ansys仿真原理的案例
斜拉橋索力優化的matlab和ansys仿真
matlab和ansys聯合仿真的原理在論壇中有較多的介紹，此處不在贅述。直接以邵旭東教授等編著的《橋梁設計與計算》的一例子來說明斜拉橋索力優化的matlab和ansys聯合仿真的可行性。
書中相應的計算理論見原書p540-550。或參考郭鐘群等人的論文《基于可行域法的斜拉橋索力優化》。
算例描述如下：
書中和該論文對算例采用了可行域法來確定索力。本貼也將采用該法。
計算的基本原理：采用matlab為主控程序，編制優化算法程序，將ansys計算得到的彎矩作為約束條件返回給matlab優化程序。
目標函數：彎曲應變能
約束條件：彎矩在可行域內，具體表達式見原書。
利用懲罰函數將約束優化問題轉化為無約束優化問題。
新的目標函數：懲罰函數=彎曲應變能+彎矩懲罰項
優化方法：遺傳算法
首先，建立有限元模型如下：
matlab輸出結果：
即三索索力T1，T2，T3分別為 3137.819072011635 3303.436908252255 5114.168292024851KN，最小彎曲應變能為3.491895730000000e+004。
索與主梁相交的三個截面的彎矩可行域為：
截面1：md11 = 3.0973e+005 md21 = -2.6617e+006
截面2：md12 = -2.2499e+005 md22 = -2.6221e+006
截面3：md13 = -1.7047e+006 md23 = -1.8241e+006
三個截面的彎矩分別為： -2046378.2063 -1675845.4513 -1737980.5069
可見，彎矩全部落入可行域。
展開 斜拉橋索力優化的matlab和ansys聯合仿真
matlab和ansys聯合仿真的原理在論壇中有較多的介紹，此處不在贅述。直接以邵旭東教授等編著的《橋梁設計與計算》的一例子來說明斜拉橋索力優化的matlab和ansys聯合仿真的可行性。
書中相應的計算理論見原書p540-550。或參考郭鐘群等人的論文《基于可行域法的斜拉橋索力優化》。
算例描述如下：
書中和該論文對算例采用了可行域法來確定索力。本貼也將采用該法。
計算的基本原理：采用matlab為主控程序，編制優化算法程序，將ansys計算得到的彎矩作為約束條件返回給matlab優化程序。
目標函數：彎曲應變能
約束條件：彎矩在可行域內，具體表達式見原書。
利用懲罰函數將約束優化問題轉化為無約束優化問題。
新的目標函數：懲罰函數=彎曲應變能+彎矩懲罰項
優化方法：遺傳算法
首先，建立有限元模型如下：
matlab輸出結果：
即三索索力T1，T2，T3分別為 3137.819072011635 3303.436908252255 5114.168292024851KN，最小彎曲應變能為3.491895730000000e+004。
索與主梁相交的三個截面的彎矩可行域為：
截面1：md11 = 3.0973e+005 md21 = -2.6617e+006
截面2：md12 = -2.2499e+005 md22 = -2.6221e+006
截面3：md13 = -1.7047e+006 md23 = -1.8241e+006
三個截面的彎矩分別為： -2046378.2063 -1675845.4513 -1737980.5069
可見，彎矩全部落入可行域。
展開 Amesim仿真實例下載：流量控制閥的原理和Amesim仿真方法
對此，筆者的觀點是，之所以會有這些更具體、更復雜的結構，主要是考慮了油液的流動和元件的加工裝配；我們在仿真建模時，要更關注仿真對象背后的物理規律和數學模型，而不必過于在意其具體結構，尤其是那些對原理和性能影響較小的結構，可以根據仿真目的做適當簡化。
3、
本文模型源文件采用Simcenter Amesim 17版本創建，下載鏈接如下：
鏈接：https://pan.baidu.com/s/1q-2Hy6JJdvowwwTgNGMLUA
提取碼：lr4p
文章來源：Amesim學習與應用
展開 淺談有限元仿真中的網格無關性 附有限元仿真實踐原理下載
從數值上來看，隨著網格數量增大，參數的數值解越來越趨向于定值，且從四十萬網格到八十萬網格相鄰兩數據相差約為4%；從八十萬網格到一百六十萬網格相鄰兩數據相差約為1%；故可認為此時的數值仿真結果已經收斂，網格無關性驗證完畢。
關于網格無關性的驗證，你學會了嗎？
下載地址：有限元仿真實踐原理
Abaqus 磨損仿真：從原理到實戰指南 ￥9.9
</p><p><span style="color: rgb(51, 112, 255);">? </span><strong>原理</strong>：在磨損系數中引入縮放因子<span style="background-color: rgb(239, 240, 241);">N</span>。即，在仿真中使用的磨損系數為實際系數乘以<span style="background-color: rgb(239, 240, 241);">N</span>。</p><p><span style="color: rgb(51, 112, 255);">? </span><strong>要求</strong>：需合理控制<span style="background-color: rgb(239, 240, 241);">N</span>的大小，以確保單個模擬循環內局部接觸應力分布變化不大，從而保證磨損積分精度。</p><p><strong>4.2 方法二：分析步循環 (Abaqus/Standard)</strong></p><p>利用Abaqus/Standard的分析步循環功能，重復執行某一分析步或分析步序列，直至滿足終止條件（如達到目標磨損量）。</p><p><span style="color: rgb(51, 112, 255);">? </span><strong>需要在INP文件中手動添加關鍵字</strong>。
展開 通過仿真分析汽車的換擋原理
修復一輛老式汽車
我在修復一輛老式汽車時，對變速箱工作原理產生了興趣。設計帶有手動擋的汽車，明智的做法是將換擋桿直接放在變速箱的頂部，從地板和（或）中央控制臺伸出來。然而，在過去人們認為將換擋桿連接到轉向柱上會比較方便因為這樣就有可能使前排的長椅坐三個人。
不過，將換擋桿安裝在轉向柱上也有一些挑戰。換擋桿安裝在遠離變速箱的位置，所以就會出現一個問題：如何將運動從換擋桿向下傳遞到變速箱。解決這個問題需要使用大量的連桿和鉸鏈。例如下圖中一輛正在修復的老式汽車
沃爾沃 121
的換擋桿。
它是如何歷經了 50 年的磨損還依然幸存的呢？換擋的時候，作用在各個部件上的力有多大？
使用 COMSOL 軟件模擬換擋機構
為了回答這些問題，我們選擇使用 COMSOL 多體動力學和結構力學模塊進行仿真，其中多體動力學模塊提供了預定義的功能，可用于定義各部件之間不同類型的關節。
多體動力學模塊
擴展了
COMSOL Multiphysics
和
結構力學模塊
的功能，使我們能夠對機械裝配體進行建模。
為了模擬這種行為，我們使用球型、圓柱型、鉸鏈關節和接觸面創建了一個模型。選擇機構組件為可變形類型，這意味著我們將使用結構力學來計算各個組件的變形。或者將部分或所有組件建模為剛性。最后，作為一個加載序列，為了模擬將變速箱換到一檔，將換擋桿向后和向上分兩步進行移動。
換檔機構的幾何形狀，由一系列柔性連接裝置構成。左側圖像顯示了獨立的部件，右側圖像顯示了整體組裝。
柔性多體分析
為了研究換擋機構的運動，即運動學，我們進行了一個瞬態分析。
展開 SimSolid技術原理解析 衡祖仿真
SimSolid 是面向設計師、工程師和分析師的顛覆性仿真技術，可在幾分鐘內對結構復雜的 CAD 裝配體進行結構分析。它消除了傳統結構仿真中非常耗時、非常專業且非常易出錯的兩項任務：幾何準備和網格劃分。
1、SimSolid技術原理解析
SimSolid技術利用復雜多項式和非多項式函數逼近求解域。它是傳統有限元分析的一種替代方法，在傳統有限元分析中，近似值是由通用單元構建的原始插值多項式實現的，這些通用單元僅限于六面體、四面體、五面體等具有規則外形的幾何體。SimSolid將應用函數類顯著擴展到適應于特定求解方案的函數，包括先驗的、滿足某些求解特征的函數，如不可壓縮條件、平衡方程和特殊幾何特征的漸進分析等。外部相似數學理論的突破性進展，可以將基函數與基礎幾何形狀解耦，使得智能基函數調節成為可能。最終的求解函數是在求解序列中從通用集中動態構建的。通用集總是完備的，它們的近似屬性在所有的變換中都保持不變。基函數的這個屬性使得自適應策略的開發成為可能，它可以根據需要對局部區域中的通用集進行細化，以提高數值求解的準確性。在SimSolid中，數值方法基本概念的擴展包括重新定義自由度（DOF）的基本概念。SimSolid中的自由度（DOF），不是傳統有限元分析中固有的點自由度（DOF），而是以體積、面積、線云、點云的形式提供幾何支持的函數，使SimSolid具備處理幾何缺陷和裝配接觸缺陷的能力，如間隙、穿透和不規則接觸區域等。
2、 傳統有限元建模誤差的來源
在設計過程中實施仿真分析，意味著將以分析結果為依據進行設計決策。因此，采用可預測精度的分析工具就顯得非常重要。因為數值計算本身就是近似計算，在建模過程中也存在許多誤差源，所以分析結果驗證是個非常復雜的問題。主要的誤差源包括：建模誤差和近似誤差。建模誤差主要由幾何處理過程產生。
展開 ANSYS中弧長法的原理
轉自公眾號——ANSYS學習與應用
旨在分享，若侵即刪.
altair 《有限元仿真分析原理》
非常有用的有限元原理目錄
前言
1 常見錯誤
2 單位一致性
3 hypermesh中的幾何
4 網格劃分基礎
5 1D網格劃分
6 2D網格劃分
7 3D網格劃分
8 單元質量和檢查
9材料與屬性信息
10 邊界條件和載荷
11 線性靜態分析
12 線性屈曲分析
13 非線性分析
1-4章.zip
5-8章.zip
SPICE?電路仿真原理
（轉）概述
本文主要描述了基本的 SPICE 模擬仿真原理，事實上所有的基于直接矩陣算法的模擬仿真器都采用相同的方法。本文是基于基本的核心算法，而不是仿真器內部真實發生的時序。
電路仿真的三個復雜層次
解決電路仿真的問題可分為以下 3 個層次：
1. 怎樣分析一個只有固定的電流源和線性電阻的電路
2. 已經解決第一個問題后，怎樣處理非線性元件，如二極管、晶體管
3. 已經解決以上兩個問題后，怎樣處理電抗元件，如電容
第一個問題相對來說比較簡單，一個完全線性、并且沒有電抗元件存在的電路，你可以應用基爾霍夫和歐姆定律導出它的方程式，從而計算所有的節點電壓和器件中的電流，由此衍生的兩種分析是節點分析法和網孔分析法。下文將以節點分析法來做介紹。
第二個問題相對難解決一些，因為一些非線性元件不好用數學解析的方法來計算，如以下一個簡單的二極管電路：
沒有可以直接計算二極管和電阻間的節點電壓的表達式，盡管你可以導出一個簡單的表達式來計算這個電壓，但是沒有方法去解這個方程。我們能做的是先猜測一個電壓值，再去測試它是否正確，判斷的結果是太大或太小，而不是一個具體的值，并在增大或減小這個猜測值后再次嘗試。這種方法是相當隨意的，因此產生了一種更系統的方法——牛頓迭代法，這種方法可以在每次迭代后簡單有效地估算新的猜測值，并且精度常常可以達到 0.1% 左右，因此SPICE 類軟件基本都采用此方法。
第三個問題最難解決，直到目前也只解決了 DC 值，觀察時域仿真結果，此文沒有論及 AC 分析，下文會以電容為例。
展開 SimScape建模實例_IGBT原理仿真
SimScape建模實例_IGBT原理仿真
《有限元原理與ANSYS應用指南 》
第1章 緒論
1.1 CAE技術及其應用
1.2 有限元法基本構成
1.3 ANSYS概述
第2章 結構靜力分析
2.1 結構分析
2.2 桿系結構分析
2.3 二維實體分析
2.4 空間問題分析
2.5 疲勞分析
2.6 結構有限元工程應用
第3章 動力學分析
3.1 動力學有限元分析原理
3.2 模態分析
3.3 諧響應分析
3.4 瞬態動力學分析
3.5 譜分析
第4章 非線性結構分析
4.1 非線性結構分析原理
4.2 幾何非線性分析
4.3 彈塑性分析
4.4 接觸分析
第5章 熱分析
5.1 有限元熱分析原理
5.2 穩態傳熱分析
5.3 瞬態熱分析
第6章 計算流體動力學分析
6.1 FLOTRAN分析基礎
6.2 FLOTRAN層流和湍流分析
6.3 FLOTRAN熱分析
6.4 FLOTRAN多組分傳輸分析
第7章 耦合場分析
7.1 耦合場分析概述
7.2 耦合場分析過程
第8章 ANSYS優化設計
8.1 優化設計引例
8.2 ANSYS優化設計基礎
第9章 ANSYSY高級分析技術
9.1 可靠性分析
9.2 拓撲優化
9.3 單元生死及其應用
附錄
參考文獻
展開 Ansys Zemax | 解析 OpticStudio 中復合表面的工作原理
點擊圖片查看培訓詳情
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Ansys Lumerical | 針對 Grating coupler 的仿真分析方法
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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.
展開 《結構分析有限元原理及ANSYS實現》
ISBN：7118039489 292 尺寸：小16開 印張：18.75 字數：434000 印次：1 印刷時間：2005/06/01 用紙：膠版紙 版次：1
【內容提要】
本書在引入結構分析有限元基本原理的基礎上,結合多年的教學經驗編寫而成,著重介紹了如何利用ANSYS軟件實現結構有限元分析的基本思路、詳細步驟和實際操作中可能遇到的各種問題。全書主要內容包括:工程結構分析的任務與方法,結構分析有限元軟件的現狀和基本特點,ANSYS軟件的基本使用方法, ANSYS結構分析的定義以及利用ANSYS進行結構靜力分析的主要步驟,ANSYS結構分析的操作方法和注意事項。另外,書末附有習題和附錄,習題以供讀者檢驗學習效果,附錄詳細列舉了部分單元的相關計算資料以供讀者分析相關問題時參考。
本書適合于ANSYS軟件的初學者和具有一定基礎的讀者使用,并可作為從事有限元工程計算的技術人員的參考資料。
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