ansys動力優化的案例
ANSYS網絡研討會——利用網格變形技術進行空氣動力學形狀探索和優化
徹底的設計探索對于（如空氣動力阻力）改進車輛各方面性能十分必要。優化算法與計算流體動力學 (CFD) 等計算工具相結合，能在設計探索中發揮重要作用。本次網絡研討會說明了如何針對空氣動力學形狀優化問題制定快速解決方案。在網絡研討會上，我們提出了用 ANSYS Workbench 作為框架、RBF 作為變形技術、 ANSYS Fluent 作為求解器且以 DesignXplorer 作為實驗設計工具部署的新方法。
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利用網格變形技術進行空氣動力學形狀探索和優化
展開 從ANSYS收購LS-DYNA談顯式動力學軟件 附ANSYS_LS-DYNA動力分析方法與工程實例下
4、 ANSYS Explicit STR瞬態非線性顯式動力學快捷分析軟件
ANSYS Explicit STR是基于ANSYS Workbench仿真平臺環境的結構高度非線性顯式動力學分析軟件。可以求解二維、三維結構的跌落、碰撞、材料成形等非線性動力學問題。軟件功能成熟、齊全，可用于求解涉及材料非線性、幾何非線性、接觸非線性的動力學各類問題。目前，ANSYS Explicit STR被廣泛應用于飛機的鳥撞分析、葉片包容性分析、產品的跌落分析、材料成型分析等。
采用ANSYS顯式動力學產品，相當于擁有了一整套高級的分析工具，能夠分析幾乎任何可仿真的問題。
FE求解器（Lagrange）是快速的、應用廣泛的結構求解器， 非常適合求解沖擊波、超壓問題。每個單元內部，Lagrange能捕捉離散模型的材料點，并且跟蹤力作用下的物質變形，最終得到單元的變形。
Euler方法是材料在一個固定的網格中流動，非常適合于模擬固體的超大變形，以及流體、氣體的流動。采用ANSYS理想Euler求解器，網格會自動生成，不需要人工輸入控制。
任意Lagrange–Euler算法（ALE）繼承了Lagrange和Euler各自的優點，同時去除它們的缺點，適用于模擬材料的超大變形，同時關注高分辨率激波問題。光滑粒子流體動力學（SPH）是一種無網格的方法，適用于模擬材料的破碎。例如，超高速撞擊、脆性材料的裂紋擴展。
展開 電動汽車動力總成噪聲分析與優化
動力總成是純電動汽車的動力來源,其振動與噪聲性能是影響汽車舒適性的關鍵因素。純電動汽車動力總成由電機及減速器組成。永磁同步電機因體積小、功率密度高等優點而廣泛應用于電動汽車。永磁同步電機電磁噪聲和減速器嘯叫噪聲是純電動汽車NVH(noise vibration and harshness)開發中的常見問題,優化上述2種噪聲是提高純電動汽車動力總成NVH性能的重要手段。
目前,國內外對減速器齒輪嘯叫噪聲和永磁同步電機電磁噪聲都有較多的研究。減速器嘯叫是由內部齒輪在嚙合傳動中所受的不平穩的激振力和嚙合過程的傳動誤差引起的一種中高頻噪聲,其優化多是通過對齒輪進行微觀修形,改善齒輪嚙合狀況。
永磁同步電機電磁噪聲的根源是電機內部氣隙中各諧波磁場產生的交變電磁力。電磁力有切向分量和徑向分量。徑向電磁力在引起電磁振動及噪聲方面起主要作用,它使定子鐵芯產生徑向振動,徑向振動產生的噪聲是電機電磁噪聲的主要成分。
永磁同步電機電磁噪聲的優化主要有2種途徑:① 改變電機機械結構;② 減少電樞電流的諧波含量。
本文以一臺某型號純電動汽車動力總成為研究對象,首先分析了動力總成減速器的階次噪聲;然后解析分析了動力總成驅動電機的徑向電磁力特性，并利用Maxwell軟件進行仿真,識別出電機可能產生的噪聲階次;最后提出了采用聲學包包裹降低動力總成噪聲的優化措施,并進行了試驗驗證。
1 動力總成噪聲來源分析
本文研究的動力總成如圖1所示。
展開 空氣動力學優化方法
典型的氣動優化遺傳算法結構示意圖
粒子群優化屬于群智能算法的一種，是通過模擬鳥群捕食行為設計的。其基本思想是通過群體中個體之間的協作和信息共享來尋找最優解。研究人員發現，通過粒子群算法很容易實現空氣動力學解算器，并且不需要價格高昂的存儲器，僅通過簡單的數學運算就可以實現計算。
典型的氣動優化粒子群算法結構示意圖
模擬退火是一種基于熔融金屬物理冷卻過程的隨機逐點優化算法。在空氣動力學領域主要運用于發動機進氣道擴壓器設計、收斂擴張噴管和超音速軸對稱噴嘴。
非梯度法的模型魯棒性很優秀，不需要目標函數連續就能可靠地找到全局最優點；其缺點是研究人員要付出更多的時間在數值計算上。
論文作者S.N.Skinner和H.Zare-Behtash指出，對于有效的空氣動力學優化，我們必須深刻理解以下幾個問題：參數化設計空間的范圍；設計變量的類型（離散/連續）；單目標優化亦或是多目標優化；優化的約束條件；設計空間的屬性（局部最優化/全局最優化）。將數學優化問題與空氣動力學相結合還有很多工作研究需要進行，從幾何參數化，最優化問題如何定義函數，最優化算法，到如何嵌套調整優化算法都是重要的考慮因素。
展開 
ANSYS結構優化模塊的形貌優化功能實例
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背景
ANSYS 2022R1的結構優化模塊提供如下優化功能。
1）拓撲優化-基于密度；
2）拓撲優化-基于水平集；
3）柵格法；
4）形狀優化；
5）拓撲優化-混合密度法(公測版)
ANSYS 2023R1的結構優化模塊提供如下優化功能。
空氣動力學優化方法
典型的氣動優化遺傳算法結構示意圖
粒子群優化屬于群智能算法的一種，是通過模擬鳥群捕食行為設計的。其基本思想是通過群體中個體之間的協作和信息共享來尋找最優解。研究人員發現，通過粒子群算法很容易實現空氣動力學解算器，并且不需要價格高昂的存儲器，僅通過簡單的數學運算就可以實現計算。
典型的氣動優化粒子群算法結構示意圖
模擬退火是一種基于熔融金屬物理冷卻過程的隨機逐點優化算法。在空氣動力學領域主要運用于發動機進氣道擴壓器設計、收斂擴張噴管和超音速軸對稱噴嘴。
非梯度法的模型魯棒性很優秀，不需要目標函數連續就能可靠地找到全局最優點；其缺點是研究人員要付出更多的時間在數值計算上。
論文作者S.N.Skinner和H.Zare-Behtash指出，對于有效的空氣動力學優化，我們必須深刻理解以下幾個問題：參數化設計空間的范圍；設計變量的類型（離散/連續）；單目標優化亦或是多目標優化；優化的約束條件；設計空間的屬性（局部最優化/全局最優化）。將數學優化問題與空氣動力學相結合還有很多工作研究需要進行，從幾何參數化，最優化問題如何定義函數，最優化算法，到如何嵌套調整優化算法都是重要的考慮因素。
展開 【專題研究】美國海軍艦船的水動力設計與優化簡介
可以在船舶動力需求與發動機操作范圍達到平衡，這可以增加發動機檢修的間隔時間，延長機器設備的使用壽命。還可以降低螺旋槳負載、空泡、振動和噪聲等問題。如果尾壓浪板應用在新船上，尾壓浪板還可以增大速度、續航力、裝載能力，減少推進系統所需功率和尺寸，降低采購成本。
但是，這種節能效果并不完全適用于整個速度范圍，水池試驗表明：傅汝德數較低時，尾壓浪板的船模數據不佳，當尾板或尾壓浪板浸沒深度增大時，功率損失增加。2005年研究表明，尾壓浪板在低速時阻力性能不佳歸因于其垂向位置。船模試驗記錄了低速時的流體數據，流線譜表明與無尾壓浪板條件相比，浸沒較深的尾壓浪板常會增加與船軸相反的渦系。NSWCCD得出結論：減少或消除渦系的最優辦法是重新布置尾壓浪板的位置，這樣尾壓浪板可以成為阻止渦系形成的端板，這種想法類似于飛機上常用的減少翼尖渦流的端板或翼梢小翼，這樣翼尖的有效面積或升阻比會增加。
NSWCCD將這種位置改變的尾壓浪板稱為“step flap”，其垂向位置與標準的尾壓浪板不同，后者一般與船尾端部保持平齊。而Step flap的有效位置位于作業水線和船尾最下部之間的中間區域，這種布置基于大量船模試驗，包括半滑行船體、大型航母、低速兩棲艦等。
三、水動力分析工具
水動力的分析包括主船體、附體和螺旋槳的優化，具體包括針對阻力的船形尺度優化、船首形狀參數的優化、船首或船尾側推形狀的優化、推進附體的形狀優化等。水動力優化既可以通過船模試驗進行分析，也可以利用水動力計算軟件等進行模擬，例如20世紀80年代末NSWCCD在優化驅逐艦的尾楔的水動力設計時，尾楔設計組合使用了船模試驗和XYZFS勢流計算程序預報，最終設計表明新尾鰭既降低了低速時一般尾楔產生的功率損失，最大航速時可減少6%的收到功率，并且每年可減少約2%的燃油消耗。
展開 ANSYS結構優化模塊的形貌優化 ￥50
ANSYS Workbench 形貌優化主要是針對薄殼結構的強度，改變其表面形貌，如凸起，加強等。
原模型
整體變形為0.87mm。
質量約束為100%
形貌優化后，同質量下，整體變形為0.12mm，結構剛度明顯提升。
純電驅動車輛動力總成的優化與比較研究
ATC方法特別適合于解決類似汽車優化設計問題，即整車/系統由眾多子系統和部件組合而成，且子系統/部件之間存在著相互耦合關系。在ATC架構的每一個層級中，都包含有優化模型 P與分析模型r。其中，優化模型P通過調用分析模型r獲得設計響應。
1.2 ATC優化架構設計
鑒于純電驅動電動汽車的動力總成大都由驅動電機、減速器、傳動軸、驅動輪等部件組成，因此本文選用ATC優化架構處理中央驅動式、輪邊驅動式和輪轂直驅式這三種動力總成的優化設計問題。本文建立了2層的ATC優化設計架構。其中，系統層級主要用來處理純電驅動電動汽車的性能、能耗及動力總成的總成本。而對于動力總成中最為關鍵的部件-驅動電機，則在子系統/部件層級中予以優化。圖1所示的是本文所建立的ATC優化架構的層級示意圖。
圖2 基于ATC方法的動力總成優化架構
2 系統層級優化問題
根據上述ATC架構的劃分， 本文使用SIGHT軟件進行優化架構設計。其中，在系統層級中，主要分析與優化車輛的動力性能、能量經濟性與整個動力總成的制造成本等。因此，對于系統層級中的優化模型和分析模型作如下處理。
2.1 優化模型
在系統層級中，選用遺傳算法（ genetic algorithm，簡稱GA）作為優化模型中的優化算法。這主要是因為在系統層級的仿真模型中，復雜度高、非線性強、且不連續。因此，基于啟發式的進化算法更易于尋找到全局最優解/解集。而遺傳算法是啟發式進化算法中應用范圍較廣、適用性較好的一種優化算法。
展開 RecurDyn 成功案例：混合動力汽車傳動系潤滑油路優化
圖1 現代混合動力汽車
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研究產品: HEV/EV傳動
仿真目的: 優化潤滑油路提高（HEV/EV）的潤滑效能和冷卻性能
眾所周知，變速箱內的油液有兩個非常重要的作用：1).潤滑高速旋轉件以減少磨損；2).作為冷卻液對發熱零件進行降溫。但是，如果潤滑油的量過多，則會加大旋轉部件的阻力，降低燃油效率。通過RecurDyn-ParticleWorks聯合仿真，可優化變速器內的油路，仿真結果能夠清晰地可視化箱體內部的油液分布，可量化分析確定最佳的油量，從而達成潤滑性能和冷卻效能的最佳平衡。
展開 結構動力修改及優化設計（PDF文檔）
結構動力修改及優化設計（PDF文檔）
01經典書籍
結構動力修改及優化設計.part1.rar
結構動力修改及優化設計.part2.rar
結構動力修改及優化設計.part3.rar
連續體結構靜動力拓撲優化
怎么下不下來
ANSYS 拓撲優化 無法查看優化結果
請大師給看一下：
在workbench平臺上做拓撲優化，載荷和受力設置正常，后處理正常，但是無法查看拓撲優化的結果
ANSYS 動力分析 (1) - 動力學緒論
ANSYS 動力分析 (1) - 動力學緒論
第一章 動力學緒論
內容：
1. 動力學分析的定義和目的
2. 動力學分析的不同類型
3. 基本概念和術語
4. 動力學分析的一個實例
第一節 定義和目的
什么是動力學分析?? 動力學分析是用來確定慣性（質量效應）和阻尼起著重要作用時結構或構件動力學特性的技術。? “動力學特性” 可能指的是下面的一種或幾種類型:– 振動特性 - （結構振動方式和振動頻率）– 隨時間變化載荷的效應（例如：對結構位移和應力的效應）– 周期（振動）或隨機載荷的效應 靜力分析也許能確保一個結構可以承受穩定載荷的條件，但這些還遠遠不夠，尤其在載荷隨時間變化時更是如此。 著名的美國塔科馬海峽吊橋（Galloping Gertie） 在 1940 年 11 月 7 日，也就是在它剛建成 4 個月后，受到風速為 42 英里/小時的平穩載荷時發生了倒塌。
? 動力學分析通常分析下列物理現象:– 振動 - 如由于旋轉機械引起的振動– 沖擊 - 如汽車碰撞，錘擊– 交變作用力 - 如各種曲軸以及其它回轉機械等– 地震載荷 - 如地震，沖擊波等– 隨機振動 - 如火箭發射，道路運輸等? 上述每一種情況都由一個特定的動力學分析類型來處理 第二節 動力學分析類型 請看下面的一些例子: – 汽車尾氣排氣管裝配體的固有頻率與發動機的固有頻率相同時，工作中可能會被震散。怎樣才能避免這種結果呢?
展開 混合動力車電池托盤的優化設計方法
摘要:本文利用有限元法分析對比四種截面形狀的加強筋結構對模態性能的影響，得出了截面形狀對模態性能影響的一般規律，為某混合動力車電池托盤加強筋的優化設計提供依據。通過OptiStruct軟件進行形貌拓撲優化，利用約束模態和Z向-3G加速度載荷的組合工況，設置優化目標和約束條件進行加強筋的優化布置，得到了電池托盤加強筋結構的最優化分布。最后，結合制造工藝性和性能要求，設計出了滿足要求的托盤結構，為此類電池托盤的設計和優化提供方法。
關鍵字：電池托盤，約束模態，形貌優化，CAE，OptiStruct
前言
模態性能是結構的固有特性，通過模態頻率和振型可以判斷出結構的動剛度特性。由共振原理可知，當結構的固有頻率與某激勵頻率相等或相近時，容易引起的結構共振，從而產生較大的變形，嚴重時會造成結構的破壞。電池托盤在設計時，首先要滿足其結構的模態性能要求，使其自由模態頻率遠離發動機產生的激勵頻率和來自不平路面的激勵頻率。混合動力車電池質量一般在100kg以上，因此其托盤平面較大，自由模態頻率很低，需要通過加強筋的設置來提高其模態頻率，以達到設計要求。
加強筋的截面形式對模態頻率有較大的影響，不同形式的截面其可加工制造性和制造成本各不相同，需要綜合成本和工藝性等方面合理的選擇截面的形狀。常用的加強筋截面有半圓形、矩形、梯形、三角形以及經過工藝處理的相似結構的截面形式，本文利用有限元分析法，分析對比各截面形式對模態性能影響的一般規律，以選擇合理的加強筋結構。
拓撲優化是利用有限元法對結構的加強筋的布置進行優化的一種優化方法，利用有限元分析軟件可以很方便的對平板結構的加強筋結構按照相應的性能要求進行分布的最優化設計，再結合裝配需求和工藝性能確定最終的加強筋結構，可以及時有效地設計出滿足性能要求的加強筋結構。
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