ansys仿真邊界的案例
仿真技巧 | Ansys HFSS 3D Layout中設置邊界條件的方法
1、空氣盒子與輻射邊界
1) 不同于HFSS，在HFSS 3D Layout中，空氣盒子及其上的輻射邊界是默認存在的，不用專門添加。默認情況下不顯示空氣盒子，用戶可點擊菜單欄設置。Layout-Draw HFSS Air Box，如下：
2) 如果需要修改空氣盒子設置，點擊菜單欄HFSS 3D Layout--HFSS Extents…，彈出Set HFSS Model Extent界面。
? Open Region：是否在空氣盒子表面使用輻射邊界或者PML邊界。勾選之后可選擇Radiation或PML邊界。需要注意的是，PML邊界只適用于長方體，選擇PML邊界時，不要勾選Truncate model at ground Layers，且Horizontal Padding的值必須大于0。
? Extents：下方的各項設置決定空氣盒子的類型和填充。
? Type：空氣盒子的形狀，Bounding Box表示長方體，Conformal表示與PCB形狀一致。
? Dielectric下的Horizontal：表示PCB上的介質層向外的擴展因子。無單位時，表示按比例擴展，比例基準區X，Y中的較大值。有單位時，表示擴展的絕對長度。
? Airbox下的Horizontal：控制空氣盒子表面在X，Y方向離PCB有多遠。擴展原則同上。
? Vertical Positive和Negative：分別控制空氣盒子的上下表面里PCB有多遠。Sync被選中時，Negative將與Positive保持一致。
展開 電池熱管理仿真（三）：三維仿真邊界條件和算法
前面兩篇文章講解了前處理的要點以及如何將電池包模型網格化，今天的文章主要是來講講如何根據整車工況對電池包三維熱仿真施加邊界條件及初始條件，以及簡單介紹下電池包熱管理算法的選擇。
一. 邊界條件
現如今的新能源車，EV或者是PHEV，大部分將電池包固定在車身底部，與整車的接口主要是高壓線束接口與水冷系統的進出口（若是液冷），另外與包外空氣域直接或間接接觸，并且還會或多或少的受到熱輻射的影響，所以電池的三個主要邊界條件：
（1）進出口水溫與流速；
（2）電池包功率需求；
（3）周圍環境的影響。
圖1：電池包車身位置
（1）：進出口水溫與流速
液冷電池包的冷源可以說是來自壓縮機，通過Chiller進行冷媒與冷卻液的熱交換，將熱量帶走，一般進口水溫可以低到15℃~25℃，而流速是水泵的作用，一般系統設計目標最高在12L/min~16L/min這個區間。
圖2：典型液冷電池熱管理架構
（2）：功率需求
工程中，衡量一個設計方案的好壞，肯定是在一定的工況下評估的。工況的選取很有講究，選擇過于嚴苛的工況，容易過設計，相反，會達不到整車的性能要求。電池熱管理工況一般選擇快充，急加急減，最高車速或爬坡等一系列極限工況來綜合評估電池包冷卻效果。而工況一般是車速map，工程師需要將車速轉換成電池包功率需求，再計算成電池的發熱量。筆者認為這是仿真計算仿真中的一大難點，因為電池本身的發熱量或者說電池內阻會隨SOC、溫度、電流大小和電池SOH狀態等變化而變化，要在三維仿真中將這些因素一起考慮會帶來很大的計算量,所以一般只能做近似計算。
展開 ANSYS知識普及系列15——粘彈性人工邊界在ANSYS中的實現
本人準備出一個ANSYS知識普及系列，將有用的網上資料歸攏，由于知識水平有限，不對之處請諒解。也歡迎各位網友提供好的資料分享，讓我們共同完成這個ANSYS知識普及系列。
編輯人：技術鄰ANSYS專家
業務咨詢網址：http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402981
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聲 明:1、ANSYS知識普及系列中所有資料均來自網上；
2、如侵犯知識產權，請聯系ANSYS專家本人或者技術鄰，我將第一時間刪除。
小技巧：加本人關注，可以及時觀看本人發布的技術貼
從半空間無限域取一4X2的矩形平面結構，頂部中間一定范圍內受隨時間變化的均布荷載，荷載如下
p(t)=t
當0< DIV>
p(t)=2-t
當1<=t<=2時
p(t)=0
當t>2時
材料彈性模量E=2.5，泊松比0.25，密度1
網格尺寸0.1X0.1，在網格邊界上所有結點加法向和切向combin14號單元用以模擬粘彈性人工邊界（有關理論可參考劉晶波老師的相關文章）。combine14單元的兩個結點，其中一個與實體單元相連，另一個結點固定。網格圖如圖1所示
時程分析的時間步長為0.02秒，共計算16秒。計算得到四個控制點位移時程圖如圖2所示，控制點坐標A(0,2)、B(0,1)、C(0,0)、D(2,2).
計算所用命令流如下：
/PREP7
L=4
!水平長度
H=2
!豎起深度
E=2.5
!彈性模量
density=1
!密度
nu=0.25
!泊松比
dxyz=0.1
!
展開 ANSYS Fluent 邊界條件（二）之outflow自由出口
ANSYS Fluent 邊界條件outflow自由出口的介紹及使用。
一、outflow簡介
當出口壓力與速度均未知時，可以使用Outflow邊界條件。該邊界通常無需定義任何物理參數，Fluent利用計算域內部信息通過數值外插獲取該邊界上的物理量分布。
Fluent將outflow邊界視作充分發展邊界，假設該邊界上的流動滿足充分發展流動假設。充分發展的流動是流動速度分布(和/或其他性質的分布，如溫度)在流動方向上不變的流動。需要注意的是，在Outflow邊界上只有法向方向的擴散通量為零，切向方向依然可以存在梯度。
二、使用限制
入口為壓力入口時，不可以使用outflow，此時應該使用壓力出口；
outflow邊界不能用于可壓縮流動，不可壓縮流動最好用壓力出口；
在不可壓縮的情況下，歐拉模型或混合多相模型可以使用outflow邊界。但如果出口可能產生回流，或流場在出口位置非充分發展時，通常使用壓力出口邊界。
三、使用說明
在完全展開的流中，流出邊界條件是遵循的，其中出口方向上所有流動變量的擴散通量為零。但是，也可以在流動尚未完全展開的物理邊界處定義流出邊界，如果出口處的零擴散通量假設預計會對流動解決方案產生很小的影響，則可以放心使用。
位置A作為Outflow邊界通常會計算不收斂，計算結果通常是無效的。因為該位置存在嚴重的流動回流，通過該邊界的質量流量是不確定的。此時應當使用壓力出口邊界；
位置B位于后向臺階再循環再附點附近。在該位置使用Outflow邊界是不合適的。該位置垂直于出口平面的梯度很大，可以預料到該邊界對上游流場影響較大，因此在該位置選擇Outflow邊界是不合適的；
位置C所示的出口邊界位于流動充分發展的區域。
展開 
自主仿真軟件PERA SIM體驗-邊界元聲學
PERA SIM，新增邊界元聲學仿真。”
ANSYS Mesh中創建周期邊界
在CFD計算中，周期邊界應用非常廣泛。Mesh模塊作為ANSYS Workbench中的御用網格生成模塊，如何利用mesh模塊構建周期網格，就顯得非常重要。
周期網格分為兩類：旋轉周期及平移周期。在ANSYS Mesh模塊中，利用坐標系來區分這兩類網格類型。周期網格區域要求周期面上網格節點一一對應，在ANSYS Mesh模塊中，可以很方便的通過Symmetry功能模塊中的Periodic Region功能達到這一目標。本例描述了如何在ANSYS Mesh模塊中創建周期網格的步驟，在workbench中的項目結構如圖1所示。
圖 1項目組織結構
一、幾何模型
本例包括兩個計算模型，分別對應旋轉周期與平移周期，為方便起見，這里使用最簡單的幾何模型。如圖1，圖2所示分別為旋轉周期幾何與平移周期幾何。網格劃分完畢后均用fluent進行測試。
圖 2旋轉周期
圖 3平移周期（A面與其對邊的面）
二、旋轉周期邊界
雙擊A2單元格，進入mesh模塊。
在進行旋轉周期邊界創建之前，需要創建柱坐標系。如圖4所示，在屬性菜單Coordinate System上點擊右鍵，選擇子菜單Insert，在彈出的子菜單中選擇Coordinate system，創建新的坐標系。
圖 4插入坐標系
進行如圖5所示設置。選擇type為Cylindrical創建圓柱坐標系，origin設置為你的旋轉中心，principal axis為徑向坐標，orientation about principal axis為軸向坐標，自己根據實際情況設置。最關鍵的是旋轉中心。
圖 5坐標系創建
在Model上點擊右鍵，選擇 Insert > Symmetry，插入對稱。
展開 ANSYS Maxwell中邊界條件的應用
圖5 仿真模型
圖6 Magnetic Field(H-Field)邊界條件設置界面
圖7 邊界條件及方向定義
圖8 ZeroTangential H Field定義界面
圖9 邊界條件
圖10 XY平面磁密分布
圖11 XY平面磁密分布
3.3 應用說明
當仿真對象處于某外部磁場中，且該外部磁場對仿真對象性能的影響不能忽略時，可以用到這兩種邊界條件，如地磁仿真。Maxwell 3D瞬態場中不能添加Tangential H Field邊界條件。
Region的設置應和實際磁場盡可能相同，若外部磁場為地磁場，則應選擇盡可能大的Region。
4 VectorPotential
4.1 邊界條件解釋
矢量磁勢邊界條件，定義邊界上的矢量磁位A的常數值。邊界處的磁場與邊界正切，不會漏到邊界外面去。
4.2 案例驗證
本案例將會在Maxwell 2D靜磁場中查看Vector Potential邊界條件對磁場的影響。利用1.2中的案例直接生成Maxwell 2D算例，如圖12所示。
選擇Region所有的邊界，并添加VectorPotential Boundary，值為0，如圖13所示。設置一個足夠收斂的“Setup”，并求解，求解完成后查看所有實體的Flux_Line，如圖14所示。
圖12 模型
圖13 定義矢量磁勢邊界條件
圖14 磁力線分布
4.3 應用說明
此邊界條件僅用于Maxwell 2D。
從仿真結果的磁力線分布可知，磁場被嚴格限定在邊界之內，與Maxwell 3D中的Neumann邊界條件有異曲同工之處。
展開 使用有限元-邊界元方法進行電磁仿真
具體來說，就是使用 COMSOL 中的有限元-邊界元（FEM-BEM）耦合方法，可以最大程度的還原實驗設置，例如，用于求解電磁兼容/電磁干擾（EMI/EMC）問題的天線增益測量或電路板的發射或抗擾度測試。使用這種耦合方法，也可以研究微帶貼片天線模型周圍無限自由空間的波傳播。在這篇文章中，我們將深入探討使用 FEM-BEM 耦合方法解決的一個實際應用：用于 LoS 通信的發射器和接收器天線仿真。
LoS 通信
要理解 LoS 通信，知道天線是如何接收功率的很重要。這可以通過著名的 Friis 傳輸方程（單位：dB）獲知：
式中，
是發射功率；
是接收功率；
和
分別是發射天線和接收天線的增益；
（單位：dB）由方程（2）給出
其中，
是工作波長，
是天線之間的距離，這個距離通常代表菲涅爾區域中天線之間的最短距離（這個區域是天線之間形成的一個橢圓區域，不包含任何可能干擾信號傳輸的物理障礙物）。
圖1.典型的 LoS 通信鏈接路徑的描述。
對方程(1)進行變形得到如下所示的方程(3)，這樣，我們可以將方程(3)等號右邊的項與通過仿真得到的 S 參數進行比較，
式中，等號左邊代表 S21（單位：dB）。
發射器和接收器天線仿真
從 Friis 方程中
可以很好地理解， 可以通過最小化路徑損耗來實現最大化，因為通常路徑損耗隨著工作頻率和/或發射器和接收器天線之間距離的增加而增加。如圖2 所示，在有限元域中對發射器和接收器進行建模，并通過預定義的 FEM-BEM 接口進行耦合。
展開 ANSYS Workbench利用節點施加邊界條件
4）邊界條件設置完成后，進行求解，得到位移、應力等結果。
5）為了對比，我們復制出相同的一個靜力分析，將約束和載荷改為直接施加到幾何上，進行求解，得到位移、應力等結果，結果數值與上面基本相同。
3
結論
通過對比發現，不管是加在幾何還是加在節點上，兩種情況下計算結果基本一致。其實在ANSYS程序計算時，所有加在幾何上的邊界條件，都會被程序轉化為節點或單元上，然后再進行有限元方程的求解。所以，加在幾何上與加在節點上，產生的效果完全一樣，其最后的結果也相同。在遇到一些無法直接加在幾何上的邊界條件時，我們可以使用上述方法，選擇適當的節點區域進行節點邊界條件的施加。
來源： ANSYS學習與應用
展開 三維仿真邊界條件和算法
三維仿真邊界條件和算法
Hypermesh聯合Fluent仿真：教你創建CFD邊界層網格 ￥2.9
Hypermesh聯合Fluent仿真：教你創建CFD邊界層網格
導言：本教程適合采用Hypermesh作為CFD前處理軟件的新手，主要解決做流體仿真分析時，邊界層網格如何創建，以及內部的四面體網格如何創建的問題，不包含求解器分析部分。
目錄：數據導入、數據清理、網格劃分、網格導出
1、 數據導入
在數據導入hypermesh之前確保一些大的清理步驟，比如塊的創建、切割、面的縫合等已經過專業的三維數模軟件處理（Hypermesh做這些操作不是很方便）。打開Hypermesh，User Profiles先選擇默認，按圖1的步驟點擊導入數據。
圖1 數據導入
展開 
comsol中壓電陶瓷仿真學習-邊界設置篇
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comsol中壓電陶瓷仿真學習-邊界設置篇
本文主要對壓電仿真分享一下自己的理解。以如下官網案例為例，主要對其中的壓電部分進行講解，由于聲學部分對工作內容并沒有指導意義，因此跳過。
官網案例鏈接（預應力螺栓 Tonpilz 型壓電換能器）：https://cn.comsol.com/model/piezoelectric-tonpilz-transducer-with-a-prestressed-bolt-14535
在壓電仿真中一般都會包括固體力學（solid）和靜電(es)。固體力學中主要涉及力學上的約束模型和接觸，選擇所有固體作為計算域。這里的彈簧基礎我的理解是有一定柔性的約束，還有一種是固定約束。如果是靠塑膠殼（或者相對較軟的材料）限位這里我建議用彈簧基礎，這里需要將彈簧類型改為總彈簧常數，Ktot=10000N/m；如果是跟鋼板焊接或者用螺釘擰緊那就采用固定約束。
在螺栓預緊力這個選項上，分預緊力和預緊應力，一般是不同的螺栓對應不同的力，這個在網上也能搜索到，這里使用M4的螺栓，預緊力取3100N。
展開 《虛擬世界的力學交響曲：Adams如何重塑工業仿真邊界》
Adams作為多體動力學仿真領域的"時間預言者"，正將這種科幻場景變為工程師的日常。不同于靜態的CAD建模，Adams構建的是會"呼吸"的數字化機械生命體，其核心價值在于揭示運動與力的動態博弈。
二、產品內核：三大顛覆性能力解析
1. "骨骼與神經"建模體系
Adams獨創的混合建模架構，既能刻畫變速箱齒輪的剛性嚙合，又可模擬傳動帶的彈性震顫。這種剛柔耦合的"數字解剖學"，讓螺栓預緊力造成的微米級變形與起重機臂架的大幅度擺動，在同一時空維度中精確對話。
2. 故障預演劇場
通過引入失效物理模型，Adams將傳統仿真提升為"故障編劇"。當用戶設定液壓油管微裂紋參數后，系統會自動推演出三個月后密封失效引發的連鎖反應——這是物理測試永遠無法捕捉的"未來記憶"。
3. 跨維度控制器共舞
突破性的控制-機械協同仿真接口，讓MATLAB的控制算法與Adams的機械模型實現毫秒級數據交換。某航天企業曾在此平臺上，提前6個月發現衛星展開機構與姿態控制器的共振死區。
三、行業革命：看不見的設計革命
- 汽車領域：某電動超跑團隊通過Adams的輪胎-路面"魔方"模型，在數字沙盤中重現了黑冰路面下扭矩矢量控制的137種響應模式
- 重工領域：港口起重機在Adams中完成20萬次虛擬裝卸循環，鋼結構的疲勞薄弱點以彩色應力波形式提前預警
- 軍工領域：導彈折疊翼展開過程的流固耦合仿真，將風洞試驗次數減少60%
四、哲思段落：仿真技術的"奧本海默時刻"
"當Adams的求解器吞吐著萬億次牛頓力學方程時，我們正在逼近某個臨界點——物理世界與數字世界的力學法則開始相互校正。某風力發電機廠商發現，其數字模型預測的葉片顫振頻率，竟比實測數據更接近理論真值。這暗示著，仿真系統可能正在成為新的'力學真相'發生器。"
展開 ansys結構分析中施加周期邊界
請教了：哪位高手會在ansys結構分析中施加周期邊界條件？
先謝謝了
ANSYS Workbench Mechanical 設置對稱邊界及結果擴展顯示
圖 10 Workbench Mechanical創建循環對稱參考坐標系操作
添加循環邊界。點擊項目樹中的“模型->對稱->循環區域”，在詳細信息框中進行詳細設置。選擇循環對稱低邊界和高邊界，需要注意此處需要完整選擇所有的低邊界-高邊界對，未被選擇的將默認不進行循環對稱操作，會影響計算結果的正確性。選擇坐標系，為上一步創建的坐標系。界面操作如圖 11所示。
圖 11 Workbench Mechanical添加循環邊界操作
添加顯示擴展。若希望在結果計算完成后，顯示完整的實體，而非一個循環對稱單元，需要添加顯示擴展。點擊項目樹中“模型->對稱”，在詳細信息框中將“重復數量”設置為需要重復的數量，此案例是四分之一對稱模型，因此“重復數量”設置為4，“類型”設置為“極”，“方法”為完全。由于該案例旋轉單元每繞軸心旋轉90°重復一次，因此“Δθ”設置為90°。界面操作如圖 12所示。至此，完成對稱區域的設置。
圖 12 Workbench Mechanical循環對稱添加顯示擴展操作
設置完成后，結果圖像自動切換為擴展顯示。該案例的顯示結果如圖 13所示。
(a) 內圓筒溫度分布
(b) 外圓筒溫度分布
圖 13 循環對稱設置完成擴展顯示后的計算結果云圖
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