開物仿真云平臺的案例
設計中的有限元模擬
首先，向大家介紹一個好用的平臺：開物仿真云平臺，無需安裝軟件，在網頁上就能進行仿真。小編本次的workbench仿真也是在這個平臺上做的喲：
以下是正文：
由于全球范圍內的技術進步（例如，深海中的壓力測量，高動態應用，在極端溫度下使用），致力于壓力測量技術的設計部門每天都面臨著新的挑戰。為了滿足這些要求，許多部門都會使用FEM軟件模擬了機械領域中的復雜組件。
有限元模擬是基于有限元方法，并以此為依據設計組件，例如換能器外殼被分成較小的元素，在軟件計算過程中，這些元素隨后被疊加到整個系統中。一旦設置了所有邊界條件（例如軸承，壓力），有限元軟件便會計算并模擬整個外殼的測量結果。為了說明結果，結果云圖會將組件拆分為不同的顏色：
例如，如果存在壓力，則紅色/黃色區域表示高壓力區域，而藍色/綠色區域表示較小的壓力區域。根據仿真結果，可以在設計階段的早期檢測并優化可能的機械弱點。
根據不同的應用，換能器必須能夠承受數百萬個壓力脈沖。為了保證這樣的負載，必須對換能器進行耐久性測試，根據要求可能要花費幾個月的時間。使用FEM進行優化可以減少原型數量，從而大大降低實驗成本和其他開發工作量。此外，通過使用該軟件，內部產品知識得到了擴展，并導致產品的不斷改進。
通過仿真，還可以更好地了解部件在負載條件下的行為，并盡可能接近實際情況，這意味著可以通過新創新的解決方案以最佳方式實現不斷增長的客戶需求。
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展開 Van Oord參與進行基礎設計優化
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荷蘭公司Van Oord正與美國公司Ansys合作，加快環境可持續性，同時加快海上風電行業新的基礎設計。
Van Oord表示，設計地基通常需要工程師投入大量時間開發大量復雜的動力分析有限元模型。
為了加速和優化模擬過程，Van Oord的工程團隊目前正與Ansys的合作伙伴Infinite simulation Systems合作，利用Ansys Mechanical和Ansys Cloud。
合作伙伴表示，這些技術促進了設計優化，縮短了產品開發時間，并提高了下一代海上風力渦輪機的效率。
他們表示:“利用Mechanical和Ansys Cloud，使Van Oord工程師能夠在Cloud上快速運行5倍以上的設計迭代，以預測先進的風力渦輪機基礎的性能，并加強制造過程，同時降低項目風險，加快供應鏈談判。”
“因此，需要在多個昂貴的工作站上運行一周的模擬現在可以通宵運行，節省了7倍的時間，同時大大降低了生產延遲的風險，”他們補充說。
Van Oord的工程專家Ralph Luiken說:“Van Oord的工程師使用Ansys Cloud來推動新產品的創新，解決不斷增加的機械模型，這些模型可能具有超過550萬個自由度，180萬個節點和55萬個元件。
“過去，這些大型模型每個需要運行150小時，然而，使用Ansys Cloud，我們的團隊將每次模擬的運行時間減少到不到24小時。
“這大大加快了產品開發，使我們能夠加快與基礎鋼供應商的談判，加快向全球客戶交貨的速度。”
展開 現代化的有限元分析可輕松實現準確的結果
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從有限元分析（FEA）獲得可靠的結果可能非常耗時。 結構分析通常涉及可以使用殼單元進行模擬的薄壁結構。
這通常意味著從CAD零件文件的實體創建曲面。如果存在較厚的區域，則薄板會在接縫處形成Ts或半徑，則可能需要混合網格。創建混合網格意味著將要網格化的部分切成殼，創建曲面，然后在連接實體和殼元素時管理接觸集。這很費時間。
對于沒有壓力分析背景的人來說，可能很想簡單地使用自動實體網格。這僅需要很少的預處理，也許只需刪除一些小的特征即可。借助現代的網格劃分算法和FEA求解器，對于許多零件而言，仿真導致增加計算時間這個問題不是主要矛盾。僅僅節省兩分鐘的求解時間幾乎不能證明對于一個花費數小時或數天來創建一個復雜的混合網格是有增益的。
結果不可靠
但是，薄壁部件的實心網格的結果可能不可靠。傳統觀點認為，要獲得可靠的結果，就需要通過實體厚度的幾個實體元素。如果網格足夠細到可以模擬薄壁零件，則可能會導致很長的求解時間。
貫穿實體厚度對多個實體元素的要求實際上僅適用于一階元素。這些元素在其頂點處僅具有節點，并且在它們之間線性地插入應力和應變。
現代的FEA軟件通常不使用一階元素。現在，二階元素已成為標準。它們具有中間節點，并使用一階多項式插值應力和應變。使用二階元素可以通過薄壁結構的厚度使用單個元素獲得非常好的結果。通常也可以接受兩個或三個的長寬比，這意味著對于1mm的壁厚，通常可以接受2-3mm的網眼尺寸。
薄殼高階單元的精度可以通過對一個簡單的板進行建模來證明，該板的兩端均具有彈性支撐，并且載荷均勻地引起彎曲。
展開 風能產業繼續在海運領域尋找支持者
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英國-美國-瑞典-加入了推廣風力船技術的眾多其他國家的聯盟，包括位于漢普郡的模擬驅動海洋工程咨詢公司BAR Technologies，總部位于明尼阿波利斯的嘉吉公司，它有一系列的利益，包括航運，瑞典雅拉海事技術公司在海事領域開發和實施減排技術。
新產品被亞拉海洋技術公司(簡稱“WindWings”)命名為BARTech WindWings，后者將為全球船東提供它的產品組合，為全球各地的客戶提供采購、施工、安裝、服務和培訓。確保技術的可用性，以滿足全球航運業的需要。
這一過程將包括為嘉吉船舶進行首次商業改裝的WindWings，預計將于2022年交付。這三個項目合作伙伴定期與DNV級協會進行對話，并已經通過了嚴格的危險車間，以證明產品的安全性和有效性，確保在原則上獲得批準方面取得重大進展。
據稱，該技術通過將風力推進與路線優化相結合，可以為散貨船、油輪和其他大型船舶提供“最多”30%的燃料消耗減少。該產品的特點是巨大的實心翼帆，高度可達45米，安裝在散裝貨船的甲板上，利用風力。這個原始尺寸將是三種規格中的一種。
根據協議條款，Yara和BAR Tech將把WindWings出售給更廣泛的航運行業，BAR Tech保留繼續創新和建立額外的WindWings產品的義務。BAR Technologies的首席執行官約翰·庫珀說:
“Yara Marine在為商業航運運營商提供新的減排技術方面一直表現出其能力和奉獻精神，貫穿整個價值鏈，這使他們成為該項目的天然合作伙伴。
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AMD和Ansys有助于大大加快跨行業新產品設計
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匹茲堡、AMD和Ansys正在合作，通過大幅改善建模運行時間，幫助各行各業的工程組織促進新產品設計。由第三代AMD EPYC處理器驅動的數據中心使工程師能夠以前所未有的速度生產卓越的設計——提供高質量的產品，以快速應對新的市場機會。
工程師面臨著越來越大的壓力，要求他們更快地完成設計周期。然而，很大一部分工程模擬需要通宵運行。這些模擬工作負載不斷增加的復雜性增加了對高性能計算(HPC)資源的需求，這越來越依賴于更多的性能并行處理和處理器架構能力。通過內部測試，AMD證明其新型EPYC 75F3處理器可以將Ansys模擬運行時間減少到原來的兩倍。
amd新型EPYC 75F3處理器加速了Ansys仿真，包括Ansys LS-DYNA進行的耐撞性仿真。
從使用Ansys的計算流體動力學軟件來提高燃氣輪機的能源效率，到使用Ansys的顯式動力學軟件來提高汽車的安全性，AMD的EPYC處理器使工程團隊能夠執行計算要求極高的應用程序，并快速設計出尖端產品。預計Ansys模擬很快將在即將到來的美國能源部的百億億次超級計算機上運行得更快，這臺超級計算機將由惠普企業公司(HPE)建造，由橡樹嶺國家實驗室的Frontier和勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的El Capitan使用。集成AMD EPYC處理器生產高保真模型。這將讓工程師們了解自動駕駛汽車、飛機和醫療設備等產品在數百萬現實操作場景中的實際表現。
展開 評估電動汽車的結構性能
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優化電動汽車的結構性能以提高效率和安全性
迅速增長的全球電動汽車（EV）市場預計到2027年將達到8028億美元。在電池和高壓電子設備的驅動下，電動汽車的運行和維護成本往往低于傳統汽車，幾乎不會產生空氣污染。不幸的是，EV結構的復雜設計及其較高的工作電壓可能會導致發生碰撞時乘員和急救人員受傷的新風險。通過評估電池組的耐撞性和設計電動汽車的結構性能，制造商可以幫助保護乘員并優化其技術的可行性。
碰撞引起的電動汽車損壞評估
電動汽車裝有高壓電池組，電路，控制模塊，逆變器和其他可能因碰撞損壞而著火的電子設備。撞車可能會導致電池單元泄漏，短路以及電池單元與電池所在的金屬容器壁之間的絕緣損壞。這可能會導致電池溫度快速升高，從而導致熱失控和潛在的大面積失火。
近年來，大多數EV火災似乎是由于機械滲透或結構受損的汽車電池引起的。盡管有許多有記錄的碰撞事故是在典型的高速公路速度下發生的，但重要的是要注意，低速撞擊（例如，道路雜物刺穿車身底部的情況）也可能導致電池組侵入，具體取決于撞擊位置和與電池的接近程度外殼。
必須分析每個特定碰撞情況的詳細信息，以了解碰撞的情況，碰撞的嚴重性以及其他可能導致車輛電池結構完整性受到損害的因素。這需要徹底的證據收集，詳細的檢查以及事故重建方法的應用。檢查所涉及的車輛是否損壞，其中可能包括檢查電池盒的結構是否損壞以及檢查電池單元和其他電子設備的變形或熱損壞。測量事故現場的布局并檢查是否有證據。
展開 動力學在有FEM中的影響
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小編現在待的公司是一家提供云仿真軟件的公司，雖然這種形式的軟件產品十分便利，價格還十分低廉，但是由于業內并不太了解，因此經常需要去接觸制造類企業……因此我不得不經常乘坐高鐵……
從那時起，我開始有了一些奇怪的想法，并想起了我小時候就想過的一個問題……
現在，我對動力學有了更多的了解之后，我決定寫這篇文章。
畢竟您可能有相同的問題。
小時候，我一直在思考這個簡單的問題：
如果我像成龍那樣在移動的火車的車頂上跳了起來，那么火車會繼續行駛，然后我會摔倒嗎？
如果我決定跳下去會怎樣？
當我在空中時，火車會繼續在我的腳下經過嗎，我會跌倒嗎？
上了物理課之后我知道我不會，因為由于慣性的影響，我的速度和火車一樣：
但是，我忽略了車頂有風...
那么問題來了。。。。
為什么有時我仍然感覺火車在行駛？
例如火車剛開動的時候？
注意：小編從未真正在火車頂來檢驗我的理論……所以請不要嘗試我在這里描述的內容（成龍除外~）
好了，回到問題所在……要如何解釋加速度的“感覺”？
讓我解釋
您實際上感覺到火車的加速
當火車從0速度開始時，它必須加速以達到一定的速度
當加速度為正時，速度增加，然后達到所需速度時，加速度為零，速度變為恒定
為什么我們感覺到加速度而不是速度呢？
展開 有限元分析（FEA）的未來:無網格仿真
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有限元分析（FEA）的未來
從文明之初到今天，這個世界上的人都一直在試圖理解這個世界。在一個我們這個不可預測并且令人困惑的世界中，人們不懈地努力尋找世界的秩序，這促使我們發展出一種對自然的系統系統性地解構和分析，一種我們稱之為“科學”的東西。
在這棵經驗知識之樹的許多分支中，有一個分支已經成為當今技術和整體生活水平的中心:工程學。
從汽車到洗衣機，從智能手機到宇宙飛船，伴隨著人工智能和機器人技術的無限可能性，“工程學”所帶來的成果滲透進了每一個人的生活中。“技術”是我們生活的核心，那些獲得非凡成就的先驅們，現在比以往任何時候都更能夠自豪地稱自己為“工程師”。曾經有一個鐵馬與彎刀的時代，然后是科學和啟蒙的時代，現在我們生活在工程師和發明家的時代。
第一批工程師的艱巨任務是分解自然界最基本的原理，并用它們來建造最早的技術奇跡，他們是徒手完成的。很快，這些徒手就裝滿了他們制作的工具。
工程是一個領域，就像所有的科學一樣，隨著進步呈指數增長:第一張桌子是用鋸子、錘子和釘子搭建起來的，在桌子上繪制了第一臺計算機的藍圖，正是這臺計算機讓我們今天能夠設計出最引人注目的發明并在建造它們之前模擬它們的行為。
仿真是一個好的，有效的和便宜的設計的關鍵。仿真使得工程師可以在革命性的數學理論的幫助下，通過分析和當今軟件和硬件的巨大計算能力來測試他們的理論和假設，而且這樣做不需要花費材料和制造物理原型的費用。
電子和電子封裝方面的巨大進步創造了支持仿真所必需的硬件，但是仿真軟件是如何工作的呢?
展開 所有工程師在FEA之前應了解的6件事
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以下是正文：
每個行業的工程師都將有限元分析（FEA）集成到設計周期中，以確保其產品安全，具有成本效益并且可以快速推向市場。 但是，分析并不像將CAD模型放入任何FEA包中那樣簡單。
今天有比以往更多的軟件選項。多年以來，工程師一直只能使用線性靜應力分析。最近，有限元軟件包已經擴展到包括非線性靜態應力，動態應力（振動），流體流動，傳熱，靜電以及基于FEA的應力和運動分析功能。通常將這些功能組合在一起以執行考慮多種物理現象的分析，并將其緊密集成在CAD界面中。
本文將簡要討論一些FEA基礎知識，然后概述工程師在決定使用FEA時需要了解的內容。
1. FEA基礎知識。有限元模型是要分析的連續物理零件的離散表示。該表示是使用節點創建的，這些節點連接在一起形成表單元素。節點是物理零件上的離散點，在該點上，分析將預測由于施加的載荷而導致零件的響應。根據節點自由度（DOF）定義此響應。對于應力分析，根據所選的元素類型（例如梁，板，2D和3D元素），每個節點最多可以有六個自由度（平移三個分量和旋轉三個分量）。公共節點上的連接元素網格包括網格。 當相鄰元素共享節點時，位移場在共享元素邊界上是連續的，并且可以在元素之間傳遞載荷。
2. 設計標準。 在任何分析中，工程師首先需要確定零件將要暴露于的重要物理現象和環境條件，以及所需的設計目標。 例如，工程師最普遍關注的問題之一就是最大化零件的耐用性。分析的第一步是確定設計是否要經受靜態或動態條件。 在其實際應用中，零件是固定在空間中，受到振動還是相對于裝配中的其他零件移動？ 當您在整個運動周期中運行整個產品時，會發生什么？
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