ansys機箱仿真的案例
ANSYS Icepak在機箱機柜熱仿真中的應用
機箱機柜一直被看作是電子設備中的低值、附屬產(chǎn)品，只是用來容納數(shù)據(jù)卡、IC板，主芯片等設備的容器，并不被重視。但是，附屬的機箱卻是昂貴的IT設備最直接的物理保護。重視IT設備本身，卻忽視了其所處的安裝環(huán)境，往往有設備運行可靠性不高，故障頻發(fā)，提前老化報廢的潛在風險。
同樣，對于軍用電子設備，工作環(huán)境相當惡劣，因此通常采用密封機箱來解決這一問題，而密封與散熱則是一對矛盾，在設計時必須同時考慮內(nèi)部和外部的兩種熱設計方案，通過合理的熱設計和空間熱量分布與轉(zhuǎn)化仿真，使其從內(nèi)部向外部的傳熱達到最佳狀態(tài)。
這里以一個全封閉、無風扇長效UPS開發(fā)案例的熱設計過程來闡述空間熱量分布與轉(zhuǎn)化分析平臺在產(chǎn)品開發(fā)過程中的有效性和必要性。問題的關鍵就是在不增加系統(tǒng)溫升的情況下怎么處理系統(tǒng)散熱。
總體方案：整個系統(tǒng)由三個艙組成，變壓器艙，主Power板艙，散熱片艙，三個艙相互隔開，以減少熱相互影響。
系統(tǒng)Thermal模型圖
變壓器與POWER板隔開
在此種UPS中，變壓器是一個較大的功耗元器件，對系統(tǒng)的溫升的影響不可忽視，進而影響到其他功耗元器件得溫升。
1
變壓器與Power板用薄板隔開
沒加隔板前，整個溫度場分布
加隔板后，整個溫度場分布
由圖可以看見，加隔板后，Power板側(cè)的元器件溫升都有所下降了10~20℃。
展開 臺式機箱硬盤振動仿真分析
臺式機箱的結(jié)構強度是電腦行業(yè)在可靠性設計中所關心的最基本的問題，通過CAE仿真對于機械式硬盤在工作過程中會產(chǎn)生周期性振動進行分析，為進一步優(yōu)化結(jié)構設計提供了理論依據(jù)，為電腦行業(yè)在提高可靠性、降低產(chǎn)品的損壞率、壓縮成本方面起到了顯著的作用。
問題概述
機械式硬盤在工作過程中會產(chǎn)生周期性振動，在臺式機箱設計中，我們力求通過結(jié)構的優(yōu)化， 避免共振的發(fā)生，利用Abaqus/standard 對臺式機箱的固有頻率進行分析，提取其在120Hz 附近振型，并據(jù)此基礎上進行改進，得出最佳設計方式。
計算結(jié)果
硬盤及固定方式示意圖
由于機箱結(jié)構模型主要以薄板為主，所以存在大量局部模態(tài)，導致模態(tài)密集，且主要以板的變形為主。
機箱結(jié)構在120Hz 附近的模態(tài)振型
可以看出，整機的共振頻率在119Hz，且振型在硬盤架附近。非常接近硬盤的工作頻率，實驗結(jié)果也顯示，系統(tǒng)在正常工作時，振動和噪音問題超標，且主要原因是120Hz
引起的面板加速度過大。通過結(jié)構分析，振動及噪音問題可能是由制造及裝配過程中，設計過盈配合未完全接觸導致異響，因此，在不考慮工藝性的基礎上，我們針對硬盤架結(jié)構，在如下位置增加焊點用以模擬完全的過盈配合，進行驗證，設計方案共三種，如下圖所示。
針對以上分析，分別改變分析模型，頻率分析結(jié)果對比如下:
結(jié)論
原始設計中存在119Hz 固有頻率，非常接近硬盤的固有頻率，有可能發(fā)生共振，通過鉚釘增加硬盤架剛度，可以限制一些振動的方向，并且使系統(tǒng)共振頻率升高，從而避開危險頻率。同時可以看出，制造公差對固有頻率有很大影響。
展開 ANSYS HFSS 17.1機箱諧振分析 ￥8.88
主要利用電磁場可視化仿真技術，通過運用電磁場環(huán)境仿真軟件ANSYS HFSS 17.1中的本振模式分析方法，研究機箱最容易被干擾的頻率與分布區(qū)域，分析其電磁場分布的可視化結(jié)果，直觀的展示出電磁場分布規(guī)律及其傳播特性。介紹了本征模式工作的原理知識，并詳細介紹了整個仿真模型的建立步驟，包括模型的導入、材料的設置、邊界條件、求解設置與結(jié)果查看等。
ANSYS HFSS 17.1機箱屏蔽分析 ￥8.88
通過運用電磁場環(huán)境仿真軟件ANSYS HFSS 17.1，研究機箱對外來干擾的屏蔽效能，分析其電磁場分布的可視化結(jié)果，直觀的展示出電磁場分布規(guī)律及其傳播特性。以某機箱模型為例，采用ANSYS HFSS 17.1軟件，進行機箱的屏蔽效能仿真與分析。包括模型的設計、邊界條件、激勵的設置和求解、查看結(jié)果等。
HFSS應用案例：機箱屏蔽效能仿真
作者 | 付強
來源 | 本文為老貓電磁館原創(chuàng)作品，上海安世亞太授權轉(zhuǎn)載
前言
機箱是容納電子設備各種功能模塊、電子部件的常用載體，電磁屏蔽效能是其重要的技術指標，電磁屏蔽效能越好，一方面可以使得機箱內(nèi)部的功能模塊或電子部件對外輻射發(fā)射更小，另一方面也使得其內(nèi)部的功能模塊或電子部件受外部電磁環(huán)境的影響更小。通過電磁仿真軟件對機箱的屏蔽效能進行評估，相對于實物測試而言，既可以降低機箱類產(chǎn)品的測試成本，又可以縮短反復驗證帶來的開發(fā)周期。
本案例基于ANSYS HFSS對帶有縫隙的機箱屏蔽效能進行仿真分析，并將針對機箱縫隙介紹三種不同的建模方式：實物建模、理想電邊界+理想磁邊界等效建模、阻抗邊界條件等效建模。
1 機箱模型
1.1 機箱主體結(jié)構
如圖1所示，機箱主體結(jié)構的長×寬×高=30.1×30.04×20.1 (mm)，壁厚0.05mm，材質(zhì)為鋁(Aluminum)開口位于機箱前方中心，長×寬=20×10 (mm)。
【注】縫隙模型的處理有3種方式，實體建模、PE+PH邊界條件等效和阻抗邊界等效，以下分別介紹3種方式的建模方法。后續(xù)則在不同仿真設計中，分別利用3種縫隙模型進行求解分析。
圖1 機箱主體結(jié)構
1.2 實體縫隙模型
如圖2所示，實體縫隙模型位于機箱前方開口處，縫隙外觀的長×寬=20×10 (mm)，厚為0.05mm，材質(zhì)為鋁(Aluminum)。縫隙由4×10個小孔掏空構成且均勻分布，小孔長×寬=4.96×0.96 (mm)。
圖2 實體縫隙模型
1.3 PE+PH等效縫隙模型
如圖3所示，在機箱前方開口處創(chuàng)建一個面，并設置為PE邊界條件；然后在該面上創(chuàng)建4×10個矩陣小面，小面長×寬=4.96×0.96 (mm)，且呈均勻分布。小面設置為PH邊界條件。
展開 風冷機箱主動散熱案例仿真分析
四、仿真結(jié)果
1、切面云圖
CPU的溫度85℃
變壓器的溫度為79℃
2、表面云圖
3、流動跡線
五、小結(jié)
通過以上一個典型的風冷機箱案例，展示被動散熱仿真模型的建立過程。得到了的CPU的溫度以及變壓器的溫度，但總體溫度還是偏高，還有很大的優(yōu)化空間，比如，增加CPU散熱器底板厚度、筋的高度甚至可以嵌銅，變壓器的方向轉(zhuǎn)動90°，調(diào)整電容的位置等。
文章作者：白堤，碩士，就職于國內(nèi)某知名企業(yè)，主要從事熱設計仿真工作。大佬們都還在努力，更何況自己還只是個學習者。希望通過微信公眾號 工程師轉(zhuǎn)型圈 拋磚引玉，結(jié)交更多志同道合的朋友。仿真之路漫漫其修遠矣，我將上下而求索。
展開 ANSYS HFSS 17.1機箱電磁泄漏分析 ￥8.88
本教程主要利用電磁場可視化仿真技術，通過運用電磁場環(huán)境仿真軟件ANSYS HFSS 17.1，研究機箱內(nèi)部輻射源對外部的輻射泄漏情況，分析其電磁場分布的可視化結(jié)果，直觀的展示出電磁場分布規(guī)律及其傳播特性。采用ANSYS HFSS 17.1軟件，進行機箱的電磁泄漏仿真與分析。包括模型的設計、邊界條件、激勵的設置和求解、查看結(jié)果等。
讓電子散熱仿真更高效，更簡單：幾分鐘完成機箱散熱前處理
從2000年碩士期間開始，一直從事CFD數(shù)值仿真，從自主開發(fā)程序到商業(yè)軟件，對CFD數(shù)值模擬具有豐富經(jīng)驗。在日期間一直從事流體仿真工作，從汽車發(fā)動機燃燒，燃料電池數(shù)值模擬，電子散熱到化工，原子能等領域承接過大型CFD工程項目以及技術支持，積累了豐富的工程經(jīng)驗，與汽車領域的豐田，本田，日產(chǎn)，以及其他領域的住友化學，新日本石油，三菱，松下等大型客戶進行過技術支持以及咨詢項目。
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(jié)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(wǎng)格劃分、施加載荷和邊界條件，并最終求解和分析結(jié)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(jié)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(wǎng)格劃分時節(jié)點對齊，避免因網(wǎng)格不匹配導致計算錯誤。
2.2 材料定義
1. 在左側(cè)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(shù)據(jù)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.
展開 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(jié)構的幾何處理，模型建立，碰撞分析，結(jié)果處理等各個方面。設置方法程詳細，結(jié)果結(jié)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(wǎng)格劃分、接觸設置、邊界條件定義、計算參數(shù)配置及結(jié)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(jié)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(jié)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(lián)合仿真步驟--剛?cè)峄旌夏Ｐ?/span>
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(wǎng)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(wǎng)格劃分。
HyperMesh網(wǎng)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(jié)果，在后臂的鉸座表面處均建立了點網(wǎng)格（MASS21）,并與鉸座表面節(jié)點建立起剛性連接。定義點網(wǎng)格質(zhì)量近似為0，這樣在點網(wǎng)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(wǎng)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(jié)果。
后臂應力仿真分析結(jié)果
后臂斷裂位置與有限元結(jié)果對比
通過對比該公司現(xiàn)場問題斷臂的位置和有限元仿真結(jié)果，后臂出現(xiàn)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(jié)果對比
下載地址：ANSYS和ADAMS聯(lián)合仿真步驟--剛?cè)峄旌夏Ｐ徒?/span>
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ANSYS SpaceClaim 仿真建模和CAE仿真、CFD仿真模型處理知識總結(jié)
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(zhuǎn)STP研習課程【視頻】 - 技術鄰 https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c14526
展開 Ansys光學仿真 附ANSYS教程下載
眩光的種類及對危害
ANSYS SPEOS眩光分析
對待自然界中的眩光，通過在我們佩戴的眼鏡或太陽鏡鏡片上鍍防眩膜可有效規(guī)避一些眩光干擾。面對一些燈具帶來的眩光干擾，可以在前期燈具設計、燈具布局等方向有效規(guī)避眩光。
在工程領域，尤其是安全相關的駕駛領域，ANSYS SPEOS擁有完整還原光環(huán)境的能力，可以利用人類主觀的視覺感受作為評價，結(jié)合相關眩光標準進行評估，方便工程師實現(xiàn)多物理場及跨學科優(yōu)化設計方案。
核心優(yōu)勢一
ANSYS SPEOS光學仿真軟件通過CIE標準認證，采用統(tǒng)一眩光評價模型 UGR，對不舒適眩光進行分析評價，找出眩光產(chǎn)生原因，更改設計方案控制或消除眩光。軟件內(nèi)嵌眩光公式：
其中
Lb
是背景亮度、L指在觀察者眼睛方向的光源發(fā)光亮度、ω指眩光源相對于眼睛所張的立體角，p指眩光源偏離視線的程度。
核心優(yōu)勢二
ANSYS SPEOS實時預覽是用 GPU預覽實時查看結(jié)果，減少前期設置錯誤的產(chǎn)生，提高分析效率。
眩光模擬分析過程中，正式模擬前對搭建的模型進行提前預覽，這樣可提前了解模擬模型是否正確設置。比如光源的光色輸入是否符合要求，探測器的大小是否與模型相匹配等，也可預覽光環(huán)境的眩光效果，這樣可以縮短仿真分析時間，提高分析效率。
ANSYS SPEOS解決方案
汽車內(nèi)部眩光分析
汽車行駛安全一直是我們重點關注的問題，對汽車內(nèi)飾視覺環(huán)境下的眩光要求也越來越苛刻。
展開 ANSYS Workbench 和 ANSYS 聯(lián)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(jié)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(jié)果的，General Postproc - Read Results 下沒有 Polt Results 結(jié)果，點擊左上角 RESUME_DB ，如圖 5。
圖 5 讀入 ANSYS Workbench 的運算結(jié)果和模型
顯示 ANSYS Workbench 的運算結(jié)果和模型：單擊 General Postproc - Read Results 下 Last Set 或 Polt Results 即可看仿真結(jié)果，如圖 6。
圖 6 顯示 ANSYS Workbench 的運算結(jié)果和模型
此時即完成了 ANSYS 讀取 ANSYS Workbench 的結(jié)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(jié)果，還需重新計算，對于復雜結(jié)構瞬態(tài)重新計算時間特別長；二，導入模型為網(wǎng)格模型，無法對模型進行網(wǎng)格操作。
文章來源： ANSYS及ANSYS Workbench工程實戰(zhàn)
展開 技術鄰周報Q8：Abaqus/試驗仿真/LS-DYNA/天線仿真/APDL/結(jié)構振動/Ansys/沖擊仿真
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1、Ansys的APDL中如何旋轉(zhuǎn)模型
作者：侵徹Coco
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1807714
APDL即Ansys參數(shù)化設計語言（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，并自動實現(xiàn)分析任務。Ansys的APDL實質(zhì)上是由類似于FORTRAN77的程序設計語言部分和1000多條Ansys命令組成的。
2、一種壓痕試驗仿真方法的介紹
作者：是菲菲昂
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1807751
壓痕仿真作為一種驗證分析壓痕理論的重要手段，由于壓痕試驗成本高，耗時長且試驗不易觀測到實時接觸力、實時裂紋擴展現(xiàn)象，壓痕仿真被廣泛用于硬脆材料的表面損傷、裂紋產(chǎn)生及擴展的研究中。本文提供了一種基于ANSYS LSDYNA的壓痕仿真建模方法，本文重在壓痕仿真的建模方法實現(xiàn)，對于其結(jié)果的正確性需要與實際實驗對比。
3、基于CST研究人體對可穿戴天線的影響
作者：
320科技工作室
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1808030
首先設計了一款工作在2.45Ghz的倒F天線，其次把天線放在模擬人體附近，研究人體對天線的影響，最后做出對比。
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