ansys支架仿真的案例
ANSYS-WB_心血管支架仿真案例 ￥10
Ansys 中的數(shù)值求解過程
請注意，在大變形問題中，您需要告訴 Ansys 將負(fù)載拆分為增量（子步驟）。 Ansys 將在每個增量內(nèi)迭代以求解來自離散化控制方程的非線性代數(shù)方程。
有關(guān)接觸如何改變問題的數(shù)值解的更多信息，請再次參閱我們在 edx.org 上的模擬 MOOC 中的模塊 3。
預(yù)期結(jié)果的手工計算
由于模型的復(fù)雜性，我們無法通過簡單的手工計算來找出我們期望看到的結(jié)果，但我們?nèi)匀豢梢允褂脝栴}的邊界條件和我們從直覺中了解到的信息來計算出 我們期望看到什么趨勢。 查看模型的四分之一（對稱）部分，我們可以想象如果支架擴(kuò)張會發(fā)生什么；
我們憑直覺知道，如果我們從內(nèi)部擴(kuò)張支架，我們預(yù)計支架的總長度（從尖端到尖端）會減少。 我們怎么能期望這種位移會影響身體內(nèi)部的壓力呢？ 例如，由于位移會產(chǎn)生力矩，我們可以預(yù)期模型曲線中的應(yīng)力高于我們在線性部分中看到的應(yīng)力。
展開 三角支架的拓?fù)鋬?yōu)化 - ANSYS Workbench ￥3
本教程的主要目的是通過拓?fù)鋬?yōu)化優(yōu)化三角支架的材料密度并將其降低 50%。
第 1 步：概述
第 2 步：分析程序
作為第一步，對三角支架進(jìn)行了分析，以獲得最大變形、最大應(yīng)力（關(guān)注點(diǎn)）和最小安全系數(shù)。
作為第 2 步，實(shí)施了結(jié)構(gòu)（拓?fù)洌﹥?yōu)化分析以降低材料密度。
最后一步，在 SpaceClaim 上對優(yōu)化的幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重新設(shè)計并再次進(jìn)行了分析。
第 3 步：工程數(shù)據(jù)（材料模型）
本教程中使用了默認(rèn)材質(zhì) Structural Steel：
第 4 步：幾何圖形（SpaceClaim 模型）
SpaceClaim 上設(shè)計的三角形支架如下所示：
步驟 5：網(wǎng)格劃分操作（默認(rèn)幾何）
已創(chuàng)建單元尺寸為 0.6mm 的默認(rèn)網(wǎng)格：
對關(guān)注點(diǎn)（具有最大應(yīng)力的區(qū)域）的網(wǎng)格細(xì)化進(jìn)行了細(xì)化，直到兩個相鄰節(jié)點(diǎn)之間的應(yīng)力值差小于 10%。
對目標(biāo)點(diǎn)的第一次優(yōu)化已實(shí)現(xiàn)為球體半徑為 1.5 毫米、元素尺寸為 0.11 毫米的物體尺寸/影響球體尺寸：
展開 槽式太陽能聚光板支架螺栓強(qiáng)度仿真
其中太陽能聚光器由許多彎曲的反射板組合裝配而成，安裝在支架上。吸熱管或接收器管沿著每個拋物形反射板的焦線固定安裝，用以吸收太陽輻射能，傳熱工質(zhì)都要從太陽能集熱管中流過，從而產(chǎn)生過熱蒸汽，直接輸送到渦輪機(jī)用以發(fā)電。槽式太陽能聚光板支架工作環(huán)境惡劣，風(fēng)力會大大影響支架螺栓壽命，選擇合適的強(qiáng)度的螺栓能提高太陽能聚光板的使用壽命。本仿真就聚光板的螺栓進(jìn)行仿真分析。
2.計算原理
由于槽式太陽能支架工作時，每天承受不同風(fēng)級載荷的作用。考慮常規(guī)使用環(huán)境可能經(jīng)受的風(fēng)級及可忽略情況，6-12級風(fēng)載情況下對槽式太陽能支架的影響。風(fēng)載工況如表所示。
3.槽式太陽能承受風(fēng)載工況
序號
風(fēng)載等級
換算載荷/Pa
1
4
60.23
2
6
114.56
3
8
257.5
4
10
491.25
5
12
800
3.材料屬性
仿真采用Q235剛作為聚光板支架，材料屬性如圖。
4．網(wǎng)格劃分
5.施加約束
槽式太陽能支架的連接采用剛性連接方式，方鋼與太陽能反光板支架底座上的焊接采用剛性連接，底座與反光板支架采用螺栓連接，螺栓與螺栓孔之間的接觸定義為“表面與表面接觸”，法向定義為“硬”接觸，切向定義為“罰”；在模型中反光板的與支架的連接處施加全約束。在反光板的外側(cè)施加于板面相垂直的均布荷載模擬風(fēng)荷載。
6.計算結(jié)果
7.結(jié)論
鋼結(jié)構(gòu)連接螺栓的性能等級分為10多個等級，例如3.6、4.0、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9。螺栓等級的特定含義是例如代表拉伸強(qiáng)度的等級4.8的螺栓。
展開 血管支架卷曲仿真模型
人工支架是治療冠心病的一種常用方法。人工支架可以增加流向心臟的血液流動，但也會帶來并發(fā)癥，因?yàn)榛颊咝呐K周圍的動脈具有不規(guī)則的解剖結(jié)構(gòu)。自膨脹式支架是人工支架的一種，它能夠貼合血管，并隨著血管的變化而變化。
由于形狀記憶合金在經(jīng)歷相變后會“記住”其原始形狀，因此它們能夠自我膨脹。自膨脹式支架不是被制造成卷曲狀態(tài)，而是先被制造成稍大于血管直徑，然后在低溫下被卷曲并限制為較小的直徑，直到到達(dá)輸送位置。移除限制后，支架將展開并可以恢復(fù)到血管直徑尺寸。
本案例模擬了由形狀記憶合金制成的動脈支架的卷曲變形過程。仿真結(jié)果如圖所示：
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基于ANSYS的光伏支架受力分析
摘 要：以光伏支架主體結(jié)構(gòu)為主要研究對象，利用SolidWorks軟件建立光伏支架的3D模型，導(dǎo)入到ANSYS軟件中進(jìn)行分析，在分析時主要考慮對光伏支架最不利的工況，其荷載主要包括風(fēng)荷載、雪荷載、恒荷載和光伏支架自重，根據(jù)光伏支架結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程相關(guān)規(guī)定，計算后施加在檁條和組件連接的面上，荷載組合為風(fēng)荷載、雪荷載、恒荷載相加作用。分析結(jié)果中得到光伏支架總變形、x向變形、z向變形、等效應(yīng)力和等效應(yīng)變等分析情況。分析結(jié)論對光伏支架的研發(fā)具有一定參考意義。
關(guān)鍵詞：光伏支架;ANSYS;受力分析;有限元;
0 引言
光伏支架（solar panel bracket）是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中為放置、安裝和固定太陽能面板而設(shè)計的支架。自從我國提出碳達(dá)峰碳中和以來，光伏行業(yè)迎來了新的發(fā)展和機(jī)遇，光伏支架的需求也是逐漸增長[1]。在設(shè)計上，要做到安全適用、經(jīng)濟(jì)合理，應(yīng)符合GB 50017-2017《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》[2]中有關(guān)規(guī)定，對光伏支架進(jìn)行有限元分析有助于結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度的檢驗(yàn)和改進(jìn)及材料的合理應(yīng)用。
本文以光伏支架主體結(jié)構(gòu)為研究對象，利用Solid Works建立光伏支架三維模型，導(dǎo)入到ANSYS中，根據(jù)光伏支架在最不利的工況下，在光伏支架上添加恒荷載、風(fēng)荷載和雪荷載，同時還考慮了光伏支架的自重，對光伏支架進(jìn)行靜力學(xué)分析，得到了光伏支架的應(yīng)變、應(yīng)力圖，對光伏支架結(jié)構(gòu)設(shè)計受力情況進(jìn)行分析。
1 ANSYS的前處理
1.1 ANSYS有限元分析流程
有限元是把一個原來是連續(xù)的物體劃分為有限個單元，這些單元通過有限個節(jié)點(diǎn)相互連接，承受與實(shí)際荷載等效的節(jié)點(diǎn)載荷，根據(jù)力的平衡來進(jìn)行分析，根據(jù)變形的協(xié)調(diào)條件來把這些離散的單元組合起來進(jìn)行綜合求解的方法，其思想為離散化思想。基于ANSYS的分析流程主要分為前處理、求解和后處理3大步驟。
展開 液壓支架三維建模與運(yùn)動仿真
液壓支架三維建模與運(yùn)動仿真.doc
ANSYS workbench安裝支架靜力學(xué)分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)安裝支架的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)安裝支架接觸相關(guān)的接觸設(shè)置
3、學(xué)習(xí)靜力學(xué)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)安裝支架靜力學(xué)分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench安裝支架靜力學(xué)分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
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ANSYS workbench金屬支架六西格瑪分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)金屬支架的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)金屬支架六西格瑪分析步的建立
3、學(xué)習(xí)金屬支架六西格瑪分析的載荷施加
4、學(xué)習(xí)金屬支架六西格瑪載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 金屬支架六西格瑪分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
覆膜支架植入血管仿真分析
柔順性是各類支架臨床應(yīng)用的關(guān)鍵特征之一，決定了支架適應(yīng)血管的能力。如果柔順性不足，在植入彎曲血管時，支架容易扭曲，引起并發(fā)癥。相反，良好的柔 順性使擴(kuò)張支架能夠跟隨血管的輪廓，減少支架血管界面處的變形。因此，柔順性 的提高將擴(kuò)大支架在血管解剖形態(tài)上的廣泛應(yīng)用。如果擴(kuò)張的支架由于缺乏柔順性而不能很好地適應(yīng)動脈，則可能導(dǎo)致內(nèi)漏。因此，提高支架的柔順性也可以增強(qiáng)密封效果，最大限度地減少內(nèi)漏等并發(fā)癥風(fēng)險。當(dāng)血管彎曲半徑越小，且彎曲夾角越小時，對支架的柔順性要求也越高，也更加容易在支架端部出現(xiàn)鳥嘴現(xiàn)象。即彎曲端部內(nèi)側(cè)支架與血管間存在空隙不能形成有效的密封，而主動脈弓處的血管半徑與血管彎曲角度都是對支架柔順性極具挑戰(zhàn)的一處血管，在臨床中“鳥嘴”現(xiàn)象對術(shù)后病人的恢復(fù)會存在巨大影響，同時則增加內(nèi)漏的風(fēng)險。通過提高支架的柔順性，可大幅度減小發(fā)生“鳥嘴”構(gòu)型的概率。
通過有限元能夠獲得支架植入后血管的形態(tài)和應(yīng)力應(yīng)變分布，得到相應(yīng)的力學(xué)信息。
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展開 零基礎(chǔ)如何通過仿真評估血管支架疲勞壽命 ￥19
醫(yī)療器械對產(chǎn)品的安全和穩(wěn)定性要求非常嚴(yán)格，依據(jù)《YY/T 0663.2-2016血管支架》耐久性是一項(xiàng)最重要的需要嚴(yán)格評估的物理性能。但是通過測試驗(yàn)證的周期非常耗時燒錢，疲勞測試需要累計振動3.8億次，一般至少也要耗時數(shù)月。如果在研發(fā)初期引入有限元方法對支架結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化分析，可以減少不必要的疲勞測試大大降低研發(fā)投入縮短產(chǎn)品驗(yàn)證的周期。另外在疲勞測試時也不可能對所有規(guī)格全部進(jìn)行疲勞測試，依據(jù)《YY/T 0808-2010血管支架體外脈動耐久性標(biāo)準(zhǔn)測試方法》5.2和5.4要求，在規(guī)格選擇上需要充分說明選擇的依據(jù)，而有限元方法是一種非常高效的理論分析依據(jù)。
假如你只是一個普通的研發(fā)工程師而公司又沒有仿真工程師，你對材料力學(xué)、彈性力學(xué)、有限元等學(xué)科不甚了解，那么該如何完成上述工作呢？下面為你介紹整個血管支架的疲勞仿真流程，以及血管支架記憶合金的材料特性。
鎳鈦合金材料模型
用于評價疲勞壽命的Goodman曲線
stent.zip
1.軟件安裝
本項(xiàng)目使用ansys Workbench19.2完成，具體軟件包文件和安裝方法可以添加微信號Destiny_123D尋求獲得并免費(fèi)安裝指導(dǎo)。
展開 通過仿真快速評估血管支架的徑向支撐力 ￥6
徑向支撐力是評價自擴(kuò)張血管植入支架的固定有效性的重要項(xiàng)目之一，如果僅通過打樣測試的方法則費(fèi)時費(fèi)力費(fèi)銀子，采用有限元的方法可以快速評估不同支架結(jié)構(gòu)（波數(shù)、波高、絲徑、波峰谷弧度等）的徑向支撐力。
更多精彩內(nèi)容關(guān)注微信公眾號：CAE案例酷
冠脈支架平板支撐力abaqus仿真分析 ￥19
平板支撐力和徑向支撐力是評估冠脈支架力學(xué)性能的兩個重要方法，研究表明兩種測試方法在表征冠脈支架力學(xué)性方面表現(xiàn)出一致性。平板支撐力的方法較容易實(shí)現(xiàn)，具體方法如圖0.1所示，在拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)上下夾頭分別安裝平板，將被測支架放置于下支撐板上，設(shè)置拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)下壓的速度，上壓板開始接觸支架到壓縮到一定行程，傳感器記錄該過程的位移和力的數(shù)據(jù)。由于上述壓縮是一個緩慢的過程，可以認(rèn)為壓縮速度不對測試結(jié)果造成明顯偏差，即認(rèn)為是一個準(zhǔn)靜態(tài)過程，利用ABAQUS靜力學(xué)模塊可以模擬該過程。
圖0.1平板支撐力測試示意圖
圖0.2 CAE模擬平板支撐力的壓縮過程
最常困惑產(chǎn)品開發(fā)者的不僅是測試周期的漫長，因?yàn)閺脑O(shè)計，采購物料，加工，測試是非常消耗時間的，但是這個過程可以通過有限元的方法來縮減開發(fā)周期及減少迭代的次數(shù)；另一個困惑是產(chǎn)品性能的確定，支架的支撐力越大越好還是越小越好？當(dāng)然是合適最好，但是如何確定一個安全，可靠，有效的性能參數(shù)比產(chǎn)品的實(shí)際測試要更復(fù)雜一些。
下面主要詳解幾點(diǎn)：
1.通過step by step詳細(xì)介紹支架平板支撐力的仿真過程
2.仿真使用的材料參數(shù)是如何通過測試獲得的
3.如何定義支架的力學(xué)性能參數(shù)
展開 基于ANSYSWorkbench的支架的有限元分析
為進(jìn)一步改進(jìn)支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計, 實(shí)現(xiàn)支架的CAE標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn), 本文采用大型有限元分析軟件ANSYS 對發(fā)動機(jī)支架的應(yīng)力分布進(jìn)行了計算和仿真分析,得出了該構(gòu)件的應(yīng)力和應(yīng)變分布云圖, 從而為支架的強(qiáng)度分析研究提供了比較實(shí)用的有限元分析方法。
1
問題描述與分析
支架是現(xiàn)代化機(jī)械工程中進(jìn)行高效生產(chǎn)和安全生產(chǎn)最為關(guān)鍵的構(gòu)件之一。由于支架重量過大會給運(yùn)輸、安裝、搬家?guī)砗芏嗬щy, 且材料消耗費(fèi)用也是支架成本的主要構(gòu)成部分, 所以選擇其重量以及強(qiáng)度分析具有很實(shí)際的意義。
已知某支架，在兩孔內(nèi)做約束，在頂面上施加1000KN/m2的壓強(qiáng)，然后，對支架進(jìn)行強(qiáng)度校核，并分析支架的最大變形以及支架的等效應(yīng)力。該支架的邊界條件是兩個螺栓孔做全固定約束，載荷為均布載荷，分析的目的是判斷該結(jié)構(gòu)是否失效和變形是否符合設(shè)計要求。利用Pro/E軟件建立的支架的三維幾何模型如圖一所示。
圖1 支架的三維幾何模型
2
建立有限元模型
本模型采用整體智能網(wǎng)格劃分, 有限元模型的網(wǎng)格劃分后如圖2所示；以使有限元計算結(jié)果更符合實(shí)際情況。用ANSYS 軟件對支架模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分,支架靜態(tài)分析選定彈性模量為2.0×1011 N/m2, 泊松比為0.3，依據(jù)結(jié)構(gòu)及力學(xué)特點(diǎn), 采用了Solid187 單元進(jìn)行分析、計算。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)及載荷的對稱性成分較大, 所以既可采用整體計算，也可以采用對稱分析計算。
圖2 有限元網(wǎng)格劃分模型
3
添加載荷和約束并求解
由于支架是由二組螺栓固定到物體上的,以圖1模型中間的螺栓孔中心為坐標(biāo)原點(diǎn), 縱向?yàn)閄軸、橫向?yàn)閅軸、鉛垂向下為Z軸正向,在加載過程中,在螺栓固定處施加約束, 使其在各個方向的位移均為0。對圓孔表面約束各個方向的自由度。
展開 支架植入手術(shù)中CAE仿真的應(yīng)用
根據(jù)這些參數(shù)，我們可以詳細(xì)推測出膨脹的球囊被移除時支架的性能表現(xiàn)。
以上案例利用CAE仿真知識，醫(yī)療研究人員能夠有效改進(jìn)支架的設(shè)計，并優(yōu)化其在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的應(yīng)用。除了外科手術(shù)過程中所需的醫(yī)療設(shè)備，CAE仿真技術(shù)還在生物醫(yī)療其他領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，并為人們的生命健康提供更多幫助。
血管支架強(qiáng)度/剛度有限元仿真-（1）
介紹：藥物置于氣囊中，達(dá)到指定位置后藥物釋放，膨脹撐起支架，致使支架發(fā)生塑性變形，氣囊釋放完后回縮。支架但由于塑性形變的產(chǎn)生，自身撐起血管，使血管直徑變大，即可達(dá)到使血液更好流通的目的。
1 仿真計算流程
本次仿真計算流程如下：
（1）依據(jù)所提供參數(shù)，建立各部件的三維模型（于CATIA中完成）；
（2）完成各部件的網(wǎng)格劃分，并進(jìn)行裝配（于HYPERMESH中完成）；
（3）保存各部件的INP文件，導(dǎo)入ABAQUS中進(jìn)行有限元分析；
（4）獲取有限元分析結(jié)果，并對所得數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行后處理；
（5）完成報告的撰寫。
2有限元模型的建立
2.1血管支架有限元模型的建立
血管支架二維模型簡圖如圖2-1所示。
圖2-1 血管支架三維模型簡圖
圖中參數(shù)說明如下：
Rstent=0.75；Lstent=8.0；hc=0.9；dH=2π*Rstent/Ny (Ny=12)；P1=0.25 P2=0.5；Wstrut=0.1；Tstrut=0.1 (也就是大S形狀矩形截面的長寬，小S形狀的為Wstrut一半，Tstrut一樣大)
按照以上參數(shù)在CATIA中建立支架模型，如圖2-2所示。由于模型為軸對稱模型，因此建模時只需要建立一部分，劃分網(wǎng)格后通過鏡像、對稱等操作即可獲得整個支架完整的有限元模型，網(wǎng)格劃分在HYPERMESH中完成，如圖2-3.
圖2-2 血管支架實(shí)體模型
圖2-3 血管支架有限元模型
模型全部為六面體單元，單元類型為C3D8R，共計99390個單元，130176個節(jié)點(diǎn)。
2.2氣囊有限元模型的建立
氣囊三維模型參數(shù)為，長度為10mm，直徑為1.6mm，厚度為0.02mm。
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