ANSYS逆向分析的案例
ANSYS逆向分析功能介紹
現(xiàn)在通過反解法，ANSYS可以在單一的求解分析中獲取冷態(tài)幾何。
No.2 ANSYS逆向求解操作步驟
在ANSYS中執(zhí)行逆向求解的過程，和正常的正向求解過程無異，不同的是需要在Analysis Settings的Advanced卡片中將“Inverse Option”屬性設(shè)置為Yes。
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知識(shí)專區(qū)—結(jié)構(gòu)
ANSYS逆向分析功能介紹
■ 然后將該分析的位移結(jié)果應(yīng)用于原始熱態(tài)幾何模型的反方向上，得到了1代冷態(tài)幾何模型。
■ 1代冷態(tài)幾何再次受到相同的載荷，以獲得1代熱態(tài)幾何。
■ 然后將該1代熱態(tài)幾何與原始熱態(tài)幾何進(jìn)行比較。如果差異夠小可接受，該1代冷態(tài)幾何被認(rèn)為是最終的冷態(tài)幾何；否則，將根據(jù)差異更新1代冷態(tài)幾何，并繼續(xù)此過程，直到獲得可接受的冷態(tài)幾何為止。
通過迭代方法獲得所需精度的冷態(tài)幾何過程非常費(fèi)時(shí)和消耗資源，因?yàn)槊總€(gè)迭代都是一個(gè)可能涉及許多子步的非線性求解過程。現(xiàn)在通過反解法，ANSYS可以在單一的求解分析中獲取冷態(tài)幾何。
No.2 ANSYS逆向求解操作步驟
在ANSYS中執(zhí)行逆向求解的過程，和正常的正向求解過程無異，不同的是需要在Analysis Settings的Advanced卡片中將“Inverse Option”屬性設(shè)置為Yes。
一般情況下，逆向分析只有一個(gè)載荷步，用戶可依據(jù)實(shí)際情況設(shè)置逆向求解的End Step。
例如當(dāng)您需要了解額外負(fù)載下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)時(shí)，可以在逆向分析后進(jìn)行正向求解。通過將End Step設(shè)置為小于求解載荷步，就可以執(zhí)行這種類型的分析。分析開始時(shí)，輸入的幾何圖形已經(jīng)在指定的加載條件下發(fā)生了變形。在正向求解步驟開始時(shí)，求解器將位移重置為零，并從輸入幾何圖形開始。
注意 1：
End Step的默認(rèn)值是1，如果更改，需要啟用Beta選項(xiàng)（option-apperance）。
注意 2：
逆向求解分析載荷的加載方向：力驅(qū)動(dòng)，加載方向從求解幾何到輸入幾何，即載荷方向相同；位移驅(qū)動(dòng)，加載方向從輸入幾何到求解幾何，加載方向相反。
展開 結(jié)構(gòu)仿真逆向邏輯：深度解析如何在 Ansys 中給定位移并精確提取支反力 ￥2
05 結(jié)語
在 Ansys Workbench 中，雖然沒有直接名為“全局方程”的模塊來求解這種“已知位移反求載荷”的問題，但通過 “位移約束 + 探針提取反力” 這一組合，我們可以更直觀地獲得等效結(jié)果。
思考拓展：
如果需要模擬彈簧在拉伸 2cm 后，再增加 100N 載荷的情況，僅用靜力學(xué)分析是不夠的，需要引入 Multi-Step 分析，即第一步強(qiáng)制位移 2cm，第二步鎖定位移并施加載荷。
資深工程師逆向分析蘋果AirTag
近期，我愛音頻網(wǎng)了解到，一位資深工程師對(duì)蘋果的AirTag技術(shù)做了技術(shù)細(xì)節(jié)分析，具體包含黑客攻擊、安全研究、修改、拆解等。這位工程師叫Adam Catley，來自奧地利，主要研究網(wǎng)絡(luò)安全、汽車、電子設(shè)備、FPGA和固件等。
AirTag是藍(lán)牙無線追蹤器，外觀看起來顯示一枚圍棋，配對(duì)體驗(yàn)與AirPods很像。AirTag結(jié)合了藍(lán)牙與UWB精準(zhǔn)定位兩項(xiàng)技術(shù)，可以利用內(nèi)置的藍(lán)牙低功耗芯片發(fā)出信號(hào)，被附近“查找”網(wǎng)絡(luò)中的蘋果設(shè)備偵測(cè)到，進(jìn)而將其坐標(biāo)信息發(fā)送到iCloud被用戶定位到大概位置。其內(nèi)置的蘋果U1超寬頻芯片還使AirTag具備了精確查找的能力，在一定范圍內(nèi)手機(jī)上會(huì)指示AirTag的方向并精確顯示到米，解決尋找物品的最后距離問題，不過要使用該功能需要同樣配備了U1芯片的iPhone機(jī)型。
AirTag內(nèi)置2032紐扣電池，用戶可自行更換，每天播放四次聲音并進(jìn)行一次精確查找的話，可使用超過一年的時(shí)間，電池低電量手機(jī)會(huì)收到提示。但AirTag不支持AR查找，在有效范圍內(nèi)可以通過Siri喚醒查找。
那么這位資深?yuàn)W地利工程師Adam Catley對(duì)蘋果AirTag的逆向分析結(jié)果如何？
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Ansys Lumerical | 超表面圖像傳感器濾光片的逆向設(shè)計(jì)
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前言
在本例中，我們展示了基于超表面的CMOS圖像傳感器濾光片的逆向設(shè)計(jì)，它可以替代傳統(tǒng)的拜耳濾光片，后者因用吸收來過濾色彩而導(dǎo)致光損耗。我們可以通過在 Lumopt（基于 Python 的 Lumerical 優(yōu)化工具）中使用紅色和藍(lán)色像素的綜合強(qiáng)度作為品質(zhì)因數(shù)，顯著提高每個(gè)像素的效率。
綜述
為了設(shè)計(jì)超表面，我們使用了 Lumerical Lumopt 的多參數(shù)、多目標(biāo)拓?fù)?em>逆向設(shè)計(jì)優(yōu)化方法。我們將超原子的折射率在 1.0（空氣）到 2.4（TiO2）之間變化，并最大限度地提高 2D 紅色和藍(lán)色敏感傳感器區(qū)域的光學(xué)效率。
步驟1：定義基礎(chǔ)模擬項(xiàng)目
下載示例附帶的文件并將所有文件解壓到一個(gè)公共目錄中。然后我們需要定義一個(gè)基礎(chǔ)模擬項(xiàng)目，包括模擬區(qū)域、優(yōu)化區(qū)域、光源和監(jiān)視器。初始模擬是通過腳本文件 Base_script_2D_TE_volume.lsf 生成的。我們可以通過在 FDTD 中打開并運(yùn)行腳本來檢查設(shè)置：
首先，我們需要定義超表面的兩種材料的折射率。此案例中分別為 1.00 和 2.4。我們將空氣的折射率設(shè)置為 1。
其次，我們需要將監(jiān)視器的位置定義為每種顏色的品質(zhì)因數(shù) (FOM) 監(jiān)視器。您可以通過更改場(chǎng)區(qū)域監(jiān)視器的大小來修改像素的大小和位置。
最后，我們需要通過監(jiān)視器定義優(yōu)化區(qū)域。我們將優(yōu)化區(qū)域的大小定義為 3 x 1 μm。此外，您可以根據(jù)需要更改優(yōu)化區(qū)域。
步驟2：定義優(yōu)化區(qū)域
下一步，我們需要在腳本文件 topo_focus_2D_basic.py 中定義幾個(gè)優(yōu)化參數(shù)。
首先，我們需要定義如下品質(zhì)因數(shù)。在 FDTD 腳本文件編輯器中打開topo_focus_2D_basic.py。
展開 實(shí)體結(jié)構(gòu)的ANSYS分析 附ANSYS工程結(jié)構(gòu)數(shù)值分析下載
下載地址：ANSYS工程結(jié)構(gòu)數(shù)值分析
ANSYS結(jié)構(gòu)屈曲分析的理論背景 附ANSYS工程結(jié)構(gòu)數(shù)值分析王新敏下載
ANSYS的特征值屈曲分析基于經(jīng)典穩(wěn)定性理論，用于計(jì)算不考慮缺陷的理想結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定臨界屈曲問題。首先進(jìn)行靜力分析，得到外部載荷{F}作用下的應(yīng)力和應(yīng)力剛度[S]。在靜力有限元平衡方程中計(jì)入幾何剛度的影響，即：
將載荷{F}放大倍，幾何剛度[S]隨之放大，對(duì)于臨界屈曲情況，位移上施加一個(gè)任意的擾動(dòng)ψ也是可能的平衡狀態(tài)，即有(說明：下面一段由于公式和圖片不便編輯，直接使用電子稿截圖)：
需要注意的是，工程上有實(shí)際意義的只是最低階的臨界屈曲荷載。盡管特征值屈曲得到的臨界荷載是偏于不安全的估計(jì)，但其失穩(wěn)模式能給設(shè)計(jì)人員提供啟發(fā)。由于實(shí)際結(jié)構(gòu)是有缺陷的，因此常采用特征值屈曲的失穩(wěn)模式按比例縮小作為結(jié)構(gòu)的初始幾何缺陷，疊加到結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)上，考慮材料非線性和大變形，按增量法逐步增加結(jié)構(gòu)荷載，進(jìn)行非線性靜力分析，直至結(jié)構(gòu)達(dá)到結(jié)構(gòu)的屈曲極限承載力。
下載地址：ANSYS工程結(jié)構(gòu)數(shù)值分析王新敏
展開 ANSYS APDL參數(shù)化有限元分析技術(shù) 附有限元分析ANSYS理論與應(yīng)用下載
來源：安世亞太
APDL即ANSYS參數(shù)化設(shè)計(jì)語言（ANSYS Parametric Design Language），它是一種解釋性語言，可以利用參數(shù)創(chuàng)建模型，并自動(dòng)實(shí)現(xiàn)分析任務(wù)。ANSYS的APDL實(shí)質(zhì)上是由類似于FORTRAN77的程序設(shè)計(jì)語言部分和1000多條ANSYS命令組成的。
圖1 ANSYS命令使用
圖2 ANSYS命令說明
APDL允許復(fù)雜的數(shù)據(jù)輸入，使用戶對(duì)任何設(shè)計(jì)或分析屬性有控制權(quán)（例如：幾何尺寸、材料、邊界條件和網(wǎng)格密度等），擴(kuò)展了傳統(tǒng)有限元分析范圍以外的能力，并擴(kuò)充了更高級(jí)運(yùn)算（包括零件參數(shù)化建模、設(shè)計(jì)優(yōu)化等），為用戶控制復(fù)雜計(jì)算的過程提供了極大的方便。
從ANSYS命令的功能上講，它們分別對(duì)應(yīng)ANSYS分析過程中的建立幾何模型、劃分單元網(wǎng)格、材料定義、施加載荷、定義邊界條件、分析控制、執(zhí)行求解以及后處理計(jì)算結(jié)果等指令。利用APDL的程序語言與宏技術(shù)組織管理ANSYS的有限元分析命令，就可以實(shí)現(xiàn)參數(shù)化建模、參數(shù)化的網(wǎng)格劃分與控制、參數(shù)化的材料定義、參數(shù)化載荷和邊界條件定義、參數(shù)化的分析控制和求解以及參數(shù)化后處理結(jié)果的顯示，從而實(shí)現(xiàn)參數(shù)化有限元分析的全過程。
/post1
*get,sx25,node,25,s,x
!節(jié)點(diǎn)25處X方向應(yīng)力
*get,uz44,node,44,u,z
!節(jié)點(diǎn)44處的Z方向位移
nsort,s,eqv
!通過米塞斯應(yīng)力排序節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)
*get,smax,sort,,max
!
展開 ansys流固耦合分析與工程實(shí)例 附ANSYS流固耦合分析與工程實(shí)例下載
下載地址：ANSYS流固耦合分析與工程實(shí)例
貢獻(xiàn)一本ansys流場(chǎng)分析的書《ANSYS13.0 FLOTRAN流場(chǎng)分析從入門到精通》
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ANSYS+13.0FLOTRAN流場(chǎng)分析從入門到精通.part6.rar
前言
第1章 FLOTRAN流體分析概述
1.1 FLOTRANCFD分析的概念
1.2 FLOTRAN分析類型
1.2.1 層流分析
1.2.2 湍流分析
1.2.3 熱分析
1.2.4 可壓縮流動(dòng)分析
1.2.5 非牛頓流動(dòng)分析
1.2.6 多組份傳輸分析
1.2.7 自由表面分析
第2章 FLOTRAN分析的基本原理
2.1 FLOTRAN單元的特點(diǎn)
2.1.1 FLUIDl41單元
2.1.2 FLUIDl42單元
2.2 FLOTRAN單元的局限性
2.3 FLOTRAN分析步驟
2.3.1 確定問題的區(qū)域
2.3.2 確定流體的狀態(tài)
2.3.3 生成有限元網(wǎng)格
2.3.4 施加邊界條件
2.3.5 設(shè)置FLOTRAN分析參數(shù)
2.3.6 求解
2.3.7 檢查結(jié)果
2.4 FLOTRAN單元相關(guān)文件
2.4.1 結(jié)果文件
2.4.2 打印文件
2.4.3 殘差文件
2.4.4 重啟動(dòng)文件
2.4.5 FLOTRAN重啟動(dòng)分析（續(xù)算）
2.5 提高收斂性和穩(wěn)定性的常用的工具
2.5.1 松弛系數(shù)
2.5.2 慣性松弛
2.5.3 修正的慣性松弛
2.5.4 人工粘性
2.5.5 速度限制
2.5.6 面積積分階次
2.6 評(píng)價(jià)FLOTRAN分析
2.7 驗(yàn)證結(jié)果
第3章 FLOTRAN流體的基本屬性
3.1
展開 Ansys Zemax / Ansys Speos | 如何使用Ansys光學(xué)解決方案設(shè)計(jì)和分析 HUD系統(tǒng)
HOA 插件(HOA plugin)
本例使用默認(rèn)的Ansys插件計(jì)算HOA指標(biāo)。
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Ansys正版的資料！《ANSYS結(jié)構(gòu)分析指南（上）（中）》ansys賣220元的中文書
如題
基于ansys apdl 命令流分析玻璃/環(huán)氧中心開口板的受力分析 ￥59.9
2、建立模型
網(wǎng)格劃分：
MPDATA,EX,1,,2.1e11 MPDATA,PRXY,1,,0.3
映射網(wǎng)格劃分
模型求解的結(jié)果
施加約束（載荷）：
長方形左邊固支右邊受 1000N 均勻拉力
3、有限元結(jié)果分析
受力方向位移圖（整體）：
X 方向的位移圖
Y 方向的位移圖
Z 方向的位移圖
Mises 應(yīng)力圖（每層）：
第一層Mises 應(yīng)力圖
第二層Mises 應(yīng)力圖
第三層Mises 應(yīng)力圖
第四層Mises 應(yīng)力圖
第五層Mises 應(yīng)力圖
結(jié)論：
由Mises 應(yīng)力圖可以得出對(duì)稱層合板之間的應(yīng)力圖是相同的
基于ansys的梁單元、實(shí)體單元徐變精細(xì)化分析（含各參數(shù)解釋） ￥25
徐變應(yīng)變可表達(dá)為：
其中， ?(t,τ)為徐變系數(shù)，需通過規(guī)范公式或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)擬合確定
Ansys程序中內(nèi)置金屬蠕變規(guī)律如下：
命令中詳細(xì)解釋了改公式的具體用法，以及參數(shù)意義。
二者除個(gè)別參數(shù)外形式具有異曲同工之妙，因此本案例給出用ansys精確分析混凝土徐變的方法，案例背景模擬了一個(gè)混凝土PK梁特定工況下的徐變發(fā)生過程。
案例文件中包含：
1. 00-ConcreteCreep-benchmark.mac【徐變標(biāo)定文件，開箱即用，可以用來和手算對(duì)比是否正確】
2. 01-ConcreteCreep-solid.mac【分輸入模塊的參數(shù)化徐變計(jì)算文件【詳細(xì)解釋了各參數(shù)取值】。只需要改文件和計(jì)算邊界荷載即可計(jì)算實(shí)體徐變。】
3. ansa文件，用來生成網(wǎng)格
4. .cdb文件，網(wǎng)格文件
5. excel轉(zhuǎn)apdl命令流文件，用來輸入徐變系數(shù)。
進(jìn)一步白話闡述一下：
1、什么是徐變？別看公式一大堆，理論一大推，簡單講就是：受力的結(jié)構(gòu)，啥邊界條件、荷載不變的情況下，結(jié)構(gòu)還是慢慢變形了。將這種慢慢變形的變形結(jié)果以及應(yīng)力重分配準(zhǔn)確分析出來就是徐變分析。機(jī)理一大堆，教科書上都比較詳盡，在此不做贅述，只講應(yīng)用，而且是拿到案例開箱即用。
白話闡述要點(diǎn)：
1、案例是ansys apdl（命令流）分析的，給出了全套參數(shù)化命令流，材料模型定義、材料參數(shù)定義、求解，拿過來可以直接運(yùn)行。
2、機(jī)理是用了ansys中關(guān)于金屬蠕變的材料模型。（細(xì)想蠕變和徐變的現(xiàn)象，表征都是一樣的。至于機(jī)理，各有各的理論，但不影響材料模型使用。）
具體使用：
1、，先跑一遍，看看到底徐變是怎么個(gè)事兒。
展開 吊艙掛載應(yīng)力分析SW和ansys分析對(duì)比
吊艙掛載應(yīng)力分析
吊艙掛載方式細(xì)節(jié)圖。
吊艙由吊艙架1和吊艙架2支撐掛載。吊艙架1和吊艙架2分別由8顆和4顆M3螺釘固定，螺釘由中心盤內(nèi)向外鎖緊。下圖為吊艙架的整體圖示。
SW simulation靜應(yīng)力分析
吊艙掛載后的吊艙架應(yīng)力分析模型。材質(zhì)選擇鋁合金6063-T6，密度為2700kg/m^3。
彈性模量：6.9e+10N/m^2。泊松比0.33 屈服強(qiáng)度2.15e+8N/m^2
①如下圖12個(gè)孔位為吊艙架的固定孔位，吊艙架1和吊艙架2設(shè)定接合面。
②吊艙重量為0.69Kg,轉(zhuǎn)換為重力為0.69kg*G(取9.8N/kg)=6.76N。如圖中4個(gè)孔位處懸掛吊艙。(選擇總數(shù)，而非按條目）
③網(wǎng)格化后，運(yùn)行應(yīng)力分析得下圖結(jié)果。紅色處為最大形變量結(jié)果，形變量為1.740e-02mm。
綜上所述支架強(qiáng)度足夠。
ANSYS靜應(yīng)力分析結(jié)果，材質(zhì)選擇了鋁合金密度2770kg/m^3。Poisson's ratio：0.33 bulk modulus:6.9608e+10Pa
計(jì)算總變形量1.9195e-2mm。
變形量云圖一致，均是頂部型變量最大。
材料：
向下的力：
限制位移固定工件。
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