ansys軟件使用步驟
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
ansys軟件使用步驟的實(shí)例教程
使用Ansys軟件建模的經(jīng)驗(yàn)與技巧
1.始終注意保持使用一致的單位制；
2求解前運(yùn)行allsel命令
求解前運(yùn)行allsel命令。要不然，某些已經(jīng)劃分網(wǎng)格的實(shí)體而沒(méi)有被選擇，那么加在實(shí)體模型上加的荷載可能會(huì)沒(méi)有傳到nodes or elements上去；
3網(wǎng)格劃分問(wèn)題
牢記《建模與分網(wǎng)指南》上有關(guān)建模的忠告。網(wǎng)格劃分影響模型是否可用，網(wǎng)格劃分影響計(jì)算結(jié)果的可接受程度；
自適應(yīng)網(wǎng)格劃分(ADAPT)前必須查自適應(yīng)網(wǎng)格劃分可用單元，在ansys中能夠自適應(yīng)網(wǎng)格劃分的單元是有限的。
網(wǎng)格劃分完成后，必須檢查網(wǎng)格質(zhì)量！權(quán)衡計(jì)算時(shí)間和計(jì)算精度的可接受程度，必要時(shí)應(yīng)該refine網(wǎng)格
4 實(shí)體建模布爾運(yùn)算
應(yīng)用實(shí)體建模以及布爾運(yùn)算（加、減、貼、交）的優(yōu)勢(shì)解決建立復(fù)雜模型時(shí)的困難；但是，沒(méi)有把握時(shí)布爾運(yùn)算將難以保證成功！
5 計(jì)算結(jié)果的可信度
一般來(lái)說(shuō)，復(fù)雜有限元計(jì)算必須通過(guò)多人，多次，多種通用有限元軟件計(jì)算核對(duì)，互相檢驗(yàn)，相互一致時(shí)才有比較可靠的計(jì)算結(jié)果。協(xié)同工作時(shí)必須對(duì)自己輸入數(shù)據(jù)高度負(fù)責(zé)，并且小組成員之間保持良好的溝通；有限元分析不是搞什么“英雄主義”，而需要多方面的質(zhì)量保證措施。
6了解最終所需要的成果
建立模型之前，應(yīng)該充分了解最終要求提交什么樣式的成果，這樣能形成良好的網(wǎng)格，早期良好的建模規(guī)劃對(duì)于后期成果整理有很大的幫助；
7 撰寫(xiě)分析文檔
文檔與分析過(guò)程力求保持同步，有利于小組成員之間的溝通和模型的檢驗(yàn)和查證；
8 熟悉命令
對(duì)沒(méi)有把握的命令應(yīng)該先用簡(jiǎn)單模型熟悉之，千萬(wàn)不能抱有“撞大運(yùn)”的想法；
9 多種單元共節(jié)點(diǎn)
不同單元使用共同節(jié)點(diǎn)時(shí)注意不同單元節(jié)點(diǎn)自由度匹配問(wèn)題導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果的正確與否(《建模與分網(wǎng)指南》P 8 )
三維梁?jiǎn)卧蜌卧墓?jié)點(diǎn)自由度數(shù)一致，但是應(yīng)該注意到三維梁?jiǎn)卧霓D(zhuǎn)動(dòng)自由度和 殼單元的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的含義不一樣。
展開(kāi) 簡(jiǎn)介
此篇文章為本系列的第 3 部分，我們將介紹如何把光機(jī)械結(jié)構(gòu)模型從 OpticsBuilder 導(dǎo)出到 Ansys SpaceClaim。然后，我們將演示如何在 Ansys Mechanical 中為有限元分析 (Finite Element Analysis) 準(zhǔn)備模型，并分析生成的 FEA 結(jié)果。（聯(lián)系我們獲取文章附件）
在 Ansys Mechanical 中為 FEA 做準(zhǔn)備
在 OpticsBuilder 中完成光機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后，現(xiàn)在可以將完整的立方體衛(wèi)星模型導(dǎo)入 Ansys 軟件，為有限元分析做準(zhǔn)備。首先，將幾何結(jié)構(gòu)以 STEP 文件格式從 Creo 導(dǎo)出到 3D 建模軟件 Ansys SpaceClaim。在 SpaceClaim 中，為了降低復(fù)雜性，簡(jiǎn)化了模型的幾何形狀。
在降低模型幾何結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性后，將設(shè)計(jì)引入 Ansys Mechanical，為有限元分析做準(zhǔn)備。
對(duì)于結(jié)構(gòu)分析，只需使用組件的核心部分。為了簡(jiǎn)化分析模型，移除了立方體衛(wèi)星的側(cè)板和彈簧螺栓等小部件。結(jié)果如下圖所示：
圖 1：Ansys Mechanical 中的簡(jiǎn)化模型
在 Ansys Mechanical 中按照以下設(shè)置來(lái)為設(shè)計(jì)定義材料：
· 兩個(gè)反射鏡均由低 CTE 鋁基板 (Al-MS40Si)2 制成
· 主框架由碳纖維增強(qiáng)的聚合物制成
· 計(jì)量桿由殷鋼制成
· 圖像傳感器假設(shè)是由 PCB 板制成
請(qǐng)注意，這些材料的選擇只是作為案例演示，而不基于任何實(shí)際指標(biāo)的考慮。
下圖展示了這些材料在設(shè)計(jì)中的裝配位置：
圖 2：Ansys材料定義
設(shè)置機(jī)械連接方式和生成網(wǎng)格
指定材料以后，就可以在模型中設(shè)定連接方式。
展開(kāi) 圖 10：主鏡固定系統(tǒng)
實(shí)施這個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)變更后，我們可以在 Ansys Mechanical 中重新運(yùn)行 FEA 分析，并將新的 FEA 數(shù)據(jù)集導(dǎo)入 OpticStudio。導(dǎo)入新數(shù)據(jù)集后，我們可以在擬合評(píng)估工具中觀察到次鏡上荷載分布的變化。在圖 11 中，次鏡上的負(fù)載分布現(xiàn)在相對(duì)于主鏡的方向相同。
圖 11：FEA 數(shù)據(jù)擬合到次鏡（機(jī)械設(shè)計(jì)更新后）
另一種集思廣益改進(jìn)光機(jī)設(shè)計(jì)的方法是研究 Ansys Mechanical 創(chuàng)建的網(wǎng)格。此網(wǎng)格網(wǎng)格是在運(yùn)行 FEA 分析之前創(chuàng)建的。在下圖（圖12）的底部圖像中，其中一個(gè)計(jì)量桿在主鏡固定器的整個(gè)長(zhǎng)度上完全封閉。這可能會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)組件的連接過(guò)度受限。
圖12：Ansys Mechanical 中主鏡固定器上的力學(xué)形變網(wǎng)格視圖
為了解決這個(gè)問(wèn)題，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行了更新，使得該計(jì)量桿僅由反射鏡固定器完全封閉較短的距離。通過(guò)在主鏡固定器上雕刻出一些材料，將計(jì)量桿周圍的孔調(diào)整為與其他三個(gè)計(jì)量桿的孔相同的厚度。在圖 10 中可以觀察到此更新，其中用紅色箭頭表示。
結(jié)論
通過(guò)利用 Ansys Zemax 軟件套件，我們演示了如何采用 3U 立方體衛(wèi)星光學(xué)系統(tǒng)，并將其帶入設(shè)計(jì)過(guò)程的幾個(gè)階段。使用此集成工具集，可以使用 OpticStudio 創(chuàng)建光學(xué)設(shè)計(jì)，并輕松導(dǎo)出到 OpticsBuilder，以創(chuàng)建光機(jī)結(jié)構(gòu)。然后，可以將完整的光機(jī)設(shè)計(jì)從 OpticsBuilder 導(dǎo)出到 FEA 軟件中進(jìn)行有限元分析。借助 OpticStudio 的 STAR 模塊，現(xiàn)在可以毫不費(fèi)力地將結(jié)構(gòu)和熱數(shù)據(jù)從 FEA 軟件導(dǎo)入 OpticStudio，以分析系統(tǒng)性能。
展開(kāi) 由此導(dǎo)致的光學(xué)性能的下降可以在之后的建模步驟中使用 FEA 分析和 OpticStudio STAR 模塊進(jìn)行模擬評(píng)估。
對(duì)于太空有效載荷，雜散光的影響也是需要著重考慮的，我們可以在光機(jī)結(jié)構(gòu)中加入擋板以減少雜散光。但是在本設(shè)計(jì)中，我們假設(shè)立方體衛(wèi)星的太陽(yáng)能電池板可以保護(hù)探測(cè)器免受大多數(shù)雜散光的影響，從而簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)。
此外，光機(jī)結(jié)構(gòu)對(duì)光線路徑的影響也是必須要考慮的。立方體衛(wèi)星的外形尺寸較小，可用于光機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的空間有限，這對(duì)我們的光機(jī)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)是一個(gè)挑戰(zhàn)。光機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的是否成功可以使用 OpticsBuilder 仿真工具進(jìn)行評(píng)估。此功能將在 CAD 環(huán)境中運(yùn)行光線追跡，并考慮所有相關(guān)的光機(jī)結(jié)構(gòu)的影響。如果某些機(jī)械組件對(duì)結(jié)果不會(huì)產(chǎn)生影響，則可以利用 OpticsBuilder 中的 Region of Interest 功能在仿真時(shí)排除它們。然后我們可以重新計(jì)算在添加光機(jī)系統(tǒng)支撐結(jié)構(gòu)之后的光斑尺寸、光束遮擋、像面污染的改變量，以分析由此導(dǎo)致的性能變化。如果這三個(gè)指標(biāo)在先前設(shè)置的允許改變量范圍內(nèi)，則可以認(rèn)為光機(jī)結(jié)構(gòu)不會(huì)對(duì)光學(xué)性能產(chǎn)生不可接受的負(fù)面影響。這些設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)是我們?cè)诮⒋肆⒎襟w衛(wèi)星案例的最終光機(jī)結(jié)構(gòu)時(shí)必須要考慮的。
立方體衛(wèi)星光機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
首先，我們?cè)O(shè)計(jì)立方體衛(wèi)星的外部框架，為滿足3U設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)外形尺寸約束，其中2U的空間用于光學(xué)設(shè)計(jì)和光機(jī)結(jié)構(gòu)，最后1U的空間分配給電子設(shè)備和探測(cè)器。
為了設(shè)計(jì)立方體衛(wèi)星的外部框架，這里采用了加州理工大學(xué)創(chuàng)建的規(guī)格圖作為參考。
圖5：3U立方體衛(wèi)星的外部框架規(guī)格2
以此規(guī)格圖為參考，在 CREO Parametric 軟件中繪制3U立方體衛(wèi)星的外部結(jié)構(gòu)。下圖顯示的是不包含任何光學(xué)元件的外部框架。
展開(kāi) 
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ansys軟件使用步驟的最新內(nèi)容
本文原刊登于Ansys.com：《How To Accelerate EV Development Using Ansys Twin Builder Software》
作者：Laura Carter | Ansys 高級(jí)市場(chǎng)傳播經(jīng)理
編輯整理：張旭 | Ansys主任應(yīng)用工程師
國(guó)際能源署（IEA）的全球能源行業(yè)2050年凈零碳排放路線圖指出，電動(dòng)汽車預(yù)計(jì)到2030年將占全球新車銷量的
簡(jiǎn)介
此篇文章為本系列的第4部分，我們將介紹如何將 Ansys Mechanical 的 FEA 數(shù)據(jù)導(dǎo)入 STAR 模塊，并將這些數(shù)據(jù)用作 STOP（結(jié)構(gòu)、熱、光學(xué)性能）分析。我們將分析FEA數(shù)據(jù)對(duì)光學(xué)性能的影響，并得出用于修改標(biāo)稱立方體衛(wèi)星設(shè)計(jì)的見(jiàn)解。（聯(lián)系我們獲取文章附件）
使用 STAR 模塊進(jìn)行 STOP 分析
現(xiàn)已在光學(xué)器件工作范圍內(nèi)的三個(gè)溫度（12
簡(jiǎn)介
此篇文章為本系列的第 3 部分，我們將介紹如何把光機(jī)械結(jié)構(gòu)模型從 OpticsBuilder 導(dǎo)出到 Ansys SpaceClaim。然后，我們將演示如何在 Ansys Mechanical 中為有限元分析 (Finite Element Analysis) 準(zhǔn)備模型，并分析生成的 FEA 結(jié)果。（聯(lián)系我們獲取文章附件）
在 Ansys Mechanical 中為
簡(jiǎn)介
此篇文章為本系列的第2部分，我們將光學(xué)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換至非序列模式，并演示將光學(xué)系統(tǒng)導(dǎo)入 OpticsBuilder 的過(guò)程。然后，我們將演示如何使用 OpticsBuilder 來(lái)建立方體衛(wèi)星的光機(jī)結(jié)構(gòu)，并討論在考慮立方體衛(wèi)星外形尺寸約束的條件下如何安裝光學(xué)器件。（聯(lián)系我們獲取文章附件）
使用非序列模式為 OpticsBuilder 做準(zhǔn)備
許多光學(xué)系統(tǒng)可以直接從
在航空航天工業(yè)領(lǐng)域中，立方體衛(wèi)星（CubeSats）已然是一種低成本、易制造的航天光學(xué)系統(tǒng)的解決方案。通過(guò)制造一組更小、更實(shí)惠的系統(tǒng)，使得為航天產(chǎn)品開(kāi)發(fā)生產(chǎn)線方法成為可能。
立方體衛(wèi)星光學(xué)系統(tǒng)的制造商們需要一個(gè)準(zhǔn)確并可靠的方法來(lái)開(kāi)發(fā)光學(xué)設(shè)計(jì)和對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行光機(jī)械封裝，以及對(duì)系統(tǒng)在軌時(shí)的結(jié)構(gòu)和熱影響進(jìn)行建模分析。本系列文章將利用 Ansys Zemax 和 Ansys 其它軟件，對(duì)立方體衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行高階開(kāi)發(fā)
快速調(diào)整工具在系統(tǒng)的早期設(shè)計(jì)中是極有價(jià)值的，它能讓您輕松調(diào)整表面數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)各種性能的需求。本文介紹了如何使用這個(gè)工具，以及它的關(guān)聯(lián)功能：滑塊。
作者 Mark Nicholson
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通常在光學(xué)設(shè)計(jì)的初始階段，系統(tǒng)設(shè)置有多種可能性。在執(zhí)行全面優(yōu)化之前，您可能需要分析組件參數(shù)的變化如何影響系統(tǒng)的性能，如光斑尺寸或波前差。OpticStudio 為此提供了兩種工具
在光學(xué)系統(tǒng)中選擇最優(yōu)玻璃材料時(shí)，Conrady d-D以及模型玻璃等傳統(tǒng)的玻璃選擇方法提供的幫助有限。本文介紹了如何使用玻璃替換方法進(jìn)行直接玻璃優(yōu)化，以及在考慮玻璃的可用性、成本及耐候性等因素時(shí)，如何進(jìn)一步嚴(yán)格挑選玻璃。作者 Nam-Hyong Kim簡(jiǎn)介玻璃替換方法是OpticStudio中選擇玻璃最有效的方法。玻璃替換方法可直接修改玻璃類型，然后重新優(yōu)化系統(tǒng)，以確定新的玻璃是否是更好的設(shè)計(jì)方案
本文使用兩個(gè)示例演示了如何使用ZPL創(chuàng)建用戶自定義解。 第一個(gè)示例介紹了如何創(chuàng)建ZPL解以確保序列文件中像面的曲率半徑等于系統(tǒng)的Petzval曲率。第二個(gè)示例介紹了如何在非序列元件編輯器 ( Non-Sequential Component Editor ) 中基于其他物體的參數(shù)來(lái)約束的物體位置。作者 Nam-Hyong Kim, updated by Alessandra Croce下載文章附件簡(jiǎn)介求解
Sap2000轉(zhuǎn)Ansys的apdl命令流免費(fèi)插件，下載方法：關(guān)注公眾號(hào) 有限元術(shù)，回復(fù)STA即可獲得下載鏈接。
Sap2000和Ansys作為土木工程常用的兩大有限元軟件在該領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。通常情況下，Sap2000在建模便捷性上相對(duì)于Ansys/APDL來(lái)說(shuō)更為便捷，筆者開(kāi)發(fā)了將Sap2000模型轉(zhuǎn)化為Ansys/apdl的小型軟件接口
Van Oord正在使用Ansys軟件來(lái)加快用于海上風(fēng)力發(fā)電行業(yè)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)。
Van Oord的工程師正在使用Ansys Cloud和Ansys Mechanical來(lái)優(yōu)化新產(chǎn)品設(shè)計(jì)，最小化項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)，簡(jiǎn)化供應(yīng)商談判并縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間。
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