ansys中氣流仿真的案例
ADAMS 仿真在聯合收割機氣流清選研究中的應用
摘 要： 闡述了基于ADAMS ADAMS(Automatic Dynamic Analysis ofMechanical System， 機械系統動力
學仿真分析軟件)的實體運動學仿真方法， 具體討論了其實現過程， 包括仿真模型的建立以及仿真分
析結果的處理等。以油菜聯合收割機氣流清選過程中物料的運動學仿真為例，說明了這一方法的有效
性及優越性。
adams仿真在聯合收割機氣流清選研究中的應用.pdf
與賽車速度平行的ANSYS氣流仿真分析，只因加載了HPC
本篇文章研究的重點是了解空氣動力學性能并量化在特定速度下作用于賽車的不同力，以了解氣流速度及其對賽車賽車穩定性的影響。
計算流體動力學（CFD）分析可深入了解汽車周圍的氣流、壓力和速度分布，以及計算空氣動力所需的參數。工程師們一般會建立具有虛擬駕駛員的賽車的3D CAD模型，因為模型的網格眾多，一般會通過HPC資源在ANSYS 19.0仿真環境中生成。
CFD模擬過程
1、利用ansys設計建模器，用虛擬駕駛員生成三維賽車模型。在賽車周圍模擬空氣量，進行外部流動模擬。
2、開發三維賽車的cfd網格模型。從網格面創建組以應用邊界條件。
3、將CFD模型導入Ansys Fluent Environment。確定需要建立和運行CFD模擬的核心數。
4、定義模型參數、流體特性和邊界條件。
5、定義求解器設置和求解算法。
6、提取賽車上用于計算賽車受力的壓力載荷，并評估其在氣動力作用下的穩定性。
在HPC資源支持的環境下求解了ansys fluent仿真軟件。仿真模型需要在三維賽車幾何體周圍精確地定義大量的精細網格元素。
展開 【Ansys線上直播回看】Ansys在電池包結構仿真方案中的應用
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電動汽車采用鋰離子動力電池包安全性測試方法中涉及到很多項目，包括振動、機械沖擊、跌落、翻轉、模擬碰撞、擠壓、溫度沖擊等。Ansys Mechanical和Ansys LS-Dyna針對這些需求可以提供相應解決方案。
此次網絡直播吸引了眾多觀眾在線觀看，在會后我們也陸續收到在線觀眾以及其他用戶前來詢問，在此附上本場網絡直播錄播內容，供大家回看學習。
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立即提交作品參加Ansys“仿真的藝術”圖片作品大賽
為紀念公司成立50周年，Ansys于近期推出全新“仿真的藝術”圖片作品大賽，讓您有機會充分發揮自身超強的建模能力，開展巧奪天工的設計，并展示您精彩的作品。歡迎提交采用Ansys仿真解決方案制作的設計作品，可選擇的參賽仿真設計主題有16類，涵蓋主要物理領域和新興技術。
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展開 Ansys Lumerical | 針對 CMOS image sensor 仿真中的角度響應
說明
在本例中，通過使用FDTD求解器和CHARGE求解器對CMOS圖像傳感器的光學和電學特性進行仿真，從而分析其角度響應。仿真的結果主要包括：光的空間分布與傳輸，光效率及量子效率與光入射角度的關系，同時還分析了微透鏡位移產生的影響。
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綜述
CMOS圖像傳感器在亞波長范疇的吸收、散射和衍射及電荷的運動特征，通常需要聯合其光學與電學特性來仿真分析。因此，在本例中光學仿真將用于求解光場的分布、傳輸和效率等結果，同時仿真還分析了光入射角度和位移的影響。隨著步驟1-3中參數個數不斷增加（單模擬、角度/偏振掃描和角度/偏振/微透鏡位置的掃描），案例將分析不同參數與結果的復雜關系。最終，基于光學仿真（步驟2）得出的電荷生成數據將與電學仿真（步驟4）得出的加權函數相結合，分析求解出不同入射角度下的量子效率和串擾（步驟5）。
注解：“像素（pixel）”的定義可能因應用領域而有所區別。在本例中，光學仿真區內有一個周期單元（unit cell），一個單元中有紅/綠/藍/綠四個像素，我們將周期單元中包含的紅/綠/藍/綠結構稱為“像素”。這意味著一個單元中有4個像素，如下圖所示。
步驟1：初始仿真
模型中的傳感器以固定角度被平面波照射，運行仿真FDTD求解器將獲取每個像素中的場分布、傳輸和光學效率。在此步驟中將得到以下結果：
光場分布 Field profile
場監視器將分別記錄紅/綠色像素和綠/藍色像素橫截面上的光場分布。因為光源的波長被設置為550 nm（綠色），由于不同區域的波長選擇性不同，所以可以發現下圖中綠色像素處的監視器中的透射較高。
展開 
ANSYS Mechanical在焊接仿真中的應用
文中以ANSYS為平臺，闡述了焊接溫度場仿真和熱變形、應力仿真的基本理論和仿真流程，為企業設計人員提供了一定的參考。
2
高斯分布雖然給出了熱源分布，但沒有考慮焊移動對熱源分布的影響。實際上，由于焊縫加熱和冷卻的速度不同，因此電弧前方的加熱區域比后方的加熱區域小。
雙橢圓分布熱源
體積分布熱源：半橢球分布熱源、雙橢球分布熱源
半橢球分布熱源
對于熔化極氣體保護電弧焊或高能束流焊，焊接熱源的熱流密度不光作用在工件表面上，也沿工件厚度方向作用。此時，應該將焊接熱源作為體積分布熱源。為了考慮電弧熱流沿工件厚度方向的分布，可以用橢球體模式來描述
實際上，由于電弧沿焊接方向運動，電弧熱流是不對稱分布的。由于焊接速度的影響，電弧前方的加熱區域要比電弧后方的小；加熱區域不是關于電弧中心線對稱的單個的半橢球體，而是雙半橢球體，并且電弧前、后的半橢球體形狀也不相同
雙橢球分布熱源
2
ANSYS Workbench作為統一的多場耦合分析平臺，支持數據協同，因此在Workbench中建立該焊接分析的耦合項目，如下圖所示。
在本例中，僅以說明焊接仿真流程為例，因此材料假定為線彈性結構鋼，在EngineerData中輸入材料參數如下：
ANSYS Workbench以ANSYS Meshing為基礎對模型進行網格劃分，對于此模型中的兩個焊接件和焊縫均以六面體方式進行劃分，除此之外，軟件還提供了大量的size function、局部控制等功能，針對不同特征的幾何模型進行高質量的網格劃分。
以Workbench平臺以基礎對焊接過程進行瞬態熱分析需要用到基于ANSYS Workbench開發的Moving_Heat_Flux插件。
展開 Ansys仿真平臺在長安汽車混合動力開發中的應用
內容簡介
本次獲獎作品主要講解了以下三部分內容：混合動力電子電器領域對CAE仿真能力和體系的需求；長安汽車動力研究院運用Ansys仿真平臺搭建的仿真能力和仿真體系從系統級、部件級和器件級三個層級全生命周期對電子電器可靠性、效率和安全性進行管控；從系統級、部件級和器件級三個層級分享了電磁兼容、電機、PCB板和電磁閥等相應應用案例。
關于作者
譚海 | 重慶長安汽車有限公司電磁領域CAE仿真團隊牽頭人
長安汽車動力研究院電磁領域CAE仿真團隊牽頭人，負責混合動力總成電磁高頻低頻仿真和混合動力多物理場仿真分析能力建設、流程體系建設工作；完成混合動力電子電器、電機及其電機控制器體系搭建并納入產品開發流程進行管控，實現混合動力總成電子電器領域CAE全流程管控；熟悉結構可靠性（高低周疲勞、密封、螺栓連接和焊接）、NVH、動力學、液壓、高低頻電磁、控制等領域知識，能靈活運用以上專業知識對系統進行多物理場匹配分析，應用多學科知識對系統級方案進行評估優化。
獲獎作品一覽
來源于：ANSYS
展開 ANSYS Workbench在焊接仿真中應用技術分類
ANSYS Workbench在焊接仿真中應用技術分類
作者：大龍貓 微信公眾號：CAE_ANSYS
焊接仿真主要考察的是移動的一個熱源，隨著時間在空間而不斷的移動，熱量加載到物體的表面來模擬焊接，結果查看的是隨時間變化的溫度，進一步查看的是由溫度產生的應力，更進一步查看溫度產生的殘余應力。 焊接仿真在實際使用中越來越多的得到了應用，一般關注的為焊接的溫度和殘余應力或者變形。根據目前關于焊接類型的仿真分析，結合個人經驗，總結了以下幾點分析類型和要點，包括不同類型的分析和部分路徑相關的分析。作者專注于ANSYS系列軟件， 所以目前所有的分析都是采用ansys來完成的，而使用ansys workbench越來越多，故以下分類的結果是在ansys workbench中完成的。
模擬焊接用的熱源分為高斯熱源、錐型熱源、雙橢球熱源、圓柱熱源等，本次主要考慮高斯熱源的應用，而其他熱源主要是模擬函數的不同所致，查找不同函數來替換即可。
1. 高斯移動熱源直接加載到焊接位置表面
這種方法是直接加載一個移動的熱源，添加到平板，主要適用于平板大，焊料少，焊料的存在與否對整體溫度影響不大，熱源加載到平板的表面
具體結果如下圖所示，添加溫度結果可以查看需要的結果。
展開 PoliMOVE在Ansys Indy自動駕駛仿真挑戰賽中獲勝
虛擬自動駕駛大賽由Ansys仿真解決方案和人工智能技術提供支持
主要亮點
17支高校賽隊角逐Ansys Indy自動駕駛仿真挑戰賽，大賽旨在呈現車輛和賽道的虛擬原型
此次仿真比賽是Indy自動駕駛挑戰賽（IAC）的一個重要里程碑，使賽隊在安全的環境下測試其賽車控制器的性能
Ansys授予冠軍PoliMOVE和亞軍TUM Autonomous Motorsport 分別10萬美元和5萬美元獎金獎勵；目前定于2021年10月23日舉行的IAC挑戰賽還將頒發130萬美元大獎
Ansys與IAC自動駕駛挑戰賽（Indy Autonomous Challenge）主辦方Energy Systems Network（ESN）和印第安納波利斯賽車場（IMS）展開合作，以IMS賽車場為數字副本，在7支賽隊中開展了一場虛擬自動駕駛的絕勝賽。最終，Ansys獎勵了來自意大利倫巴第米蘭市的米蘭理工大學（POLIMI）的冠軍PoliMOVE 10萬美元以及來自德國巴伐利亞慕尼黑市慕尼黑工業大學的亞軍TUM Autonomous Motorsport 5萬美元。
Ansys IAC仿真挑戰賽是IAC挑戰賽的一個重要里程碑。
展開 仿真應用 | Ansys HFSS 3D Layout中模型的導入和切割
Ansys HFSS 3D Layout可以導入外部的PCB文件進行仿真，當整個模型比較復雜的時候，為了提高仿真效率，會對PCB進行切割，本文講述在Ansys HFSS 3D Layout中導入PCB及切割的方法。
1、導入Allegro版圖文件為例：點擊菜單File-Import-Cadence APD/Allegro/Sip，然后選中需要導入的.brd文件，點擊確定。
2、出現如下界面，選擇需要導入的網絡，其中Setup ports選項不用勾選，點擊OK。
3、接下來對導入的PCB進行切割：點擊菜單Layout-Cutout，然后選擇需要保留的網絡。
4、一般來說，需要保留的信號網絡只需選中Include，要保留的電源地網絡需同時勾選Clip at extents。
5、點擊Auto Generate Extent，自動生成切割邊界。可以調整Expansion和Corner style來控制extent的大小和拐角形狀。
Extent的生成規則是，會將僅勾選了include網絡全部包含在內，在上圖點擊OK后，會在Layout Edit界面上生成extent的形狀供查看和返回上一層界面，若沒有問題再次點擊OK，就會開始切割，切割后的PCB會保留所有僅勾選了include的網絡，和extent內的電源地網絡，然后單獨生成一個Ansys HFSS 3D Layout Design。
6、除了按照net進行切割，還可以按照指定區域進行切割。點擊菜單Draw-Primitive-Rectangle，在要切割的區域繪制矩形，點擊Layout-Cutout，出現如下菜單，取消選擇Filter geometry by net，點擊OK。
展開 Ansys CFD在電機散熱仿真中的應用
為了找到最佳電機冷卻方式，需要對電機在工作過程中的核心流動問題進行CFD仿真分析。通常電機CFD仿真分析的核心即是電機散熱系統分析，涉及通風系統、通風部件、換熱部件的設計優化以及電機核心部件溫升（起動時及額定工況）等問題。
來稿 | Ansys CFD在電機散熱仿真中的應用
關于Ansys CFD
計算流體動力學 (CFD) 是一款操作靈活、結果精確、應用廣泛的仿真工具。Ansys CFD 不僅能提供定性結果，還可就流體的相互作用和平衡做出準確的定量預測，讓新手和專家用戶都能運行出色的 CFD 仿真。全新基于任務的工作流程有助于用戶開展更多的工作：只需進行簡單的學習便可在較短時間內準確地解決復雜問題。
ANSYS | 數字化轉型中的仿真體系建設
來源：ANSYS 袁勇
ANSYS Icepak在機箱機柜熱仿真中的應用
溫度分布如下圖所示：
溫升較高，當散熱片改為：110×380×40 mm3（2000VA，1400w）溫升如圖所示：
其它措施：選用開關時間更短的Mosfet,降低本身功耗
濾波電容，晶振溫升解決
1
layout時的電容位置盡量分開
2
在晶振上加小散熱片
加散熱片前
加散熱片后
實驗驗證仿真給出的技術方案
試驗溫升數據（放電11小時，取最大值）
單位：℃
經過以上動作后，除了改PCB板以便安裝散熱片外，此種1000va的UPS的thermal問題完全可以解決。
通過以上一個實例，我們能看到熱分析軟件在產品開發、優化中的巨大使用價值。利用空間熱量分布與轉化分析平臺的仿真能力，我們能在產品開發的初始階段，尋找最佳的散熱布局，優化器件的選型，減少乃至消滅設計失誤，減少設計的反復，減少試驗樣機的打樣數量。最終減少了時間和成本需求，提高了設計效率。
使用仿真軟件，也避免了以往設計中必須仰賴工程師的經驗的做法，使產品從經驗研發向精益研發過渡。
展開 仿真技巧 | Ansys HFSS 3D Layout中設置邊界條件的方法
2、Layer Stack中的邊界條件設置
在Layer Stack中對于邊界條件的設置都位于Analysis區域，如下圖，包括Etch，Rough和Solver三個部分，對每一個金屬層，都可以指定這三項設置。
? Etch：控制本層的橫截面形狀。
Etch factor（蝕刻因子）定義如下：
etch_factor = layer_thickness / (bottom_dimension - top_dimension) / 2
當top值大于bottom時，蝕刻因子為負，top值小于bottom時，蝕刻因子為正。在HFSS中，只有信號層具有蝕刻因子，介質層和負信號層不具有信號因子。
? Rough：設置本層的金屬表面粗糙度。
金屬表面粗糙度與傳導損耗有關。其中Top，Bottom和Side的表面粗糙度都可以獨立設置。對于Groisse模型，可將表面粗糙度模型定義為值或變量，Groisse是傳統模型，不具有因果性，僅適用于頻域計算。最大阻抗倍增因子限制為2，對應高度拋光導體表面。傳統項目默認使用Groisse模型。對于Huray模型，還需要設置Nodule radius和Hall-Huray surface ratio。Huray模型具有因果性。
? 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
展開 PoliMOVE在Ansys Indy自動駕駛仿真挑戰賽中獲勝
虛擬自動駕駛大賽由Ansys仿真解決方案和人工智能技術提供支持
主要亮點
17支高校賽隊角逐Ansys Indy自動駕駛仿真挑戰賽，大賽旨在呈現車輛和賽道的虛擬原型
此次仿真比賽是Indy自動駕駛挑戰賽（IAC）的一個重要里程碑，使賽隊在安全的環境下測試其賽車控制器的性能
Ansys授予冠軍PoliMOVE和亞軍TUM Autonomous Motorsport 分別10萬美元和5萬美元獎金獎勵；目前定于2021年10月23日舉行的IAC挑戰賽還將頒發130萬美元大獎
Ansys與IAC自動駕駛挑戰賽（Indy Autonomous Challenge）主辦方Energy Systems Network（ESN）和印第安納波利斯賽車場（IMS）展開合作，以IMS賽車場為數字副本，在7支賽隊中開展了一場虛擬自動駕駛的絕勝賽。最終，Ansys獎勵了來自意大利倫巴第米蘭市的米蘭理工大學（POLIMI）的冠軍PoliMOVE 10萬美元以及來自德國巴伐利亞慕尼黑市慕尼黑工業大學的亞軍TUM Autonomous Motorsport 5萬美元。
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