ansys實驗的案例
基于ANSYS ls-dyna拉伸斷裂實驗模擬
基于ANSYS ls-dyna拉伸斷裂實驗模擬
作者：大龍貓 微信公眾號：CAE_ANSYS
拉伸斷裂實驗是測試材料的經典實驗，可以測量材料的應力應變曲線，測量材料的抗拉強度，作為經典的實驗如何獲取其模擬過程呢？仿真分析軟件AYSYS在默認的情況下，無論受力多大都不會被拉斷，其主要原因是算法的問題。
美的生活電器與ANSYS 建立仿真技術聯合實驗室
2018年12月27日，美的生活電器與ANSYS 宣布共同成立仿真技術聯合實驗室。
仿真技術聯合實驗室成立（左：陳煒杰， 右：宣雄文）
仿真技術聯合實驗室依托于ANSYS 強大的仿真軟件，是ANSYS 與世界五百強企業美的集團下屬的生活電器事業部共同建設，將以創新人才培養、仿真平臺建設和市場需求為導向，充分發揮前后端企業的聯合優勢，重點開展未來智能家電領域的關鍵技術研究及相關創新產品的開發與合作，推動科技創新與經濟深度融合，加快科技成果轉化，實現雙方共贏。
雙方從產品創新、概念方案、成本、等方面進行了深入交流。儀式上，陳煒杰院長代表美的生活電器對聯合實驗室的成立表示了衷心的祝賀。他在講話中提到，生活電器過去幾年在仿真領域取得了一定成果，但這僅僅是開始，他希望可以借助ANSYS 的技術進一步提升美的生活電器的研發效率，為中國家電行業的健康快速發展做出貢獻。ANSYS 公司商業大客戶銷售總監宣雄文先生表示此次與美的合作建立聯合實驗室是雙方一直以來良好合作的延續，并介紹了ANSYS 的多年來致力于仿真驅動產品研發的路程，及近年來在電器高科技領域促進新產品的創新發展，特別希望國外的技術能夠在中國落地，為美的生活電器的研發提供強有力的科技支撐。
展開 Ansys Zemax | 在OpticStudio中通過幾何光線追跡來模擬楊氏雙縫干涉實驗
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概述
這篇文章旨在介紹楊氏雙縫干涉實驗背后的理論知識，并在OpticStudio中用幾何光線追跡模擬該實驗，最后比較理論和模擬的結果。
簡介
楊氏雙縫干涉實驗是物理學中最著名的實驗之一。這個實驗通過展示光從點光源到干涉圖樣的變化，揭示了光的波動特性。楊氏實驗的結果可以定性地解釋為條紋圖，也可以定量地解釋為相干因子（作為為光源寬度的函數）。兩種理論都會在本文中詳細分析。
本文將討論雙縫實驗背后的理論，并在OpticStudio的非序列模式下對該實驗進行精確建模。
楊氏雙縫干涉實驗
楊氏雙縫干涉衍射實驗是描述空間相干性在干涉條紋形成中所起到的作用的經典裝置。總體布局如下圖所示：
在觀察面上形成的條紋圖案取決于照亮縫隙面的光的空間相干性、雙縫之間分隔的距離以及從縫隙面到觀察面上的傳播距離。雖然將嚴謹的統計數學應用到這個問題上看似艱巨，但一旦認識到觀察到的干涉圖樣只是來自不同點光源的基礎條紋的總和 [Ref. 1, Section 5.2.1] ，擴展光源形成的條紋圖樣實際上是相當明確的。這里我們考慮光源非相干的情況，即光源上的任意兩點以一種不相干的方式隨機輻射，比如熱白熾燈就是非相干光源。
在OpticStudio的非序列模式中，使用幾何光線追跡和表面散射及散射光線的 “重點采樣(Importance Sampling) ”，就可以很好地模擬這種裝置。在觀測面上的基礎條紋圖案是由擴展光源上的每個點形成的，而在OpticStudio中，這種條紋圖案是通過使用矩形探測器對光線進行相干探測來發現的。對基礎條紋圖案的集合（從整個光源的采樣點得到）按強度進行求和，得到合成的條紋圖。
展開 美的生活電器與ANSYS 建立仿真技術聯合實驗室
近日，美的生活電器與ANSYS 宣布共同成立仿真技術聯合實驗室。
仿真技術聯合實驗室成立（左：陳煒杰， 右：宣雄文）
仿真技術聯合實驗室依托于ANSYS 強大的仿真軟件，是ANSYS 與世界五百強企業美的集團下屬的生活電器事業部共同建設，將以創新人才培養、仿真平臺建設和市場需求為導向，充分發揮前后端企業的聯合優勢，重點開展未來智能家電領域的關鍵技術研究及相關創新產品的開發與合作，推動科技創新與經濟深度融合，加快科技成果轉化，實現雙方共贏。
雙方從產品創新、概念方案、成本、等方面進行了深入交流。儀式上，陳煒杰院長代表美的生活電器對聯合實驗室的成立表示了衷心的祝賀。他在講話中提到，生活電器過去幾年在仿真領域取得了一定成果，但這僅僅是開始，他希望可以借助ANSYS 的技術進一步提升美的生活電器的研發效率，為中國家電行業的健康快速發展做出貢獻。ANSYS 公司商業大客戶銷售總監宣雄文先生表示此次與美的合作建立聯合實驗室是雙方一直以來良好合作的延續，并介紹了ANSYS 的多年來致力于仿真驅動產品研發的路程，及近年來在電器高科技領域促進新產品的創新發展，特別希望國外的技術能夠在中國落地，為美的生活電器的研發提供強有力的科技支撐。
ASNYS 高科技行業技術規劃負責人褚正浩指出，通過建立仿真技術聯合實驗室，將促進美的：
通過自動化流程開發，仿真知識平臺管理等使企業進一步壓縮設計流程，降低設計成本。
使用業界領先的仿真技術，如CPS協同，多物理場應用等助力企業加速進行設計創新。
全面涵蓋家電設計需求，通過仿真技術應用，引領未來互聯網應用。
展開 
2025大賽優秀作品 | 基于Ansys的XDFOI晶圓級封裝工藝的翹曲模擬與實驗驗證
“Ansys 2025 全球仿真大會”仿真應用大賽優秀作品展示
本屆仿真應用大賽最終評選出 30 篇 TOP 優秀作品，分別榮獲一、二、三等獎及行業最佳實踐獎。近 200 位來自汽車、半導體、高科技、能源等行業的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創新實踐，充分展現了仿真技術的無限潛能。我們將陸續為大家分享獲獎佳作，帶您一同領略仿真賦能創新的非凡力量，希望用戶能從中汲取靈感、啟迪思路。
作品名稱：基于Ansys的XDFOI晶圓級封裝工藝的翹曲模擬與實驗驗證
Warpage Simulation and Experimental Validation of The X-Dimension Fan-Out Integration-Bridge Wafer Level Packaging Process
作者： 程健 | JCET專家工程師
關鍵詞：advanced package, bridge die chip, wafer level packaging, warpage simulation, element birth and death method, viscoelastic material model
作者說
Simulating chip packaging mechanics with Ansys has deepened my understanding of Thermo-Mechanical coupling effects.
展開 2025大賽優秀作品 | 基于Ansys Fluent的電子膨脹閥空化特性數值與實驗研究
“Ansys 2025 全球仿真大會”仿真應用大賽優秀作品展示
本屆仿真應用大賽最終評選出 30 篇 TOP 優秀作品，分別榮獲一、二、三等獎及行業最佳實踐獎。近 200 位來自汽車、半導體、高科技、能源等行業的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創新實踐，充分展現了仿真技術的無限潛能。我們將陸續為大家分享獲獎佳作，帶您一同領略仿真賦能創新的非凡力量，希望用戶能從中汲取靈感、啟迪思路。
作品名稱：基于Ansys Fluent的電子膨脹閥空化特性數值與實驗研究
作者： 張克鵬 | 浙江三尚智迪科技有限公司 技術中心主任
關鍵詞：電子膨脹閥；空化特性；數值模擬；實驗研究；Ansys Fluent；流動噪聲；閥芯結構優化
作者說
Ansys Fluent能提供不同類型流動的求解器以及一系列物理模型，良好的用戶界面提供可視化工具，方便查看分析結果及數據分析。浙江三尚智迪科技有限公司技術團隊在進行產品研發中，Ansys Fluent 軟件的動/變形網格技術可以很好的模擬閥門閥芯在滑動過程的瞬態過程，分析人員只需要指定初始網格和運動壁面的邊界條件，網格變化完全由求解器自動生成。Ansys Fluent獨有的局部網格重構技術可用于非結構網格、變形較大問題以及物體運動規律事先不知道而完全由流動所產生的力所決定的問題。Ansys Fluent 所具有的嵌套網格功能也極大提升了瞬態運動類型問題的分析效率。
在面對復雜流動及傳熱傳質分析問題的過程中，Ansys Fluent 的非耦合隱式算法、耦合顯示算法及耦合隱式算法可以應對各種求解需求。因此，Ansys Fluent 在技術研發過程中，可利用其高效準確的分析能力，大幅度減少物理樣品制作過程、試驗驗證過程以及這期間產生的各種費用成本，真正實現仿真驅動創新的目的。
展開 ANSYS與匹茲堡大學聯袂研發全新計算工具，推動增材制造向更廣闊領域發展
雙方在斯萬森工程學院(Swanson School of Engineering)聯合建立新的ANSYS增材制造研究實驗室
2016年6月15日，匹茲堡訊——ANSYS（NASDAQ: ANSS）與匹茲堡大學達成全新合作關系，共同幫助廣大企業方便快速地進行設計，并制造出安全可靠的尖端產品，從低能耗噴氣飛機引擎到個性化的醫療設備，不一而足。合作雙方將進一步推動教育研究領域發展，全面解決業界面臨的一些最嚴峻的增材制造難題。
增材制造技術的發展將推動工業制造領域發生翻天覆地的巨變。具有前瞻性思維的公司正迅速采用這些新興技術，以獲得顯著的競爭優勢，并生產出復雜的定制產品，而這些產品在增材制造技術推出之前根本無法制造。雖然增材制造技術擁有巨大的潛力，但在徹底取代現有生產方法之前，其仍需克服重重障礙。
由于涉及激光的使用，因而打印金屬具有極大的挑戰性。激光能針對特定應用對金屬密度進行優化，但同時也會導致金屬意外熔化，從而造成產品報廢。同時，快速加熱與冷卻進程所產生的壓力會導致最終產品變形。ANSYS和匹茲堡大學正通力合作，在打印之前仿真這些變形問題，確保產品不僅滿足外形要求，同時還能按照預期正常工作。
雙方將在匹茲堡大學的斯萬森工程學院內合作建立面積約為1,200平方英尺的ANSYS增材制造實驗室。該研究實驗室配備了最先進的生產設備，能用金屬、合金、聚合物等材料滿足幾乎所有行業對激光打印組件的要求。
此外，雙方合作還將支持匹茲堡大學師生與ANSYS及其他產業合作伙伴協同開展研究，包括同生物醫學、航空航天與國防行業的合作伙伴進行協作。實驗室工作人員將能夠使用ANSYS產品組合，這有助于他們對用于飛機、汽車和醫療設備的關鍵組件的壓力和疲勞問題進行探索、仿真與分析。
展開 用戶作品賞析 | Ansys 在汽車人機工程學驗證中的應用
寫在前面
2021 Ansys Innovation大會同期的 “用戶優秀作品展示” 中，我們欣賞到來自【Ansys Innovation大會論文及案例征集】以及【Ansys LS-DYNA用戶案例競賽】的眾多優秀作品，同時，多位作品作者也受邀成為本屆大會主題報告的演講嘉賓。本期開始Ansys中國微信公眾號將連載發布所有獲獎作品，詳盡展現用戶如何從Ansys工程仿真解決方案中獲益，誠邀各位近距離觀賞他們的應用實踐真知，希望通過這些杰出的工程仿真實踐指導更多用戶。
作品賞析（7）| Ansys 在汽車人機工程學驗證中的應用
內容簡介
傳統汽車內部功能分區明確，在進行相關分析與驗證時可以通過不同的手段與方式進行針對性的試驗；但隨著汽車電動化與智能化的不斷深入，原本相互獨立的不同功能區塊邊界不再清晰，大量功能復用混合在一起，這對分析仿真驗證的手段提出了很高的要求。試驗人員不再滿足于單獨的視覺或單獨的空間、舒適度評價，而是希望將不同的驗證手段相結合，以打造全方位綜合性的體驗。通過Ansys仿真與實驗臺架等手段相接的方式 ，我們可以在設計階段的驗證中進一步強化分析與驗證的真實性，從而使評價更為準確。
展開 無私奉獻100個ANSYS經典算例
id=182 ANSYS模態動力學小算例
http://www.besturbo.cn/joinus/show.asp?id=183 ANSYS旋轉軟化應力剛化算例
http://www.besturbo.cn/joinus/show.asp?id=184 link10-gap單元
http://www.besturbo.cn/joinus/show.asp?id=185 循環對稱結構的模態分析
http://www.besturbo.cn/joinus/show.asp?id=186 Ansys疲勞算例
http://www.besturbo.cn/joinus/show.asp?id=187 ANSYS材料實驗小算例
http://www.besturbo.cn/joinus/show.asp?id=188 ANSYS各向異性材料算例
http://www.besturbo.cn/joinus/show.asp?id=189 ANSYS焊接模擬
http://www.besturbo.cn/joinus/show.asp?
展開 TRE太陽能技術的光明未來
在第一步中，用ANSYS Workbench基于實驗數據創建了一個初始加熱板的CAD（計算機輔助設計）模型，然后基于此創建了有限元模型，進行瞬態熱分析。在此基礎上尋找優化過程中表現最優的材料，并達到優化目標。這一步對于建立正確的設置和驗證基于真實參考模型的計算程序都是必要的。第二步包括用modeFRONTIER的優化平臺來修改幾何參數，提高絕緣耐熱材料的厚度以及加熱線圈的尺寸。modeFRONTIER模擬產生了超過250個候選設計，最終確定了最好的設計和加熱過程中實現適當的密封要求的最佳時間。
“感謝modeFRONTIER，操作者不再需要采取冗余和試錯法模擬，而可以使用“人工智能”的優化方法自動尋找輸入參數的最佳組合”。
modeFrontier的優勢
modeFRONTIER深入地探索了設計空間，最終得到了加熱板配置的優化收斂解，現在熱量均勻地分布在整個表面，對密封過程的質量產生直接影響，最終提高了DSSC的長期穩定性。此外，通過用modeFrontier來使整個優化設計過程自動化，TRE成功地即提高了加熱板的質量，又節省了時間和金錢。安東尼尼，多尼亞太陽能電池的技術經理說：“感謝modeFRONTIER，操作者不再需要采取冗余和試錯法模擬，而可以使用“人工智能”的優化方法自動尋找輸入參數的最佳組合。”
展開 ANSYS FLUENT在火箭燃氣流沖擊中的應用
燃氣射流實驗一般需要在專門的沖擊效應防爆測試間進行，通過安全窗對燃氣射流源的工作狀況和燃氣流場進行觀察與光學照相。防爆測試間可以布置多種實驗研究系列，這些實驗研究系列一般是圍繞火箭燃氣射流自由流場研究、火箭導彈在離開定向器后對發射裝置的沖擊效應研究、機載火箭導彈機彈相容性研究、燃氣流場的導流與防護等開展。
然而，目前針對燃氣射流的測量多為接觸式布點測量，所布測點有限，并不能很好的揭示燃氣流場的規律。為了測出完整的燃氣流場，往往需要進行多次試驗，但這樣確引入了新的問題，即由于裝藥量的偏差或者發動機的更換，實際每次的燃氣流場也并不完全相同，實驗得到的數據與實際的流場也有一定的偏差。且多次實驗會在增加用藥量的同時，耗費大量的時間以及人力、物力和財力。
此外，在對燃氣射流的沖擊效應進行測試時，并沒能直接測得燃氣流場的沖擊載荷。而是通過在迎氣面特定部位布置壓力傳感器，測試燃氣射流皮托管壓力的時間歷程，再利用燃氣流理論進行沖擊載荷計算。這樣得到的數據極不準確，與實際的數值之間有較大的差距，若再利用這些數據對火箭導彈的發射架、導流器以及機身蒙皮等進行結構設計和優化也難免有些不盡人意。
2 必要性分析
ANSYS FLUENT軟件一般對足夠不同的設計方案給出正確的排序。比之燃氣射流實驗，ANSYS FLUENT軟件分析的長處是采用FLUENT軟件計算得到了燃氣射流對被測模型的載荷變化情況，通過與傳統試驗的壓強對比可以看出FLUENT軟件的計算結果有一定的參考價值，可以為測量平臺的結構設計、一維拉壓力傳感器的選擇提供理論基礎。
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Ansys+清華大學：聚焦電池安全，探索仿真前沿
N方程熱失控模型：
嚴格驗證其高精度和可靠性
本次培訓特別邀請了清華大學車輛學院馮旭寧教授、徐成善老師和馬仡男博士，以及Ansys資深電池專家胡曉博士，圍繞電池熱失控ARC/DSC實驗技術，熱失控模型的建立，參數擬合與Ansys Fluent仿真建模方法帶來了精彩報告；講解了熱失控機理、電池熱行為測試方法以及模型構建的關鍵技術。
Ansys資深電池專家胡曉博士介紹了與清華大學最新合作研發的“N方程熱失控模型”：將清華大學N方程熱失控模型內置到Ansys Fluent中，拓展了Fluent熱失控模型的能力和應用范疇，將DSC/ARC熱失控實驗相結合，通過基于實驗數據進行動力學參數擬合得到N個熱失控方程，一改主流分析方法的局限性。
培訓現場還特別安排了實驗操作與仿真建模兩個實操環節。參會者親自參與了基于ARC絕熱加速量熱儀的電池熱安全測量實驗，DSC實驗中電極材料活性物質剝離以及利用差示掃描量熱儀對電極材料進行熱特性測量的實際操作，揭示電池的熱失控機制，并表征放熱反應。基于不同升溫速率下的 DSC 結果，采用 Kissinger 方法和非線性擬合方法確定各放熱反應的動力學參數。通過實際案例演示與操作講解，系統掌握了熱失控建模與仿真分析的關鍵步驟與技巧。
Ansys Fluent新的N方程熱失控模型經過了Ansys和清華大學對動力學模型的嚴格驗證，并在某實際案例中與測試結果進行對比中展示了很好的結果一致性。
清華大學電池熱失控驗證模型
Ansys仿真結果與實驗數據對比，直觀呈現了模型的高精度和可靠性
此次培訓不僅提升了參會人員對電池熱失控建模理論與實操能力，也為產學研用各方搭建了深度交流平臺，推動了電池安全仿真技術從實驗走向工程應用。
展開 車架總成后橫梁應力測試
將車架總成裝卡在實驗臺架上，處理應變片粘貼處表面，在設定的位置粘貼應變花，注意粘貼角度要準確，避免傾斜；粘貼接線端子、焊接引線和引出線，密封與絕緣處理。
b. 在應變儀上正確“接橋”，接通應變儀電源，調節電橋平衡。
c. 應變儀預熱一段時間后，再次調節電橋平衡；施加載荷、記錄數據，有效試驗的次數不少于3次。
6.1 ANSYS仿真及應變片位置確定
基于車架需滿足20t的拉力作用，車架需具有足夠的強度要求，現利用有限元軟件ANSYS進行強度分析，在ANSYS分析中分別分析了加載力為15t、20t和30t的三種加載狀態，分析中拉力加載在鉤子簡化后的前端面上，根據現場實驗條件在左、右縱梁壓型上各開的孔，并在這12個孔內壁加上全約束。分析得出的應力場分布如圖1和圖2所示，ANSYS分析中全部節點應力在附表3中。
加載力為20t時的車架變形圖和70倍變形放圖如圖3和圖4所示
根據應力場的分布情況，將應變花跌貼于車架的應力較大區域，具體測點如圖5，利用高速程控靜態應變數據采集分析系統進行測試。待數據采集整理后，各測點的應力值，見附表1和表2（各測點貼片位置見附圖）。
6.2 實驗過程
6.2.1 實驗加載記錄流程
實驗過程中每個車架加載流程如下（單位t）：
第一階段：5-10-5-0
第二階段：5-10-15-10-5-0
第三階段：5-10-15-18-20-18-15-10-5-0
第四階段：5-10-15-18-20-22-24-25-27-29-30
第四階段加載過程預定為看現場加載情況來定加載到多少噸位，根據實際現場情況最后兩次拉伸均拉到最大噸位30t。
6.2.2 實驗數據記錄
實驗中對每次加載噸位和加載時間都有詳細記錄，為了讓數據穩定各加載階段中每個噸位的應變儀數據都記錄了三次。
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