ansys的迭代
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
ansys的迭代的實(shí)例教程
上面這張圖，用過ANSYS的朋友一定都很熟悉吧，在開始求解到求解結(jié)束的整個(gè)漫長過程中，這幅圖都會陪伴我們度過每一秒。
那么，圖中的各個(gè)曲線分別代表了什么意思呢？下面來說一說
Time=1
這是時(shí)間標(biāo)記，如果你的分析是多荷載步的，就會看到Time=1、2、3……如果在定義荷載步的過程中定義了時(shí)間的數(shù)值，那么這里就會按照用戶定義的時(shí)間顯示。時(shí)間很重要，可以在遇到程序意外錯(cuò)誤的時(shí)候，通過時(shí)間數(shù)據(jù)找到“發(fā)生計(jì)算問題的時(shí)間點(diǎn)”以便于我們對模型的再修改。
橫軸： Cumulative Iteration Number / 累積迭代數(shù)
在非線性問題的求解過程中，程序利用求解器進(jìn)行迭代計(jì)算來得到最終的解答。橫坐標(biāo)的“數(shù)量”大小，和項(xiàng)目的非線性程度直接相關(guān)，越接近線性問題，迭代數(shù)越少，非線性程度越高或遇到難以收斂的時(shí)候，迭代次數(shù)就會顯著增加。
縱軸： Absolute Convergence Norm / 絕對收斂范數(shù)
既然叫“范數(shù)”，聯(lián)想到我們在建模過程中輸入的各種數(shù)值都不是“范數(shù)”形式的，因此程序在求解過程中，在進(jìn)行計(jì)算的同時(shí)，也把相應(yīng)的變量進(jìn)行了“規(guī)范化”處理，比如有時(shí)候會進(jìn)行歸一化等等。對于我們來說，縱軸的坐標(biāo)數(shù)值并不重要，重要的是曲線之前的相對位置關(guān)系。
重點(diǎn)來了
我們來看看曲線代表了什么意思
注意上面的曲線，體現(xiàn)的是F(Force，荷載)與M(Moment，彎矩)之間的關(guān)系，用這二者來繪圖，是因?yàn)樵谇蠼庥?jì)算過程中，這二者在全部單元自由度中都有相關(guān)性。在有些分析中，還會出現(xiàn)溫度、位移等。
上圖中還可見的，是CRIT和L2標(biāo)簽，CRIT是criteria的縮寫，指的是收斂判別準(zhǔn)則；L2指的是L2級范數(shù)，當(dāng)然還有L0、L1級范數(shù)，這里我們叫它為計(jì)算殘差。
展開 上面這張圖，用過ANSYS的朋友一定都很熟悉吧，在開始求解到求解結(jié)束的整個(gè)漫長過程中，這幅圖都會陪伴我們度過每一秒。
那么，圖中的各個(gè)曲線分別代表了什么意思呢？下面來說一說
Time=1
這是時(shí)間標(biāo)記，如果你的分析是多荷載步的，就會看到Time=1、2、3……如果在定義荷載步的過程中定義了時(shí)間的數(shù)值，那么這里就會按照用戶定義的時(shí)間顯示。時(shí)間很重要，可以在遇到程序意外錯(cuò)誤的時(shí)候，通過時(shí)間數(shù)據(jù)找到“發(fā)生計(jì)算問題的時(shí)間點(diǎn)”以便于我們對模型的再修改。
橫軸： Cumulative Iteration Number / 累積迭代數(shù)
在非線性問題的求解過程中，程序利用求解器進(jìn)行迭代計(jì)算來得到最終的解答。橫坐標(biāo)的“數(shù)量”大小，和項(xiàng)目的非線性程度直接相關(guān)，越接近線性問題，迭代數(shù)越少，非線性程度越高或遇到難以收斂的時(shí)候，迭代次數(shù)就會顯著增加。
縱軸： Absolute Convergence Norm / 絕對收斂范數(shù)
既然叫“范數(shù)”，聯(lián)想到我們在建模過程中輸入的各種數(shù)值都不是“范數(shù)”形式的，因此程序在求解過程中，在進(jìn)行計(jì)算的同時(shí)，也把相應(yīng)的變量進(jìn)行了“規(guī)范化”處理，比如有時(shí)候會進(jìn)行歸一化等等。對于我們來說，縱軸的坐標(biāo)數(shù)值并不重要，重要的是曲線之前的相對位置關(guān)系。
重點(diǎn)來了
我們來看看曲線代表了什么意思
注意上面的曲線，體現(xiàn)的是F(Force，荷載)與M(Moment，彎矩)之間的關(guān)系，用這二者來繪圖，是因?yàn)樵谇蠼庥?jì)算過程中，這二者在全部單元自由度中都有相關(guān)性。在有些分析中，還會出現(xiàn)溫度、位移等。
上圖中還可見的，是CRIT和L2標(biāo)簽，CRIT是criteria的縮寫，指的是收斂判別準(zhǔn)則；L2指的是L2級范數(shù)，當(dāng)然還有L0、L1級范數(shù)，這里我們叫它為計(jì)算殘差。
展開 通過ANSYS APDL命令流去判斷42^2=1764以內(nèi)有多少個(gè)質(zhì)數(shù)。本質(zhì)ANSYS APDL迭代的過程中沒有采取什么二分法啥的，就是從2開始，到最大數(shù)-1的遍歷。
下圖為數(shù)組中的數(shù)字，因?yàn)?不為質(zhì)數(shù)，數(shù)組里直接排除。
下面為APDL 經(jīng)典語句運(yùn)行后質(zhì)數(shù)形成的數(shù)組
只是目前數(shù)組行數(shù)和前面數(shù)組一行多，無質(zhì)數(shù)的由0填充。
共計(jì)273個(gè)質(zhì)數(shù)。
下圖是由*vwrite輸出的質(zhì)數(shù)數(shù)：
1.txt中就是運(yùn)行的程序。
ANSYS非線性主要分為以下三大類：
1.幾何非線性
大應(yīng)變、大位移、大旋轉(zhuǎn)
2.材料非線性
塑性、超彈性、粘彈性、蠕變
3.狀態(tài)改變非線性
接觸、單元生死
其中幾何非線性和材料非線性是土木工程結(jié)構(gòu)計(jì)算中最為常見的兩種類型。
二、結(jié)構(gòu)幾何非線性概念理解
如果一個(gè)結(jié)構(gòu)在受荷的過程經(jīng)歷了大變形，則變化后的幾何形狀能引起非線性行為。
例如，上述例子，桿梢在輕微橫向作用下是柔軟的，當(dāng)外部橫向荷載加大時(shí)，桿的幾何形狀發(fā)生改變,力矩臂減小，引起桿的剛化響應(yīng)。
幾何非線性主要分為如下三種現(xiàn)象：
1. 單元的形狀改變(面積、厚度)，其單獨(dú)的單元?jiǎng)偠纫矊⒏淖?2. 單元的取向發(fā)生轉(zhuǎn)動，其局部剛度在轉(zhuǎn)化為全局分量時(shí)將會發(fā)生變化。
3. 單元應(yīng)變產(chǎn)生較大的平面內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)引起平面法向剛度的改變。
隨著垂直撓度UY的增加，較大的膜應(yīng)力SX將會導(dǎo)致剛化效應(yīng)。上述三種情況的關(guān)系如下：
三、ANSYS幾何非線性注意事項(xiàng)
1. 建模注意事項(xiàng)
a.單元選擇注意事項(xiàng)
在定義單元類型時(shí)，應(yīng)明白如果分析的過程中有幾何非線性，應(yīng)確保所選單元類型支持相應(yīng)的幾何非線性效應(yīng)。例如shell63單元支持應(yīng)力剛化和大撓度，但不支持大應(yīng)變；而shell181則支持所有的三類幾何非線性，可在單元描述的特殊特征列表中找到類似信息。特別是在選擇接觸單元的時(shí)候應(yīng)慎重，有的接觸單元是沒有任何非線性能力，例如CONTAC52.
同時(shí)應(yīng)注意剪切鎖定以及體積鎖定等不可壓縮性所帶來的收斂困難。
b.預(yù)見網(wǎng)格扭曲
ANSYS在第一迭代之前，會檢查網(wǎng)格的質(zhì)量；在大應(yīng)變分析中，迭代計(jì)算過后的網(wǎng)格或許會變得嚴(yán)重扭曲，為防止出現(xiàn)不良形狀，可以預(yù)見網(wǎng)格扭曲從而修改原始網(wǎng)格。
展開 在HFSS 3D Layout 2021 R1版本中，Ansys Electronics Desktop又有了更多功能，其中包括強(qiáng)大的全新鍵合絲編輯平臺和數(shù)據(jù)庫管理功能等。工程團(tuán)隊(duì)可開發(fā)和共享其定制的鍵合絲配置文件庫，因此對于每一款新產(chǎn)品設(shè)計(jì)無需從頭開始。當(dāng)產(chǎn)品開發(fā)商競相向市場推出新設(shè)計(jì)時(shí)，這不僅可節(jié)省時(shí)間，而且還可節(jié)約成本。
此外，Ansys鍵合絲庫還支持Cadence鍵合絲設(shè)置文件的無縫導(dǎo)入，能夠?qū)⑵浯鎯ζ饋恚詡鋵硎褂谩?半導(dǎo)體研發(fā)的專用端到端解決方案
借助HFSS，工程師不僅可仿真芯片設(shè)計(jì)，而且還可仿真其在不同使用環(huán)境下的信號等級和電源完整性。
Ansys解決方案能夠?qū)蝹€(gè)、多個(gè)及3DIC結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模，其中包括鍵合絲和復(fù)雜的互聯(lián)等
在通過HFSS對鍵合絲進(jìn)行電氣性能優(yōu)化后，還可采用簡單的優(yōu)化流程，針對熱可靠性和結(jié)構(gòu)可靠性等其它物理設(shè)計(jì)指標(biāo)對其進(jìn)行優(yōu)化。Ansys仿真平臺包含HFSS和Ansys Mechanical，可為驗(yàn)證PCB及芯片封裝設(shè)計(jì)（包含鍵合絲）的電磁、散熱和結(jié)構(gòu)等各方面指標(biāo)提供統(tǒng)一模型的專用環(huán)境。
如今更小、更密集的電子封裝設(shè)計(jì)一旦暴露在嚴(yán)酷的現(xiàn)實(shí)環(huán)境下，發(fā)生熱故障或結(jié)構(gòu)故障的風(fēng)險(xiǎn)就會更高。作為微小接觸點(diǎn)，鍵合絲必須經(jīng)過特別嚴(yán)格的故障分析。Ansys仿真技術(shù)可輕松并快速地將鍵合絲設(shè)計(jì)移交給Mechanical開展此類分析，然后將其返回Ansys HFSS進(jìn)行迭代設(shè)計(jì)。
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ansys的迭代的最新內(nèi)容
首先可以選用第三方架構(gòu)設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行系統(tǒng)架構(gòu)的初步建模，然后可以將系統(tǒng)架構(gòu)模型導(dǎo)入Ansys medini軟件中迭代進(jìn)行功能安全分析，可靠性分析，預(yù)期功能安全分析，信息安全分析等工作。
本質(zhì)ANSYS APDL迭代的過程中沒有采取什么二分法啥的，就是從2開始，到最大數(shù)-1的遍歷。
下圖為數(shù)組中的數(shù)字，因?yàn)?不為質(zhì)數(shù)，數(shù)組里直接排除。
下面為APDL 經(jīng)典語句運(yùn)行后質(zhì)數(shù)形成的數(shù)組
只是目前數(shù)組行數(shù)和前面數(shù)組一行多，無質(zhì)數(shù)的由0填充。
共計(jì)273個(gè)質(zhì)數(shù)。
Ansys仿真技術(shù)可輕松并快速地將鍵合絲設(shè)計(jì)移交給Mechanical開展此類分析，然后將其返回Ansys HFSS進(jìn)行迭代設(shè)計(jì)。
有了HFSS，半導(dǎo)體工程團(tuán)隊(duì)不僅可確保針對現(xiàn)實(shí)環(huán)境優(yōu)化單個(gè)組件，如鍵合絲等，還可確保整個(gè)系統(tǒng)在經(jīng)過裝配、暴露在惡劣工作條件下后，能以可靠的最佳方式協(xié)同工作。
Ansys仿真技術(shù)可輕松并快速地將鍵合絲設(shè)計(jì)移交給Mechanical開展此類分析，然后將其返回Ansys HFSS進(jìn)行迭代設(shè)計(jì)。
有了HFSS，半導(dǎo)體工程團(tuán)隊(duì)不僅可確保針對現(xiàn)實(shí)環(huán)境優(yōu)化單個(gè)組件，如鍵合絲等，還可確保整個(gè)系統(tǒng)在經(jīng)過裝配、暴露在惡劣工作條件下后，能以可靠的最佳方式協(xié)同工作。
Ansys仿真技術(shù)可輕松并快速地將鍵合絲設(shè)計(jì)移交給Mechanical開展此類分析，然后將其返回Ansys HFSS進(jìn)行迭代設(shè)計(jì)。
有了HFSS，半導(dǎo)體工程團(tuán)隊(duì)不僅可確保針對現(xiàn)實(shí)環(huán)境優(yōu)化單個(gè)組件，如鍵合絲等，還可確保整個(gè)系統(tǒng)在經(jīng)過裝配、暴露在惡劣工作條件下后，能以可靠的最佳方式協(xié)同工作。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，隨著Ansys軟件的不斷迭代，未來一步到位，直接得到精確結(jié)果的仿真方法也是可能滴，就靠諸君和我們一起努力！
EMC仿真主要看趨勢
貳.
上面這張圖，用過ANSYS的朋友一定都很熟悉吧，在開始求解到求解結(jié)束的整個(gè)漫長過程中，這幅圖都會陪伴我們度過每一秒。
那么，圖中的各個(gè)曲線分別代表了什么意思呢？下面來說一說
Time=1
這是時(shí)間標(biāo)記，如果你的分析是多荷載步的，就會看到Time=1、2、3……如果在定義荷載步的過程中定義了時(shí)間的數(shù)值，那么這里就會按照用戶定義的時(shí)間顯示。時(shí)間很重要，可以在遇到程序意外錯(cuò)誤的時(shí)候，通過時(shí)間數(shù)據(jù)找到
Fluent中參考壓力設(shè)置
對于不涉及任何壓力邊界條件的不可壓縮流動，ANSYS FLUENT在每次迭代后要調(diào)整表壓值。這個(gè)過程通過使用參考壓力位置處（或該位置附近）節(jié)點(diǎn)的壓力完成。因此，參考壓力位置處的表壓應(yīng)一直為0。如果使用了壓力邊界條件，則不會使用到上述關(guān)系，因此參考壓力位置不被使用。
參考壓力位置默認(rèn)為等于或接近（0，0，0）的節(jié)點(diǎn)中心位置。
ANSYS仿真技術(shù)支持快速迭代，并且能夠最大限度減少與物理原型相關(guān)的設(shè)計(jì)缺陷、時(shí)間及成本，從而幫助初創(chuàng)公司以更低成本加速產(chǎn)品上市進(jìn)程。
貨運(yùn)無人機(jī)（UAV）的研發(fā)商DRONAMICS Ltd.采用ANSYS工具設(shè)計(jì)、分析和優(yōu)化UAV的空氣動力學(xué)性能，并提高無人機(jī)的燃料效率。
b.預(yù)見網(wǎng)格扭曲
ANSYS在第一迭代之前，會檢查網(wǎng)格的質(zhì)量；在大應(yīng)變分析中，迭代計(jì)算過后的網(wǎng)格或許會變得嚴(yán)重扭曲，為防止出現(xiàn)不良形狀，可以預(yù)見網(wǎng)格扭曲從而修改原始網(wǎng)格。
