的多物理場(chǎng)計(jì)算軟件，具體沒用過，不好說。
abaqus：專長(zhǎng)在于固體計(jì)算，但是自從6.10版之后添加了CFD模塊，沒用過，不知道能力如何，不過對(duì)于abaqus公司的研發(fā)能力應(yīng)當(dāng)值得期待。 star ccm+：這個(gè)軟件很有意思，里頭包含了一個(gè)利用FVM計(jì)算固體應(yīng)力的模塊，看了例子，不知道計(jì)算準(zhǔn)不準(zhǔn)確。
下載地址：基于MpCCI的Abaqus和Fluent流固耦合案例
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