ansys水箱仿真的案例
基于Meshfree和ANSYS Mechanical的水箱流道的變形仿真分析
1.問題描述及仿真模型
為同時滿足自動掃地和拖地的功能，某品牌掃地機器人配備了電控水箱，通過蠕動泵將水箱內的水帶入到流道中，最終通過流道的出水孔均勻的流出至地面。由于流道是緊密裝配在機構中，受到了一定的約束和力的作用導致其發(fā)生了一定的變形，而變形后的流道會影響各出水口的出水效果，各出水口流量分配不均勻導致拖地效果不好。因此，減小流道的變形幅度在流道設計中是一個很重要的問題。本文分別通過Meshfree和ANSYS Mechanical軟件計算同樣約束條件和載荷條件下流道的變形，比較兩款軟件計算結果的精確性與一致性。
仿真模型如圖1所示。
圖1 水箱流道仿真模型
2.Meshfree計算分析
新建一個線性靜力分析，導入建立好的CAD模型。
圖2 建立仿真模型
新建材料ABS，具體材料參數見圖3，并將ABS材料賦予導入的幾何模型。
圖3 定義ABS材料的參數
在流道的進水口和兩個出水口的內壁面施加自由約束，如圖4所示。
圖4 施加約束
在流道的上表面施加向下的均布載荷力5N，如圖5所示。
展開 Fluent VOF仿真實例-水箱注水
5.3 水箱上端開口ambient的邊界設置，和outlet邊界一摸一樣設置。
6、求解設置，選擇PISO，其余保留默認設置。
松弛因子設置如下。
7、初始化，開始時刻水箱是空箱，即充滿是空氣。
8、求解，設置時間步長0.01s，計算3.5秒。然后點擊計算。
9、后處理
3.5s的水狀態(tài)。
3.5s內注水動畫如下：
作者：曾社銓
來源：iCFD
水箱注水（無限）流固耦合仿真
本版主要講解往水箱注水的過程， 流固耦合分析，無盡水流遠遠不斷注水。
本次水箱注水流固耦合仿真,采用hypermesh軟件作為網格前處理，之后導出K文件在ls-prepost設置關鍵字，之后保存提交LS-Dyna求解器求解，再將結果文件讀入到ls-prepost后處理。
仿真結果如圖所示：
詳細的建模和設置教程以及最后的計算K文件見：
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1197150
【DR案例系列：一】水箱跌落仿真
一、前處理
主要由四個部分組成，箱體、液體、氣體、地面
二、材料參數、流體、工況簡要
三、結果動畫
聲學仿真專題2 | 矩形水箱液面晃蕩模態(tài)分析
本文使用聲學模塊求解水箱內液面的晃蕩頻率。
1 建模
水箱內有水，模型如下圖所示：
2
材料參數
水的密度和聲速如下圖所示：
3 網格劃分
有限元模型如下圖所示：
4 分析設置
液面晃蕩頻率分析的設置如下：
5 分析結果
液面延著長邊晃蕩頻率結果如下：
6 對比理論解
根據前人的研究，液面晃蕩頻率計算公式如下：
根據水箱的幾何特征，公式計算結果如下：
驗證了仿真結果的正確：
剎車水箱晃動，abaqus仿真，效果不錯
剎車水箱晃動，abaqus仿真，效果不錯
LS_DYNA水箱落地仿真
看論壇里沒有這方面的例子，就上傳一個結果。略粗糙，等有時間再詳細完善一下，類似案例較多，這里僅列舉方法之一。
一、前處理
主要由四個部分組成，箱體、液體、氣體、地面
二、材料、流體、截面等設置
只列舉主要部分參數，其余忽略
三、結果動畫
聲學仿真專題 | 圓柱水箱液面晃蕩模態(tài)分析
南京安世亞太公司
本文使用聲學模塊求解圓柱水箱內液面的晃蕩頻率，水箱安置在鋼結構框架上，固定鋼結構的底部。
1 建模
模型如下圖所示：
2 材料參數
水的密度和聲速如下圖所示：
3網格劃分
有限元模型如下圖所示：
4 分析設置
液面晃蕩頻率分析的設置如下：
5 分析結果
液面延著長邊晃蕩頻率結果如下：
水箱注水（無限）流固耦合仿真 ￥350
本版主要講解往水箱注水的過程， 流固耦合分析，無盡水流遠遠不斷注水。
本次水箱注水流固耦合仿真,采用hypermesh軟件作為網格前處理，之后導出K文件在ls-prepost設置關鍵字，之后保存提交LS-Dyna求解器求解，再將結果文件讀入到ls-prepost后處理。
仿真結果如圖所示：
基于Ansys的水箱有限元靜力學分析
1.1 軟件簡介
ANSYS有限元軟件是當前比較流行的產品設計分析高級CAE工具之一，經過幾十年的發(fā)展，其技術涵蓋各個學科領域，與同類軟件比較，ANSYS在很多方面有這獨一無二的優(yōu)勢，如統一的數據庫，強大的二次開發(fā)功能，良好的界面，豐富的CAD軟件數據接口等。
ANSYS-workbench是ANSYS公司目前主推的有限元平臺，相比經典界面APDL優(yōu)點眾多，能解決目前出現的各種仿真問題，該平臺提供了強大的功能和較好的用戶界面，包括集成的項目視圖和無縫集成的參數管理，可以采用拖拽的方式完成多物理場的分析流程，并且在前處理方面優(yōu)秀于其它有限元軟件。該仿真平臺設置簡單，推動了仿真產品的設計。本文采用的是結構靜力學分析的模塊（static structual)。
1.2 基于Ansys-workbench的水箱靜力學分析
1.2.1 有限元分析流程
從上述流程圖可知分析步驟為：
（1）基于SolidWorks軟件進行水箱三維建模。
（2）基于ANSYS-workbench平臺下的mesh進行水箱系統的網格劃分。
（3）基于ANSYS-workbench平臺下的static structual模塊添加水箱的邊界條件和約束等設置。
（4）求解并分析。
1.2.2 水箱系統有限元建模
水箱系統是洗碗機的重要核心零部件，水箱系統由水箱上片，水箱下片，浮子系統，放水閥，水管道等組成，在洗碗機正常工作過程中，水箱需要自動進水或手動進水，進水約5L左右后，觸發(fā)浮子接通信號，會發(fā)出進水已滿的報警聲之后進行正常洗滌過程。
展開 ANSYS ACP復合材料鋪層固定機翼蒙皮肋筋仿真，附講解視頻及模型文件 ￥98
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(chuàng)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(xù)定義接觸關系和鋪層順序。在接觸區(qū)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(jié)點識別或接觸定義，可在接觸區(qū)域生成輔助線或面，確保網格劃分時節(jié)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(huán)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.
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ANSYS Workbench汽車防撞梁碰撞仿真，附講解視頻及模型文件 ￥88
ANSYS Workbench防撞梁碰撞仿真指導手冊
本案例文檔，適合本科畢業(yè)設計水平，具有極高參考價值，請合理使用文檔。涉及汽車防撞梁結構的幾何處理，模型建立，碰撞分析，結果處理等各個方面。設置方法程詳細，結果結果合理。相關復合材料鋪層均可使用該文檔方法設置完成。
附帶詳細講解視頻和案例模型
1. 概述
本手冊旨在指導用戶使用ANSYS Workbench進行防撞梁碰撞仿真分析。通過幾何處理、材料定義、網格劃分、接觸設置、邊界條件定義、計算參數配置及結果分析等步驟，完成從建模到仿真的全流程操作。本手冊適用于結構工程師、仿真分析師及相關技術人員。
2. 幾何處理
2.1 幾何導入
推薦使用SpaceClaim或DesignModeler (DM) 進行幾何前處理，二者在抽殼、幾何修復等操作中效率較高。也可選擇用其他三維CAD軟件（如SolidWorks、CATIA）導入幾何，但需確保導出格式兼容（如.stp、.igs）。
打開Workbench，進入Geometry模塊。右鍵點擊Import Geometry，選擇防撞梁模型文件（如.stp格式）。點擊Generate生成幾何體，雙擊進入該模塊，檢查模型完整性。也可以先打開該模塊，再導入幾何。
2.2 幾何簡化（抽殼）
防撞梁通常采用殼單元（Shell Element）簡化，以減少計算量。
操作步驟：在SpaceClaim/DM中選擇抽殼工具（Thin/Surface）。點擊目標面，設置厚度方向（例如3mm），生成殼模型。隱藏實體模型（快捷鍵F9），僅顯示殼結構。
幾何檢查：切換至線框模式（Wireframe），檢查自由邊（紅色顯示）。
展開 基于Adams與Ansys的噴漿機斷臂仿真分析 附ANSYS和ADAMS聯合仿真步驟--剛柔混合模型
后臂各鉸點x、y、z方向受力情況
基于Ansys的后臂有限元模型建模及仿真
1.基于HyperMesh有限元模型前處理
為了獲得精度較高的網格，也方便定義后臂材料屬性。本案例中使用HyperMesh對后臂幾何體進行網格劃分。
HyperMesh網格模型
為了方便在對應的鉸點上施加上面得到的Adams仿真分析得到的受力結果，在后臂的鉸座表面處均建立了點網格（MASS21）,并與鉸座表面節(jié)點建立起剛性連接。定義點網格質量近似為0，這樣在點網格施加的力可以等效的傳遞到鉸座表面各節(jié)點處。
HyperMesh中建立的剛性連接
2.Ansys有限元模型
將HyperMesh建立的網格文件輸出為cdb格式并導入到Ansys中，在油缸鉸座位置設置約束，并在鉸點處分別添加x、y、z方向的作用力。（注意：此時坐標系需要與Adams中是否保持一致）
Ansys 仿真模型
進行上述設置后，進行慣性釋放（Inertia Relif）后進行求解，得到后臂應力仿真分析結果。
后臂應力仿真分析結果
后臂斷裂位置與有限元結果對比
通過對比該公司現場問題斷臂的位置和有限元仿真結果，后臂出現裂縫和斷開位置均位于后臂的T型角處，與仿真應力最大位置一致。
后臂斷裂位置與有限元結果對比
下載地址：ANSYS和ADAMS聯合仿真步驟--剛柔混合模型建立
展開 ANSYS SpaceClaim 仿真建模和CAE仿真、CFD仿真模型處理知識總結
SpaceClaim、Mindmaster相關課程如下：
ANSYS SpaceClaim 202【視頻】 - 技術鄰 https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c15841
用思維導圖mindmaster去學習課程【視頻】 - 技術鄰 https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c15809
stl、obj快速轉STP研習課程【視頻】 - 技術鄰 https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c14526
展開 ANSYS Workbench 和 ANSYS 聯合仿真
圖 3 更新 Mechanical APDL
打開 ANSYS：右鍵單擊 Mechanical APDL 下的 Analysis ，選擇 Edit in Mechanical APDL，如圖 4 。
圖 4 打開ANSYS
讀入 ANSYS Workbench 的運算結果和模型：進入 ANSYS 工作界面后，界面是沒有任何模型及運算結果的，General Postproc - Read Results 下沒有 Polt Results 結果，點擊左上角 RESUME_DB ，如圖 5。
圖 5 讀入 ANSYS Workbench 的運算結果和模型
顯示 ANSYS Workbench 的運算結果和模型：單擊 General Postproc - Read Results 下 Last Set 或 Polt Results 即可看仿真結果，如圖 6。
圖 6 顯示 ANSYS Workbench 的運算結果和模型
此時即完成了 ANSYS 讀取 ANSYS Workbench 的結果操作。
特別說明：
有兩個方面我們要特別注意：一，在運算前就設置好 Save MAPDL db 功能，否則 ANSYS 中無法讀取 ANSYS Workbench 結果，還需重新計算，對于復雜結構瞬態(tài)重新計算時間特別長；二，導入模型為網格模型，無法對模型進行網格操作。
文章來源： ANSYS及ANSYS Workbench工程實戰(zhàn)
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