ansys 鍛造仿真的案例
設計仿真 | Simufact Forming仿真技術破解水輪機軸鍛造難題
PART01
水輪機軸鍛造工藝的挑戰與機遇
水輪機軸作為水力發電設備的核心部件，不僅是能量轉化的物理載體，更是水電系統安全與經濟性的基石。其設計、制造與維護水平直接決定著機組的發電效率、使用壽命及抗風險能力。在鍛造工藝方面，水輪機軸面臨諸多技術挑戰，尤其是大型鍛件（直徑可達1.5米，長度超過10米）易出現成分偏析和晶粒粗大等問題。由于結構尺寸龐大，端部鍛造流動缺陷可能導致材料去除量增加，影響材料利用率，同時鍛后熱處理的淬透性控制也至關重要。傳統的試錯法制定工藝不僅研發周期長，試制成本也較高，因此需要在材料性能、成型精度、缺陷控制及后續處理等環節進行綜合優化。
PART02
Simufact Forming：鍛造工藝的“數字實驗室”
海克斯康Simufact Forming鍛造工藝仿真包括鐓粗、模鍛、拉伸、拔長、自由鍛、擠壓、輥鍛、線割、熱處理等工藝，能夠幫助用戶通過仿真的方式實現鍛造成形工藝虛擬試錯，通過對成形過程中材料流動、溫度、應力、應變、折疊缺陷、設備噸位、微觀晶粒等分析，幫助優化鍛造工藝。
PART03
水輪機軸優化材料利用率的挑戰
在水輪機軸的制造過程中，提高材料利用率對控制成本至關重要。材料損耗主要來自底部廢料、過渡區域切除、端部鼓包修整以及其他工藝性損耗。
該團隊熱衷于優化大型直徑水輪機軸鑄錠的重量，對材料利用效率提出了極高要求，這需要在整個鍛造工藝中采取系統性優化措施。其中，解決端部膨脹導致的材料損失尤為關鍵——膨脹不僅會增加鍛件重量，還會影響最終成型精度。
傳統工藝通常在開槽后對底部廢料進行熱切割，但將其整合到最終產品中存在技術難點。若將底部廢料保留作為軸體的一部分，雖可提高材料利用率，卻會加劇鍛造過程的復雜性：金屬流動的不可預測性可能直接影響鍛件質量。
展開 設計仿真 | Simufact Forming鍛造工藝仿真的經濟效益
Simufact Forming鍛造工藝仿真
模鍛作為一種經典的金屬坯料加工成形的工藝，廣泛應用于汽車、航空等領域的金屬件生產制備。早期模鍛工藝的開發過程需要依靠諸多經驗與試驗，研發成本高周期長，現如今隨著CAE技術的廣泛應用，對于這一經典成形過程所涉及的工藝研發、模具設計，大多數工程師都會選擇一款合適的CAE仿真工具進行預演分析，協助他們在研發早期就能迅速發現問題并快速做出反應。
01 鍛造工藝仿真方案
Simufact Forming作為海克斯康旗下專業的金屬成形仿真工具，能夠實現冷鍛、熱鍛、鈑金沖壓、自由鍛、環軋、擠壓、拉拔、軋制、熱處理、機械連接等工藝，有著極其友好的用戶交互界面，并且在計算精度與穩定性方面同樣有著非常優異的表現，這得益于Simufact Forming專業化的研發背景與強大的求解器。能夠靈活實現連續多工位計算，結果可手動傳遞、自動傳遞、鍛造流線傳遞性較好；且具有專業的數據庫管理，自帶材料庫、設備庫、摩擦庫、溫度條件庫等，且支持用戶自定義添加擴展。鑒于上述Simufact Forming具備的優秀特點，國內外越來越多的企業與高校選擇使用Simufact Forming進行模鍛的仿真分析。
Simufact Forming鍛造工藝鏈式仿真
02 鍛造工藝仿真的經濟效益
引入Simufact Forming能夠給客戶帶來多大的經濟效益，是每個客戶在考慮引入仿真工具幫著其解決問題必須要考慮的一個問題。下面從一個連桿鍛造企業的應用案例來介紹一下：
該連桿鍛造企業，對于連桿的鍛造工藝已經積累了大量的經驗數據，可以說不借助仿真軟件也可以經過少量的試錯調試即可設計出成熟的連桿鍛造工藝。
展開 設計仿真 | Simufact Forming仿真技術破解水輪機軸鍛造難題
PART01
水輪機軸鍛造工藝的挑戰與機遇
水輪機軸作為水力發電設備的核心部件，不僅是能量轉化的物理載體，更是水電系統安全與經濟性的基石。其設計、制造與維護水平直接決定著機組的發電效率、使用壽命及抗風險能力。在鍛造工藝方面，水輪機軸面臨諸多技術挑戰，尤其是大型鍛件（直徑可達1.5米，長度超過10米）易出現成分偏析和晶粒粗大等問題。由于結構尺寸龐大，端部鍛造流動缺陷可能導致材料去除量增加，影響材料利用率，同時鍛后熱處理的淬透性控制也至關重要。傳統的試錯法制定工藝不僅研發周期長，試制成本也較高，因此需要在材料性能、成型精度、缺陷控制及后續處理等環節進行綜合優化。
PART02
Simufact Forming：
鍛造工藝的“數字實驗室”
海克斯康Simufact Forming鍛造工藝仿真包括鐓粗、模鍛、拉伸、拔長、自由鍛、擠壓、輥鍛、線割、熱處理等工藝，能夠幫助用戶通過仿真的方式實現鍛造成形工藝虛擬試錯，通過對成形過程中材料流動、溫度、應力、應變、折疊缺陷、設備噸位、微觀晶粒等分析，幫助優化鍛造工藝。
PART03
水輪機軸優化材料利用率的挑戰
在水輪機軸的制造過程中，提高材料利用率對控制成本至關重要。材料損耗主要來自底部廢料、過渡區域切除、端部鼓包修整以及其他工藝性損耗。
該團隊熱衷于優化大型直徑水輪機軸鑄錠的重量，對材料利用效率提出了極高要求，這需要在整個鍛造工藝中采取系統性優化措施。其中，解決端部膨脹導致的材料損失尤為關鍵——膨脹不僅會增加鍛件重量，還會影響最終成型精度。
傳統工藝通常在開槽后對底部廢料進行熱切割，但將其整合到最終產品中存在技術難點。
展開 多道次鍛造仿真實例
復雜形狀的鍛造都有預鍛和終鍛過程，本例子就是針對此類問題而作的，有興趣的朋友可以學習了解一下！有什么不清楚的可以跟帖，我會及時和大家討論的，軟件相關設置如下：
Type of Process: Hot Forging
Solver type FV Solver
Stages 3 stages
2D/3D Full 3D
Press: Hydraulic press with regular speed of 250mm/sec
Material: St 52-3 (1.0570)
Friction: Coulomb friction
Temperature: 1250° C
Other: Multiple moving directions for dies
多工步三維鍛造.rar
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利用Deform仿真雙層齒輪鍛造
是否有發現問題？
樓主以后繼續努力，多多上來交流啊！
基于網格重分的2D環形齒輪鍛造仿真 ￥10
鍛造過程使用與二維網格劃格的二維軸對稱模型進行模擬四節點結構實體單元 （PLANE182）。模型表示彈塑性圓柱形塊（工件）位于剛性表面（靜態模具）。
該塊被另一個剛性表面（移動模具）變形，該表面以無限小的速度移動，使工件的最終形狀成為齒圈具有完整的模具填充。
當 96% 的網格失真時，初始分析會因網格失真過大而發散達到總載荷 （TIME = 0.96）。
使用非線性自適應區域技術應用初始重新分區，并重新劃分整個工件。分析繼續使用新的網格并收斂完成，但網格嚴重扭曲。
有效塑性應變和總應變的結果可以與類似問題的結果進行比較
齒輪鍛造仿真（3D對稱面的使用）
齒輪鍛造仿真（3D對稱面的使用）
通過這個例子大家了可以了解到superforge里面3D對稱面的使用。文件在附件中，相關設置如下：
Type of Process: Hot Forging
Solver type FE Solver
Element type of mesh Hexahedral
Stages 1 stage
2D/3D Axisymmetric 3D
Press: Crank Press
? Crank Radius: 200mm
? Rod Length: 800mm
? Revolution: 80 per minute
Material: 16 MnCr 5
Friction: Combined friction model
Temperature: 800° C
Other: Remesh object, Cylindrical refinement box
齒輪鍛造.rar
展開 鍛造仿真時2D到3D轉換實例
對于鍛造過程，前期的仿真可以通過2D來實現，在滿足計算精度的情況下，計算快。后期可以通過前期的2D仿真旋轉或者拉伸得到3D模型，利用前面2D仿真的數據繼續進行3D對稱面分析，減少計算量，節約計算時間，當然一些好的網格重劃分方式也可以很大程度的減少計算量。可以看到在這個例子中前面的5個工況都是采取2D分析，然后在最后一個道次的分析中采用前面的2D分析結果旋轉得到3D計算分析的模型，繼續進行分析。
下面上傳實例分析文件
2D-3D轉換.rar
虛擬實景仿真技術在自動化連桿鍛造生產線設計中的應用
虛擬實景仿真技術已成為數字化工業制造技術和生產流水線的重要應用環節，針對工業產品利用該技術可優化產品設計，通過虛擬實景仿真技術，避免或減少物理模型的制作，縮短開發周期，降低成本；通過建設數字化虛擬工廠，直觀地展示工廠、生產線、產品虛擬樣品以及整個生產過程，為員工培訓、實際生產制造和方案評估帶來便捷。使企業內各負責部門之間的交流變得更加容易，不僅大大縮短了企業產品開發的時間，而且也為其產品的宣傳、銷售贏得了先機。隨著鍛造自動化技術向著數字化、信息化、智能化的快速發展，虛擬實景仿真技術越來越多的應用于鍛造技術領域，特別是在鍛造自動化生產線的設計階段更體現了這種技術的優越性和先進程度。
方案設計
一拖公司通過對虛擬實景仿真技術的持續性研究，首次在二重集團研制的新型4000t熱模鍛壓力機連桿自動化鍛造示范線設計過程中進行了應用，取得了較好的效果。所開發的這條示范線，主要用于發動機連桿、鏈軌節、小排量汽車曲軸、齒輪等批量化生產。生產線采用具有總線控制系統的自動化技術，由加熱單元體、鍛造單元體、熱處理單元體、自動碼垛單元等組成，加熱單元體具有加熱、自動上料、自動溫控坯料篩選、爐體快換等功能；鍛造單元體以一臺4000t的熱模鍛壓力機為主，采用步進式送料系統實現工位之間的快速傳遞，通過主機運動系統、物料傳遞系統、上下頂出系統、潤滑系統的同步功能，實現產品多工步鍛造成形。
生產線設計
作為鍛造生產線的初期規劃，國外比較先進的設計思想首先是根據產品進行結構工藝分析和成形仿真分析，確定最佳成形工藝方案，然后根據成形工藝以及市場需求選擇合適的設備，設備選型結束后，開始進行自動化生產線工藝布局設計，然后通過實景仿真對生產線工藝布局進行優化提升，最后確定相關的廠房、物流、倉儲等配套設施。國外的設計理念是自動化技術服務于設備，設備服務于工藝。工藝是整個設計的主線和綱領。
展開 法國傳威科技 鍛造 鑄造全新數字仿真軟件介紹 免費申請試用
TRANSVALOR 全流程產品匯報 新_20230716101601.pdf
ANSYS ACP復合材料鋪層固定機翼蒙皮肋筋仿真，附講解視頻及模型文件 ￥98
概述
本指導文檔旨在幫助新手使用?ANSYS Composite PrepPost（ACP）模塊進行復合材料的分析。本教程以機翼蒙皮為案例，結合本教程，您將學習如何創建復合材料模型、定義材料屬性、設置鋪層、進行網格劃分、施加載荷和邊界條件，并最終求解和分析結果。
2. 操作流程
2.1 幾何處理
1. 幾何導入與處理：
o 在 SpaceClaim 或其他三維軟件（如CATIA、SolidWorks、Inventor等）中對幾何模型進行預處理，確保模型的完整性和準確性。
o 對于機翼蒙皮和肋板等復雜結構，需將蒙皮和肋板分割為獨立的面或體，以便后續定義接觸關系和鋪層順序。在接觸區域（如蒙皮與肋板的連接處），需進行精確的幾何分割，確保接觸面清晰且邊界明確。
o 為了便于共節點識別或接觸定義，可在接觸區域生成輔助線或面，確保網格劃分時節點對齊，避免因網格不匹配導致計算錯誤。
2.2 材料定義
1. 在左側Component Systems找到ACP模塊，拖拽到A模塊下Gometry下，這樣可以利用前面已有的模型。
2. 雙擊E模塊下的model，打開mechanical界面。
3. 在E模塊下雙擊Engenering Data，找到材料數據庫，對模型材料進行設置，添加碳纖維（Carbon Fiber 290）、環氧樹脂（Epoxy Carbon UD 230）和PVC Foa 60材料。
4. 定義材料的彈性模量、泊松比等屬性。
5. 回到mechanical界面，更新材料，確保材料屬性正確加載。
6.
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ANSYS Workbench汽車防撞梁碰撞仿真，附講解視頻及模型文件 ￥88
ANSYS Workbench防撞梁碰撞仿真指導手冊
本案例文檔，適合本科畢業設計水平，具有極高參考價值，請合理使用文檔。涉及汽車防撞梁結構的幾何處理，模型建立，碰撞分析，結果處理等各個方面。設置方法程詳細，結果結果合理。相關復合材料鋪層均可使用該文檔方法設置完成。
附帶詳細講解視頻和案例模型
1. 概述
本手冊旨在指導用戶使用ANSYS Workbench進行防撞梁碰撞仿真分析。通過幾何處理、材料定義、網格劃分、接觸設置、邊界條件定義、計算參數配置及結果分析等步驟，完成從建模到仿真的全流程操作。本手冊適用于結構工程師、仿真分析師及相關技術人員。
2. 幾何處理
2.1 幾何導入
推薦使用SpaceClaim或DesignModeler (DM) 進行幾何前處理，二者在抽殼、幾何修復等操作中效率較高。也可選擇用其他三維CAD軟件（如SolidWorks、CATIA）導入幾何，但需確保導出格式兼容（如.stp、.igs）。
打開Workbench，進入Geometry模塊。右鍵點擊Import Geometry，選擇防撞梁模型文件（如.stp格式）。點擊Generate生成幾何體，雙擊進入該模塊，檢查模型完整性。也可以先打開該模塊，再導入幾何。
2.2 幾何簡化（抽殼）
防撞梁通常采用殼單元（Shell Element）簡化，以減少計算量。
操作步驟：在SpaceClaim/DM中選擇抽殼工具（Thin/Surface）。點擊目標面，設置厚度方向（例如3mm），生成殼模型。隱藏實體模型（快捷鍵F9），僅顯示殼結構。
幾何檢查：切換至線框模式（Wireframe），檢查自由邊（紅色顯示）。
展開 基于Adams與Ansys的噴漿機斷臂仿真分析 附ANSYS和ADAMS聯合仿真步驟--剛柔混合模型
后臂各鉸點x、y、z方向受力情況
基于Ansys的后臂有限元模型建模及仿真
1.基于HyperMesh有限元模型前處理
為了獲得精度較高的網格，也方便定義后臂材料屬性。本案例中使用HyperMesh對后臂幾何體進行網格劃分。
HyperMesh網格模型
為了方便在對應的鉸點上施加上面得到的Adams仿真分析得到的受力結果，在后臂的鉸座表面處均建立了點網格（MASS21）,并與鉸座表面節點建立起剛性連接。定義點網格質量近似為0，這樣在點網格施加的力可以等效的傳遞到鉸座表面各節點處。
HyperMesh中建立的剛性連接
2.Ansys有限元模型
將HyperMesh建立的網格文件輸出為cdb格式并導入到Ansys中，在油缸鉸座位置設置約束，并在鉸點處分別添加x、y、z方向的作用力。（注意：此時坐標系需要與Adams中是否保持一致）
Ansys 仿真模型
進行上述設置后，進行慣性釋放（Inertia Relif）后進行求解，得到后臂應力仿真分析結果。
后臂應力仿真分析結果
后臂斷裂位置與有限元結果對比
通過對比該公司現場問題斷臂的位置和有限元仿真結果，后臂出現裂縫和斷開位置均位于后臂的T型角處，與仿真應力最大位置一致。
后臂斷裂位置與有限元結果對比
下載地址：ANSYS和ADAMS聯合仿真步驟--剛柔混合模型建立
展開 ANSYS SpaceClaim 仿真建模和CAE仿真、CFD仿真模型處理知識總結
SpaceClaim、Mindmaster相關課程如下：
ANSYS SpaceClaim 202【視頻】 - 技術鄰 https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c15841
用思維導圖mindmaster去學習課程【視頻】 - 技術鄰 https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c15809
stl、obj快速轉STP研習課程【視頻】 - 技術鄰 https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c14526
展開 Ansys光學仿真 附ANSYS教程下載
眩光的種類及對危害
ANSYS SPEOS眩光分析
對待自然界中的眩光，通過在我們佩戴的眼鏡或太陽鏡鏡片上鍍防眩膜可有效規避一些眩光干擾。面對一些燈具帶來的眩光干擾，可以在前期燈具設計、燈具布局等方向有效規避眩光。
在工程領域，尤其是安全相關的駕駛領域，ANSYS SPEOS擁有完整還原光環境的能力，可以利用人類主觀的視覺感受作為評價，結合相關眩光標準進行評估，方便工程師實現多物理場及跨學科優化設計方案。
核心優勢一
ANSYS SPEOS光學仿真軟件通過CIE標準認證，采用統一眩光評價模型 UGR，對不舒適眩光進行分析評價，找出眩光產生原因，更改設計方案控制或消除眩光。軟件內嵌眩光公式：
其中
Lb
是背景亮度、L指在觀察者眼睛方向的光源發光亮度、ω指眩光源相對于眼睛所張的立體角，p指眩光源偏離視線的程度。
核心優勢二
ANSYS SPEOS實時預覽是用 GPU預覽實時查看結果，減少前期設置錯誤的產生，提高分析效率。
眩光模擬分析過程中，正式模擬前對搭建的模型進行提前預覽，這樣可提前了解模擬模型是否正確設置。比如光源的光色輸入是否符合要求，探測器的大小是否與模型相匹配等，也可預覽光環境的眩光效果，這樣可以縮短仿真分析時間，提高分析效率。
ANSYS SPEOS解決方案
汽車內部眩光分析
汽車行駛安全一直是我們重點關注的問題，對汽車內飾視覺環境下的眩光要求也越來越苛刻。
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