ansys仿真方法的案例
第一篇梁單元的軸力圖 （理論計算、ABAQUS仿真、ANSYS仿真方法） ￥10
第一篇梁單元的軸力圖
（理論計算、ABAQUS仿真、ANSYS仿真方法）
篇幅內容僅針對自我學習總結展示，并希望給軟件初學者帶來一定啟發。
結構有限元仿真中有兩種一維單元：桁架與梁
桁架單元：僅承受軸力作用；如二力桿。由于只在軸向承受拉/壓載荷，所以只需要定義截面面積；應力和變形均與截面形狀無關。ABAQUS 6.14-4中對應單元為truss T2D2；ANSYS 18.0中對應單元為link180。
梁單元：可承受軸向拉/壓載荷，具有承受扭轉和彎曲的能力。由于可承受扭轉、彎曲等組合變形，梁單元需要定義截面形狀。ABAQUS與ANSYS對應均為beam單元。
孫訓芳先生的《材料力學》例題2-1：一等直桿及其受力情況如下圖，試作桿的軸力圖。
由于桁架單元僅能承受拉/壓載荷；而梁單元可承受拉、壓、彎曲、扭轉的組合變形，梁單元可承受的載荷類型更為復雜，故此篇通篇采用梁單元作為分析。
展開 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 基于流體壓力的橡膠圈密封有限元仿真分析方法--ANSYS Workbench有限元分析方法--橡膠密封方法
2.網格在接觸位置加密，其余位置不用加密，網格如圖所示
這些參數在ANSYS Workbench中都有詳細的說明和設置方法，可以根據實際情況進行調整。
五、結果展示
經過模擬計算，我們得到了橡膠圈的位移結果圖。
從圖中可以清晰地看到橡膠圈在受到壓縮和流體壓力作用下的變形情況。這些結果為我們提供了寶貴的參考信息，有助于我們更好地理解和優化橡膠圈密封的設計。
運動和壓縮變形效果
局部放大圖展示流體壓力的擠壓效果
六、總結與展望
通過ANSYS Workbench的有限元分析，我們成功地對橡膠圈密封進行了精確的模擬和計算。這不僅讓我們對橡膠圈密封的工作原理有了更深入的了解，還為我們提供了優化設計的方向。在未來的工作中，我們將繼續利用這一強大的工具，為更多的工業設備提供可靠的密封解決方案。
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展開 Ansys Lumerical | CMOS – 光學仿真方法
這是一種非常有效的方法，可以在均勻照明下優化系統的OE，而無需進行大量仿真。在計算微透鏡位移時各種CRA的最佳微透鏡位移時，采用這種方法。在這種方法中，我們實際上是通過僅對積分窗口中心的一個點進行采樣來估計積分。
· 我們可以模擬對應于CRA的平面波和積分窗口邊緣附近的幾個角度，并將這些結果與一定的權重相結合。在這種方法中，我們試圖通過最大化積分窗口中心和積分窗口邊緣的函數來優化積分 – 基本上我們僅通過采樣幾個點來估計積分。由于角響應曲線在積分窗口上通常是一個相當平滑的函數，因此這種方法應該最大化我們的真正積分。在優化微透鏡 ROC 中優化透鏡曲率半徑時，將采用此方法。
· 我們可以運行足夠的模擬來正確計算角度響應曲線并正確計算積分。這顯然是最準確的方法，但可能涉及大量模擬，特別是對于我們需要對kx和ky進行采樣的3D模擬。每個點僅采樣 10 個點會導致 10×10=100 個不同的入射角。盡管如此，這種方法可以與均勻照明下的OE實驗結果非常吻合。
獲得非極化結果
非偏振結果可以通過不相干地平均 2 個正交極化（通常為 S 和 P）從偏振結果中獲得。有關證明和更多詳細信息，請參閱非偏振光束。不幸的是，這意味著我們必須對每個光束或平面波運行 2 次仿真才能獲得非極化結果。最初，可能需要僅使用一個偏振并忽略偏振效應以節省時間，但在這些長度尺度上，S和P極化的結果存在差異，最終結果不應忽略這些效應。
參考文獻
1.F. Hirigoyen， A. Crocherie， J. M. Vaillant， and Y. Cazaux， “基于FDTD的CMOS圖像傳感器像素架構和工藝優化光學仿真方法” Proc.
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基于FE-SPH耦合的算法采用ANSYS/LSDYNA仿真磨粒磨削硬脆材料的裂紋仿真方法總結 ￥9.99
30angle 裂紋云圖
30angle 沿深度方向的裂紋分布云圖
調試許久的金剛石磨粒磨削硬脆材料引起的裂紋延伸擴展云圖終于有了一定的進展，紀念一下。2021-12-7.
Ansys EMI 瞬態聯合仿真方法
Ansys Circuit，類似SPICE的電路求解器，利用HFSS模型和真實的激勵模式進行瞬態仿真。仿真結果在HFSS中進行回饋，以計算最終電磁場。
圖7：STMicroelectronics中使用的ANSYS電磁干擾流
在上述兩種工具中進行的時域和頻域仿真都需要再現真實的電磁干擾場。如圖7所示，Ansys EMI電磁干擾流確保了數據交換（端口級的S參數模型和頻譜）的自動化。 該方法的發展在于找到最佳設置，以獲得預期精度內的結果，并限制仿真時間。從這個角度來看，降低HFSS中的模型復雜性至關重要（圖8）。已開展的調查確定了適當的切割間隙規則。仿真的基本參數包括結構周圍的包圍盒類型和尺寸、端口類型、寬帶S參數建模的掃頻、網格設置和收斂準則。
圖8：HFSS 3D結構仿真
HFSS S參數模型鏈接在電路環境內部，并在原理圖中實例化（圖9）。請注意，默認情況下，S參數模型會在類似SPICE的模型中自動轉換。端口激勵由IBIS格式的驅動程序設置，使用偽隨機位序列(PRBS)來再現真實的用例。在運行仿真之前，原理圖應完整，包括具有足夠精度的模型。此外，時間步長和停止時間等參數是非常重要的，因為它們用于通過FFT生成端口級的頻譜。分辨率帶寬(RBW)與停止時間相關聯，帶寬(BW)可受時間步長限制。
圖9：HFSS模型在電路Circuit環境下的原理圖
例如，15位長度的PRBS每45.32 kHz產生次諧波。由于在這種情況下所需的最小頻率是第一次諧波的頻率，因此時域激勵的采樣頻率必須更小。第一次諧波值的四分之一在此約束與瞬態仿真持續時間（采樣頻率=11.33kHz=>停止時間=88.33μs)之間提供了很好的折衷。
展開 Ansys Lumerical | 單行載流子光電探測器仿真方法
在本次仿真中，FDTD模塊將分析光電探測器的光學響應，CHARGE模塊將分析器件的電學特性。
背景
光電探測器的主要作用是將光信號轉換為電信號，以解碼出加載到光信道上編碼的信息。因此我們可以使用Lumerical的光學和電學求解器對此類器件進行精確模擬和優化。首先采用時域有限差分（FDTD）方法模擬了光電探測器的光學特性，計算光學吸收功率可以得出電子-空穴對的局部產生率。然后，將光學仿真求得的電子空穴對產生速率導入電學仿真（CHARGE）中用于求解的連續性方程。
對于高速光電二極管，通過將吸收層與收集層解耦，可以使用單行載流子（UTC）設計來優化渡越時間響應[1]。在傳統的PIN結構中，載流子是在本征區中光生的，在本征區中，強場將載流子分離以產生光電流。載流子的速度通常是有限的，并且在大多數常見的材料（如鍺）中空穴比電子慢，這會導致延遲和不對稱響應。通過結合窄帶隙和寬帶隙半導體，可以隔離單個載流子類型（通常是電子），使得器件的光響應僅取決于這些載流子的傳輸。然而，與PIN光電二極管相比，UTC的能帶結構要求通常需要III-V材料來實現，這使得在與硅基光子系統集成時面臨額外的挑戰。
本例中光電探測器是基于集成在硅基光子系統上的InP/InGaAs混合波導光電二極管所設計的[2]。其包括100nm厚的InP鍵合/匹配層、250nm厚的GaAs吸收體和700nm厚的In P本征收集層。材料堆疊和相關的帶結構如下圖所示。測量了長度為25um、50um和150um的光電探測器[2]。
光學設計
使用FDTD求解器，計算出不同結構參數下光電探測器中的光場變化（主要以電場E的形式表示）。
展開 仿真技巧 | Ansys HFSS 3D Layout中設置邊界條件的方法
? Solver控制HFSS 3D Layout在低頻時對本層金屬的處理方法。
推薦使用DC thickness，并設置為Effective，可以在只使用面網格的情況下，準確計算金屬的低頻損耗。
文章來源于南京安世亞太，作者朱秀珍
利用 ANSYS Fluent 動態網格進行渦輪泵仿真的方法 ￥10
利用 ANSYS Fluent 動態網格進行渦輪泵仿真的方法
干貨 | ANSYS瞬態CFD分析方法—流體自控振蕩器的仿真
瞬態模型主要有如下修改：
? 分析類型：Transient
? 求解方法：PISO
? 監視器：殘差、出口流量（隨時間變化）
? 設置自動保存
? 時間步長：0.0001s
? 總求解時間：0.5s
? 每時間步最大迭代步數：20
圖4 ANSYS Workbench分析模型
從圖5的計算結果可以看出，兩個出口流量都是周期性變化的，且總量一定，一個出口達到最大值時，另一個達到最小值，這就說明入口流體是間歇性地從兩個出口流出。從圖表數據直接可以得到，一個周期大約包含1250個時間步，即流體振蕩的周期T≈0.125s。或者，對流量結果進行傅里葉變化（圖6），頻率峰值約為8Hz，那么T=1/8=0.125s。
圖5 瞬態計算結果（兩個出口流量）
圖6 瞬態分析結果（出口流量傅里葉變換）
展開 ANSYS網絡培訓 — PCB和封裝的翹曲、熱快速仿真方法
2017年2月9日
20:00 - 21:00 (CST)
注冊 ?
聯系方式：
郵箱：info-china@ansys.com
電話：4008198999
網絡研討會介紹：
電路的集成規模越來越大，I/O數越來越多，PCB互連密度不斷加大，隨之帶來許多PCB及集成電路封裝可靠性問題。ANSYS專門針對PCB設計分析解決方案，結合最佳仿真前處理工具SpaceClaim，在Mechanical使用TraceImport功能，可以快速從ECAD中直接導入PCB熱物參數，從而能在Mechanical中快速進行準確的PCB板熱分析、熱應力分析、翹曲分析。
點擊上方“注冊”參加本次網絡研討會。
展開 
干貨 | ANSYS瞬態CFD分析方法—流體自控振蕩器的仿真
瞬態模型主要有如下修改：
? 分析類型：Transient
? 求解方法：PISO
? 監視器：殘差、出口流量（隨時間變化）
? 設置自動保存
? 時間步長：0.0001s
? 總求解時間：0.5s
? 每時間步最大迭代步數：20
圖4 ANSYS Workbench分析模型
從圖5的計算結果可以看出，兩個出口流量都是周期性變化的，且總量一定，一個出口達到最大值時，另一個達到最小值，這就說明入口流體是間歇性地從兩個出口流出。從圖表數據直接可以得到，一個周期大約包含1250個時間步，即流體振蕩的周期T≈0.125s。或者，對流量結果進行傅里葉變化（圖6），頻率峰值約為8Hz，那么T=1/8=0.125s。
圖5 瞬態計算結果（兩個出口流量）
圖6 瞬態分析結果（出口流量傅里葉變換）
展開 關于ANSYS/lsdyna仿真軟件中檢查模型尺寸的幾種方法
在ANSYS經典界面下，是沒有單位的概念的，簡言之需要讀者自行定義協調的單位制，那么在用外部建模軟件建好模型后，我怎么知道模型的尺度在當前ansys軟件中是多少呢
①用check geometry命令，選中模型任意兩點，就可以測量出長度，對此就可以使用scale命令對模型進行縮放來調整模型尺度
②在LSPP中使用measure命令，直接量取模型網格任意兩節點的距離來判斷
【ANSYS線上直播回看】無線充電解決方案及其仿真方法
針對無線充電的技術要求，ANSYS提供全方位的仿真解決方案，從充電變壓器設計到充電設備系統設計、從電磁場分析到散熱分析等多物理場設計，全面協助用戶通過仿真平臺進行設計和優化。
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展開 【ANSYS線上直播回看】系統級射頻干擾仿真方法與案例演示
ANSYS專業的多射頻系統抗干擾仿真軟件EMIT能夠幫助工程師快速解決系統級抗干擾難題，軟件自帶豐富的收發信機和射頻部件庫，支持多保真度的天線和射頻器件模型，極大地簡化了復雜射頻系統的建模難度，能夠計算高達上百萬信道的干擾情況，充分考慮所有潛在的干擾因素，自動診斷干擾路徑和產生機理，全面直觀的后處理界面為工程師提供詳盡的仿真結果，是業界功能強大的系統級射頻抗干擾仿真工具。
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