ansys仿真模擬模塊的案例
Ansys Zemax STAR 模塊：集成化光學系統模擬整體解決方案
STAR 模塊簡介
STAR 模塊介紹
什么是 STAR 模塊？
ansys Workbench 靜應力模塊，利用生死單元技術結合APDL命令，模擬轉軸最大扭力 ￥10
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ansys Workbench 靜應力模塊，利用生死單元技術結合APDL命令，模擬轉軸最大扭力
示例：要求計算轉軸所能承受的最大扭轉力矩，轉軸抗拉強度1230MPa
模型如下： 中間最細位置R=3
Workbench計算時，左側固定。右側面施加圓轉位移。
效果展示
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操作過程：
首先，初步計算轉軸旋轉多少會接近許用最大值1000Mpa。確定初始載荷大小。
當加載1° ——0.0174 弧度 ，時 轉軸約945Mpa。
其次，利用APDL命令分載荷步逐步增大轉角載荷，并在每個載荷步中進入后處理中查看是否有單元應力超過許用值1000Mpa。當有單元超過許用值時記錄該單元，在下一步載荷過程中將該單元抑制。繼續加載直到循環結束。
1.創建加載點——remotePoint
在Pilot Node APDL Name 中定義名稱：后期將在插入的APDL命令中使用該名稱，更改載荷大小。
創建單元組——Name Selection
在每個載荷步的后處理中需要篩選單元結果，查看是否超過許用應力。為了縮小查詢范圍可以先根據經驗判斷危險截面位置，將危險截面附近的單元定義為一個組。在后期結果查看時，僅在該組內查找單元應力。從而提高計算效率。
注意：選著的是單元組，可以使用框選功能。
在Analysis setting 中插入Command 命令
插入命令如下所示，同時注意單位制的選著，本例使用mm kg N。 命令見附錄
命令中包含有三種 應力評估方法，一:剪應力失效。二：等效應力失效。三：第一主應力失效。應根據實際工況條，結合零部件失效模式，自主選著。
!!!!!1.使用剪切應力判斷是否失效*********************
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展開 使用 ANSYS Workbench對電源模塊進行多物理場模擬計算
電源設備示意圖：必須滿足電力排放、熱量輸出和噪音水平的具體標準，然后才出售
HFSS模擬預測開口對EMI的影響，不符合fcc的規范
在設備的運行過程中，壓力的湍流波動與風機、殼體和電子元件的固體表面相互作用，使其成為噪聲源。Fluent可以用于在給定的頻率范圍內生成設備內部噪聲源的三維云圖。風扇產生的核心湍流區與風扇葉片、放置在風扇附近的大型電子元件相互作用，這種相互作用導致噪音水平升高，解決這個問題需要進一步的設計改變。
局部空氣壓力的近壁湍流波動所生成的噪聲源空間分布，渦核區(左)、聲壓水平在500赫茲(右)
根據HFSS的預測，進行了兩項設計更改：(上圖)替換大風扇通風口；(下圖)用更多的小圓孔替換側通風槽
HFSS模擬顯示了通風變化對電磁輻射的影響。紅線是最初設計的電磁輻射，而藍線是修改設計后的EMI電磁輻射。
使用Icepak對原始設計進行模擬，如果保持內部溫度在110℃以下，風機轉速必須在3500RPM
對優化工況（小圓孔散熱孔）要保持在110℃以下，風扇速度必須提高到4600 RPM
原始結構和優化結構的噪音分布曲線
通過這個電源模塊的例子可以看出，Ansys Workbench允許工程師用虛擬設計CAE仿真，來對產品所處的多物理場來進行大量的模擬評估。無需費力去做樣機，并對其進行測試。通過使用模擬驅動設計的過程，使工程師能夠更緊密地協作和協作。
展開 ANSYS Workbench精選案例｜對電源模塊進行多物理場模擬計算
通過一套業界領先的解決方案，并在同一個界面下完成協同工作，Ansys Workbench提供了從系統級別分析多個物理場問題的能力，可以將很多關鍵問題在產品的設計階段就及早發現，并對產品進行優化開發，大大縮短了研發的周期。
作者：安世亞太仿真業務部 王永康
ansys模塊化仿真系列文章（一）梁單元截面特性標準生成
開篇點題，不說廢話，直接給出生成梁單元的手動操作方式和模塊化命令流。
手動操作
介紹一下標準化生產梁單元截面特性，便于后續的梁單元建模和仿真。
1，CAD做成sat文件：首先生成面域
2，file導入ACIS
3，定義單元，劃分網格
ET,1,plane82 !添加單元類型plane82
LSEL,all !選擇所有線段
LESIZE,all,10 !設定網格尺寸，根據具體圖形尺寸進行調整
MSHAPE,0,2D !采用四邊形網格單元
MSHKEY,0 !采用自由網格
AMESH,ALL !劃分網格
4，截面寫出-界面操作
section->beam->write
5，截面寫入-界面操作
section->beam->read->plot
模塊化命令流
! 模塊化寫出截面命令流
finish
/clear
/prep7
str1 = 'name'
~SATIN,'name','sat',,SURFACES,0
*get,a_count,area,,count ! 獲得面號
/facet,normal ! 面顯示正常
allsel
ET,1,plane82 !添加單元類型plane82
LSEL,all !選擇所有線段
LESIZE,all,12 !設定網格尺寸，根據具體圖形尺寸進行調整
MSHAPE,0,2D !采用四邊形網格單元
MSHKEY,0 !采用自由網格
AMESH,ALL !
展開 基于Ansys APDL及二次開發的模塊化仿真系列文章
DeepSeek等這些生成式AI助手出來之后，看似老舊的Ansys APDL因其具有可純命令流操作全仿真流程的優勢，在某些領域又重獲新生。某些簡要分析可以一鍵生成，但筆者試驗后，發現當前用deepseek生成的命令流事實上不能完全直接用于工業仿真，經常生成一段不能直接用來分析的命令流，除非僅僅用來生成極為簡單的算例（可能是網上樣本不足的緣故吧）。大大影響使用者的工作效率，以及其對deepseek的信心。因此筆者打算總結之前用ansys apdl做仿真的8年間的經驗，分享一些模塊化的命令流塊，與大家交流討論，為迎接后續deepseek等AI工具更進一步精準升級做好準備。
愿景
讓即使是入門者也能通過模塊化命令流快速組拼出一套能夠準確仿真的全套命令流，服務用戶，提高效率。
目標
開箱即用，模塊組裝，像做樂高一樣仿真。
分享的內容
1，ansys的模塊化命令流，一個小模塊盡量獨立，解決一類問題。例如截面生成、文件讀寫、結果后處理等等。
2，基于python對ansys的二次開發，例如如何封裝命令流為模塊化函數。
簡要介紹
APDL二次開發的技術定位與優勢
1， 技術背景
ANSYS APDL（參數化設計語言）作為有限元分析的核心腳本工具，通過命令流實現從建模、求解到后處理的全程自動化。其模塊化開發能力可顯著提升復雜工程問題的仿真效率，尤其在參數化設計、多物理場耦合及批處理優化中表現突出。
2， 開發優勢
靈活性與復用性：支持宏命令（Macro）封裝常用操作，如材料定義、網格劃分等，實現“一次開發，多次調用”。
展開 ANSYS Workbench 曲柄滑塊機構多剛體動力學模塊仿真分析案例
Workbench里提供了多種joint類型以供模擬不同類型的運動副。例如：
Revolute：轉動副，只允許繞局部坐標Z軸轉動；
Spherical：球鉸副，允許三個方向的轉動，限制三個方向的平動；
Cylindrical：允許Z向平動及繞Z軸的轉動；
下面，我們通過曲柄連桿機構的多剛體動力學模塊仿真分析，來學習一下workbench中運動副的應用。
問題描述：如圖所示曲柄連桿機構，材料為結構鋼，連桿1以6rad/s的速度轉動。
Ansys攜手蘋果為MagSafe模塊MFi研發人員開發首款云端RF安全性測試仿真解決方案
全新Ansys解決方案助力官方Made For iPhone (MFi)MagSafe模塊技術研發人員降低成本并加快認證進程
為研發人員提供簡化的認證流程至關重要，這有助于蘋果公司向其用戶提供日益豐富的解決方案和配件。Ansys可提供豐富的仿真專業技術和經過全球驗證且值得信賴的RF仿真。一鍵式功能不僅可為研發人員提供簡單直觀的體驗，同時還能大幅節省成本，并顯著加速上市進程。
Ansys產品高級副總裁Shane Emswiler指出：“這款可擴展的云端解決方案采用Ansys黃金標準的HFSS電磁求解器，能夠支持研發人員簡化SAR、峰值平均電場分布和磁場分布的認證。該解決方案具有簡單直觀的界面，可自動化運行，能夠降低復雜性和加速結果生成，同時在流程的每一步都提供詳細的反饋，最終能夠生成符合標準、通過SAR認證、可用于FCC和ICN提交申請的數據報告。”
展開 ANSYS輻射仿真模擬
借助于溫度場數值模擬仿真技術，可以了解研究熱輻射規律，對于爐內傳熱的合理設計十分重要，對于高溫爐操作工的勞動保護也有積極意義。
本文基于大型有限元軟件ANSYS對輻射傳熱過程溫度場模擬仿真，隨著ANSYS版本不斷更新，核心技術不斷完善，其穩態瞬態熱分析、輻射熱分析、相變分析、熱應力分析和流體熱分析功能不斷強大，更能顯示其計算精度與計算速度的良好兼顧性。
1 、輻射傳熱過程溫度場模擬仿真
1.1研究對象
本文研究的同軸圓柱體尺寸如圖所示：
圖1 研究模型
1.2基本假設
在復雜的輻射傳熱過程實際條件下，抓住主要方面模擬實驗情況，做一些合理化的假設，但同時又能保證其結果的準確性。本文做如下假設：
1）由于兩個圓柱體足夠長，將問題簡化為平面問題；
2）考慮到整個輻射傳熱過程為封閉系統，不需設置空間節點。
1.3初始條件
假設圓柱體是瞬時傳熱的。圓柱體為已知初始均勻溫度場，即:
T(x,y,z,t=0)=T
T為圓柱體溫度，即100°C.
1.4 邊界條件
傳熱是在圓柱體內徑行的的，所以把外圓柱體當做邊界條件。
外圓柱體的初始溫度:100°C
輻射率:1
兩圓柱體的輻射傳熱用Newton冷卻定律描述:
式中:α為對流換熱系數，α=65 W/m2·℃;Tf為液態金屬的特征溫度;Tw為砂型邊界溫度。
輻射傳熱后，兩圓柱體之間的導熱主要以不穩定導熱方式進行。三維不穩定熱傳導方程為:
式中:ρ為密度，kg/m3;c為定壓比熱容，J/(kg·℃);t為溫度，℃;T為時間，s;λ為熱導率，W/(m·℃);Q為內熱源密度(此處為金屬液凝固時釋放的潛熱)，W/m3。
因為整個輻射傳熱過程為封閉系統，所以不必考慮兩圓柱體與外界的傳熱。
展開 Ansys Mechaniacal | 囊狀氣墊鞋仿真模擬
未使用靜水壓流體單元時的總變形云圖
總結
本仿真展示了如何在 Mechanical 中使用命令行創建靜水壓流體單元，以模擬囊狀氣墊鞋內部的空氣。相同的概念也可用于不可壓縮流體以及不遵循理想氣體定律的氣體。
<< 觀看案例視頻教程 >>
Ansys Lumerical | 光纖布拉格光柵溫度傳感器的仿真模擬
使用腳本添加 FDE求解器，并在室溫下為光柵中的兩個不同位置（高折射率區域和低折射率區域）運行模擬。有效折射率的平均值用于表示光柵的總折射率，并用于估計所需的光柵周期。本例中所考慮的基模的場分布如下所示。正如預期的那樣，該模式被很好地限制在光纖的核心區域。
步驟2:EME-計算光柵的溫度相關透射/反射響應
我們分析了光柵在多個周期內的透射/反射值，模擬區域中只包括光柵的單個周期，但通過使用“周期性”和“波長掃描”特征可以獲得長光柵的寬帶響應。然后，我們掃描溫度，并將傳輸/反射響應導出為S參數，S參數可用于隨后的電路模擬。
布拉格波長與溫度的關系如圖顯示，相對于室溫下的值，其在1.000攝氏度時偏移15.6納米。
還可以得到光柵在給定溫度范圍內的靈敏度。靈敏度定義如下：
考慮到參考文獻中缺乏有關材料的信息，模擬的靈敏度（9.4 pm/℃）與公布的結果(7.2 pm/℃)存在差異。這種差異可能主要來自材料參數的差異，而參考文獻中并未完全提供這些參數。
該腳本還提取與溫度相關的S參數，并將其保存為S參數文件格式（fbg_S_param_T.dat），以便在下一步進行 interconnect 電路模擬。
步驟3：INTERCONNECT-光子電路模擬
使用光學時間調制 S 參數元件將與溫度相關的S參數導入 INTERCONNECT，用于模擬 FBG 溫度傳感器。我們掃描溫度并測量傳感器在不同溫度下的反射光譜。當需要附加 PIC 元件對 FBG 的整體性能的影響時，該電路模型仿真是有用的。
FBG 溫度的電路模擬需要三個要素：
1、光網絡分析儀（ONA），既可作為光源又可作為檢測器。
展開 
基于ANSYS/LS-DYNA的EFP成型仿真模擬
基于ANSYS/LS-DYNA的EFP成型仿真模擬
基于Ansys Workbench平臺搖臂機構仿真模擬
近日在Ansys WB群內有網友曬出一張gif動態圖，該圖為一個搖臂機構的運動圖（見圖1），從圖中筆者判斷該機構運動是采用ansys經典界面內MPC184單元控制其運動。許久以前筆者曾經使用過經典界面的MPC184單元，該單元運動類型有很多，旋轉、平動等等各類機構運動形式都可以在單元內選擇。
圖1 搖臂機構運動圖
應其他網友的好奇心，詢問WB平臺是否具有對搖臂機構仿真的能力，故筆者通過此文講述一下如何通過WB平臺對此機構的仿真。
首先從建模開始，筆者采用WB的DesignModeler對本機構建模（如圖2），
圖2 建模圖
在XY平面建立三個草圖（如圖3），分別為十字支架，搖臂OC,搖臂BC及CA（注意：搖臂BC和CA不能為一條直線，必須分成兩段，分別為BC及CA，主要是考慮到OC與ACB的連接，后續mechanical環境設置時C點需要設置旋轉副）。
圖3
下面開始在DesignModeler內概念建模，點擊concept—Lines from Sketches,分別基于剛剛繪制的三個草圖建立Line1、Line2及Line3（注意：建立Line2和Line3時，其Detail View內的operation必須設置成Add frozen，讀者知道這是為什么嗎？如圖4及圖5）。
圖4
圖5
現在開始建立此機構的梁截面，點擊concept—cross section—circular，筆者統一使用一個圓截面作為十字支架及兩個搖臂的梁截面，圓半徑各位網友可以根據自己模型的相對大小定制，如圖5。
圖6
最后為三個Line body設置剛剛生成的圓截面。
展開 基于ANSYS/LS-DYNA的EFP成型仿真模擬
基于ANSYS/LS-DYNA的EFP成型仿真模擬
Ansys Speos | 視覺模擬仿真中，Natural Light 易被忽略的參數設置
如果忘記修改natural light中的with sky為false，依然時true激活的狀態，那么仿真natural light 和environment的共同結果將會出現natural light的天空和environment與黑色地面作用的場景。
現在我們知道了在使用natural light仿真中出現的一些特殊狀況，如何修改視角調整天空和地面的大小，如何natural light和environment配合使用，當然最重要的是，當出現本文中任何一種狀況，可以調整sensor或者natural light的參數進行合適的人眼視場和場景條件。
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Ansys Lumerical | 針對 Grating coupler 的仿真分析方法
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