ansys動力學計算實例的案例
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
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。
同一個問題中可以聯合使用S P H 、Lagrange、Euler、ALE求解器，從而盡可能提高計算過程的效率以及計算結果的精度。
某一沖擊動力學仿真在幾款不同工具下的求解結果對比如下：
1)ANSYS/DYNA
2)LS-DYNA
3)Explicit Dynamics
下載地址：ANSYS_LS-DYNA動力分析方法與工程實例
展開 推薦多體動力學仿真計算方面的新書 《Adams入門詳解與實例》
《Adam入門詳解與實例》一書從基本的操作到高級操作均涉及，可以使初學者很快過渡到高級使用者，即便是高級使用者也可以從中發現一些新的知識點。
《Adam入門詳解與實例》一書配有書中的實例與練習用所必需文件的光盤，每章中的知識點都配以實例與練習（均在光盤中），讀者可以重現其過程，主要涉及到以下內容：
剛體建模（直接創建與導入CAD模型）、編輯剛體、約束與冗余約束、剛性約束與柔性約束，驅動與載荷、接觸與摩擦力、仿真計算類型（裝配計算、運動學計算、動力學計算、靜平衡計算、線性化計算）、交互式仿真控制與腳本仿真控制、腳本仿真控制與傳感器的聯合使用以改變仿真過程中的參數、剛-柔混合建模（柔性體建模編輯、柔性體與剛性體的混合建模及虛構建的使用）、參數化設計、試驗設計與優化計算、系統元素與數據元素及其使用方法、振動分析及其參數化計算、控制系統（直接建立控制系統，與MATLAB的聯合仿真）及其參數化計算和液壓傳動及其參數化計算等等，詳細介紹了ADAMS/View、ADAMS/PostProcess、ADAMS/AutoFlex、ADAMS/Vibration、ADAMS/Control和ADAMS/Hydraulics模塊的使用方法。
《Adams入門詳解與實例》一書所介紹的內容不僅僅是入門內容，更多的是高級應用的內容,通過閱讀該書,可以使讀者對Adams有深刻的理解，全面掌握其使用的方法和細節，
能迅速幫助讀者完成多剛體和多柔體方面的仿真計算。
Adams入門詳解與實例.pdf
展開 ANSYS顯示動力學分析實例
在仿真過程中遇到瞬態大變形，材料破壞失效等情況下可以借助ANSYS 的顯示動力學分析來解決。ANSYS顯示動力學模塊包括三種：Explicit Dynamics、ANSYS AUTODYN、ANSYS LS-DYNA。
本期通過一個實例來簡單介紹下這三個模塊的具體操作。
實例問題描述：一個金屬圓柱體快速穿透金屬板。求解穿透過程中的最大應力和穿透方向的變形。通過用不同仿真模塊計算并比較仿真結果。
分析流程圖如下。其中A、B、C分別對應上面提到的三個模塊。 這三個模塊建立了數據共享，可避免重復的前處理操作，便于提高仿真效率。
分析樹如下：
1.Explicit Dynamics
材料添加和幾何建模略過...
加載情況：固定約束金屬板八條邊、金屬圓柱體運動速度300m/s。
注意分析設置Analysis setting 中的最大循環次數Maximum number of cycle和結束時間End Time應設置合理，不宜過大。過大容易導致計算時間過長。
等效應力和變形求解結果如下圖：
最大等效應力為4.9e8，Z軸方向的最大變形為20.52m。
2.AUTODYN
ANSYS AUTODYN軟件它有不同于Explicit Dynamics的交互式圖形界面。如下圖所示主界面。
在AUTODYN軟件中不需要再做其他前處理了！因為已經和Explicit Dynamics建立數據共享，只需要你輕輕點擊RUN即可！這就是流程式分析的優點，大大的減少了工作量。
下面是后處理：求取應力數據。按照圖中步驟1.選擇繪制云圖類型contour 2.調出繪圖變量contour variable 對話框 3.點擊對于變量 4.勾選。求取變形云圖同理。
展開 ANSYS中的轉子動力學計算
轉子動力學是固體力學的一個重要分支，已主要研究旋轉機械的「轉子一支承」，系統在旋轉狀態下的振動、平衡和穩定性問題，其主要研究內容有兒個方面:臨界轉速、動力響應、穩定性、動平衡技術和支承設計。在旋轉機械研究設計中，轉子動力學的性能分析是極其重要的一個方面。
傳統的轉子動力學分析采用傳遞矩陣方法進行，由于將大量的結構信急簡化為極為簡單的集中質量一梁模型，不能確保模型的完整性和分析的準確度；而有限元在處理轉子動力學問題時，可以很好地兼顧模型的完整性和計算的效率，但多年來轉子的「陀螺效應」一直是制約轉子動力學有限元分析的「瓶頸」問題。ANSYS很好地解決了動力特性分析中「陀螺效應」影響的問題，而且陀螺效應的考慮不受計算模型上的限制，使得轉子動力學有限元分析變得簡單高效。
ANSYS中的轉子動力學計算.pdf
展開 
ANSYS 14.0轉子動力學計算
http://blog.sina.com.cn/s/blog_62b4519d01011tf5.html
ansys 14.0中對轉子動力學計算進行了加強,主要在轉子建模（梁單元），分析設置，坎貝爾圖繪制等方面進行了加強，使得ansys在進行轉子動力學計算的過程中更為簡單，使得計算更為友好。
雖然在14版本中ansys的轉子動力學計算更為簡單，但是相對于samcef等軟件在操作方面還是有一定的差距。另一方面對于習慣使用命令流的人來說，上述上述改善基本等于沒有效果。并且對于復雜轉子，比如各段材料屬性不同，軸承的建模等還是需要借助命令流來實現。
1. 轉子建模的加強，直接通過txt文件導入，轉子模型
4. 借助“critspeedmap”命令繪制臨界轉速隨軸承剛度變化關系圖
展開 ANSYS Workbench多體動力學實例——萬向節
最近研究的是運動仿真，因此使用了多體動力學來仿真，從總模型中拆下來一個萬向節，對其施加運動副，本文主要研究的方向有：①萬向節的運動副如何建立②從多體動力學中導出MotionLoad.txt文檔導入靜力學進行力學仿真。
推薦當運動副很多的時候，最高的效率就是現在剛體動力學中計算，因為剛體不需要劃分真正的網格，所以對于很多運動副的結構基本2-3s能出結果，這就免去了很大的計算量，可以不停的計算與修正，確保運動副正確添加。
1.導入萬向節模型
注意：這塊的simplify Geometry與simplify Topolopy都需要改為Yes，否則當有圓柱或者孔的模型導入后，會將一個完整的圓柱面分割成兩部分，不便于載荷的添加。
2.添加萬向節運動副
注意：萬向節的自由度有Z與X的旋轉，參考面為紅色，移動面為藍色，X軸需要設置為穿過選取的孔（紅色軸穿過紅色孔），Z軸同樣穿過選擇的孔（藍色軸穿過藍色孔），由于此模型本身為斜的萬向節，因此讀者可能誤認為藍色軸并未穿過藍色孔，可以思考將萬向節扳正后，藍色軸依然是穿過藍色孔的。
3.添加旋轉副
注意：在此模型中，添加2個旋轉副，并設置為Body-ground類型，代表著兩個萬向節零件可以自轉，來約束它的自由度，讀者也可以只施加1個旋轉副對比一下，就可以明白為什么要添加2個旋轉副（也可以使用其他類型的運動副），有些讀者在此模型中只添加一個萬向節副，然后插入Joint Load后并無法設置參數，這是因為萬向節副只是定義連接關系，并不代表可以直接驅動，當添加完運動副，可以查看自由度數量。
注意：ANSYS與機械原理的自由度計算方法似乎不一致，按理說本案例是2個旋轉自由度，不知為何顯示為-2個自由度。
展開 ANSYS中的轉子動力學計算
最近看到安世亞太的雷先華寫的一篇文章,介紹了ANSYS轉子動力學的計算功能.較有啟發性.
轉子動力學是固體力學的一個重要分支，已主要研究旋轉機械的「轉子一支承」，系統在旋轉狀態下的振動、平衡和穩定性問題，其主要研究內容有兒個方面 :臨界轉速、動力響應、穩定性、動平衡技術和支承設計。在旋轉機械研究設計中，轉子動力學的性能分析是極其重要的一個方面。
傳統的轉子動力學分析采用傳遞矩陣方法進行，由于將大量的結構信急簡化為極為簡單的集中質量一梁模型，不能確保模型的完整性和分析的準確度；而有限元在處理轉子動力學問題時，可以很好地兼顧模型的完整性和計算的效率，但多年來轉子的「陀螺效應」一直是制約轉子動力學有限元分析的「瓶頸」問題。ANSYS很好地解決了動力特性分析中「陀螺效應」影響的問題，而且陀螺效應的考慮不受計算模型上的限制，使得轉子動力學有限元分析變得簡單高效。
本文對ANSYS的轉子動力學計算功能進行簡要介紹。
ANSYS中的轉子動力學計算.pdf
展開 ANSYS Workbench顯式動力學實例 | PVB玻璃的沖擊仿真
本次計算未考慮材料非線性影響。
來源：ANSYS學習與應用公眾號，版權歸作者所有。
如何用ANSYS_WB做一桿斯諾克，采用顯示動力學模塊計算臺球碰撞問題,私信郵箱獲取計算文件。
問題描述與問題分析
為什么用顯示動力學模塊不用瞬態結構模塊？
采用ANSYS_WB的顯示動力學模塊模擬臺球碰撞問題，對于臺球碰撞屬于短時間接觸，計算所需要的時間步長足夠小才能捕捉到短時間的接觸過程，并且我們希望每個時間步計算應該足夠快，不然硬件吃不消的。
理論上ANSYS_WB 中
瞬態結構模塊
和
顯示動力學模塊
都可以模擬這樣一個臺球碰撞過程，但是
瞬態結構模塊是采用隱式積分算法
，隱式積分可以使得時間步長很大，但每個時間步需要多次迭代才能達到收斂，時間步過多，計算時間將非常大，
顯示動力學模塊采用顯示積分
，時間步可以非常小足以捕捉瞬間碰撞行為，且不需要在每個時間步上進行剛度矩陣總裝，每個時間步計算非常快。因此這里采用顯示動力學模塊進行模擬。
有感興趣的朋友們
私信郵箱獲取計算文件
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計算結果
教程：Step by Step
建模：
采用ANSYS自帶的建模軟件進行建模，不做介紹。
計算模塊建立：
拖動Explicit Dynamics模塊到WB工作區域(左邊是我已經計算完的模塊，拖到一個獨立的區域了)。
材料定義：
雙擊Engineering Data,建立新材料，選擇各向同性材料，輸入密度，模量，泊松比。
模型導入：采用ANSYS自帶的建模軟件進行建模，并導入顯示動力學計算模塊中。
展開 『轉貼』ANSYS 中的轉子動力學計算
作者：雷先華（安世亞太）
前言：
轉子動力學是固體力學的一個重要分支，已主要研究旋轉機械的「轉子一支承」，系統在旋轉狀態下的振動、平衡和穩定性問題，其主要研究內容有兒個方面:臨界轉速、動力響應、穩定性、動平衡技術和支承設計。在旋轉機械研究設計中，轉子動力學的性能分析是極其重要的一個方面。
傳統的轉子動力學分析采用傳遞矩陣方法進行，由于將大量的結構信急簡化為極為簡單的集中質量一梁模型，不能確保模型的完整性和分析的準確度；而有限元在處理轉子動力學問題時，可以很好地兼顧模型的完整性和計算的效率，但多年來轉子的「陀螺效應」一直是制約轉子動力學有限元分析的「瓶頸」問題。ANSYS很好地解決了動力特性分析中「陀螺效應」影響的問題，而且陀螺效應的考慮不受計算模型上的限制，使得轉子動力學有限元分析變得簡單高效。
本文對ANSYS的轉子動力學計算功能進行簡要介紹。
展開 【12月20-23日 北京】ANSYS CFX流體動力學計算及工程應用培訓
一、給方法解決以下關鍵問題：
1、仿真分析結果主要在于經驗積累，12年以上工程應用專家帶你答疑解惑
2、有效掌握ANSYS CFX流體動力學計算及工程應用+實操模型訓練
3、所有實例緊緊圍ANSYS CFX流體動力學計算及工程應用方法為核心目標，進行實操模擬訓練
二、21個實例模型貼近工程實戰操作：
案例01：T型管流動混合計算
案例02：機翼外流場計算
案例03：卡門渦街計算
案例04：室內空氣流動計算
案例05：電子散熱計算
案例06：腔體內自然對流計算
案例07：爐膛內輻射換熱計算
案例08：電加熱器計算
案例09：攪拌器內氣液流動計算
案例10：氣舉式反應器氣液流動計算
案例11：旋風分離器氣固多相計算
案例12：水翼空化計算
案例13：蝶閥沖蝕計算
案例14：氣體燃燒器計算
案例15：管內酸堿化學反應計算
案例16：煤粉燃燒計算
案例17：軸流透平機械計算
案例18：齒輪泵計算
案例19：水上漂浮物姿態計算
案例20：閥門啟閉過程閥芯力學計算
案例21：射流沖擊鋼板計算
三、本質問題與差異化：
1、工程案例積累：專注CAE仿真計算，有大量的工程案例
2、關注計算結果：把仿真分析結果運用到產品中是核心理念
3、師資與專屬權：7000+多學員反饋、提煉的精選內容與實例，形成版權課程體系
4、問題響應參與：自主師資與合伙人模式，可直接對接客戶問題，即時做出響應
5、效果保障措施：所有學員提供高配筆記本、模型、電子資料、操作軟件
四、增值服務：
持本人學生證或教師證享有9折優惠；
一個單位同時報名2人享有9折優惠；
一個單位同時報名3人以上（含）享有8.5折優惠；
通過技術鄰成功參加培訓的用戶返現
展開 
計算流體動力學中的高性能計算
計算流體動力學（CFD）主要的科學難題是需要更深入地了解湍流及其對工程應用中動量、熱量和質量傳遞的影響，包括空氣動力學、工業和燃燒系統等。HPC的可用性已經在湍流和湍流燃燒的直接數值模擬（DNS）方面取得了重大進展，并應用于工程的大渦模擬（LES）。由DNS生成的統計數據提供了有價值的見解進入許多湍流的物理學，促使了工業湍流和燃燒模型的快速改進。盡管如此，CFD還有許多難題并未解決，比如由完善的物理規模法驅動的湍流研究的計算要求可能會在未來一段時間內保持在可用的HPC規定的極限。
計算機動力學（CFD）現今的發展已經很成熟，它既是基礎研究的有力工具，也是工業設計的寶貴助手。在大得多的現場發生的小規模結構的例子包括靠近層流板的粘性邊界層，超音速的楔形邊緣發出的沖擊波模式等。所有這些現象都具有這樣的特性，即它們的厚度遠小于其它兩個空間維度的范圍。如果is是湍流，那么長度和時間尺度的范圍不僅很大，而且在所有尺度和所有三個維度上都具有渦流的全面性。不可避免地，這些小規模現象中的許多不是孤立地發生的，而是存在的并且必須組合模擬。此外，在工業上感興趣的大多數問題中，所述域的幾何形狀必然是復雜的并且包含寬范圍的長度尺度，使得幾何形狀本身的表示是重要的計算任務。
數值分析通常是不可避免的。標準CFD實踐涉及Navier的離散化方程在由感興趣的域中的一組點構成的網格上。有限體積方法由于其優異的保守特性而受到大多數工程模擬的青睞，而高精度的有限體積方法主要用于良好分辨的計算。在任何一種情況下，離散化過程都是為了保持一致性而設計的，這樣當網格點的間距減小到零時，所引起的誤差將迅速消失。然而，可以處理的網格點的總數取決于可用計算硬件的容量并且必然是有限的。顯然，這種約束也適用于解決小規模現象的需要。
展開 基于ANSYS APDL 轉子動力學建模及動力學分析，包括坎貝爾圖，瞬態分析等 ￥15
模型
坎貝爾圖
瞬態分析某點的軌跡圖
附件包括：轉子的建模文件zhu1，及轉子動力學模態、考慮預應力的轉子動力及瞬肪分析的命令流doc文件。
轉子動力學ansys仿真流程方法 坎貝爾圖 轉子動力學 臨界轉速 軸承
轉子動力學ansys仿真流程方法
工程中的回轉機械，如渦輪機、電機等，在運轉時經常由于轉軸的彈性轉子偏心而發生橫向彎曲振動。當轉速增至某個特定值時，振幅會突然加大，振動異常激烈，當轉速超過這個特定值時，振幅又會很快減小。使轉子發生激烈振動的特定轉速稱為臨界轉速。工程師要做的就是查找轉子系統的臨界轉速，從而將系統修改轉速或者添加一定的支撐，來避開臨界轉速。
要獲取臨界轉速，那么ansys軟件就可以根據模型來計算臨界轉速。理論狀態下轉子系統包括：轉軸、轉軸上的圓盤、兩側軸承以及不平衡的質量，如圖所示。
那么如何進行坎貝爾圖的計算和提取呢？在ANSYS軟件中有三種方法來計算臨界轉速，如下所示：
第一種為梁單元方法，建立一根軸線，不同的位置給定不同的半徑和質量點來計算。
第二種為三維實體方法，建立完整的三維模型，模型是軸對稱模型，所以默認的模型是完全的不偏心的，所以需要添加偏心的質量點。
第三種為ANSYS workbench中新功能，概念模型，建立二維的截面模型來代替三維模型，計算量能夠顯著的減少，加快計算速度，但是結果并沒有差別。
本次流程以第三種方式來展示仿真分析的流程方法，基本操作過程三種近似相同。分析模塊是采用模態分析來進行的。
1.模型的建立
首先要將三維模型進行處理，將三維模型切割，提取中間的截面，如圖所示。
打開workbench中的模態分析模塊，設置對稱選項，如下圖所示。默認的模型不會出現對稱的設置，需要選中model狀態下插入對稱、接觸、遠端點等選項.
設置好之后在對稱目錄下插入General Axisymmetric，該方法是ANSYS獨有的一種簡化方法，可以使用二維平面表示三維物體，簡化計算量.
表示二維軸對稱的操作方式的選項如下圖所示，設置坐標和對稱軸及平面數量。
展開 CFD——計算流體動力學(建模計算)
CFD——計算流體動力學，因歷史原因，國內一直稱之為計算流體力學。
其結構為：
提出問題——流動性質（內流、外流；層流、湍流；單相流、多項流；可壓、不可壓……），流體屬性（牛頓流體：液體、單組分氣體、多組分氣體、化學反應氣體；非牛頓流體）
分析問題——建模——N-S方程（連續性假設），Boltzmann方程（稀薄氣體流動），各類本構方程與封閉模型。
解決問題——差分格式的構造/選擇，程序的具體編寫/軟件的選用，后處理的完成。
成果說明——形成文字，提交報告，賺取應得的回報。
CFD實現過程：
1.建模——物理空間到計算空間的映射。
主要軟件：
二維：
AutoCAD：
大家不要小看它，非常有用。一般的網格生成軟件建模都是它這個思路，很少有參數化建模的。相比之下AutoCAD的優點在于精度高，草圖處理靈活。可以這樣說，任何一個網格生成軟件自帶的建模工具都是非參數化的，而對于非參數化建模來說，AutoCAD應該說是最好的，畢竟它發展了很多很多年！
三維：
CATIA：
航空航天界CAD的老大，法國人的東西，NB，實體建模厲害，曲面建模獨步武林。本身可以生成有限元網格，前幾天又發布了支持ICEM-CFD的插件ICEM-CFD CAA V5。有了它和ICEM-CFD，可以做任何建模與網格劃分！
UG：
總覺得EDS腦袋進水了，收了I-deas這么久了，也才發布個幾百M的UG NX 2.0，還被大家爭論來爭論去說它如何的不好用！其實，軟件本身不錯，大公司用得也多，可是就這么打市場，早晚是走下坡路。按CAD建模的功能來說它排不上第一，也不能屈居第二，尤其是加上了I－DEAS更是如虎添翼。現在關鍵是看市場了。
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