目標： 1、理解在 ANSYS 中進行諧波分析的工作流程； 2、加深對共振與阻尼原理的理解，并掌握二者在工程實際中的應(yīng)用方法。 步驟： 1、打開 ANSYS Workbench，新建諧波響應(yīng)分析項目，并檢查單位設(shè)置。 2、為所有零部件定義材料屬性。材料詳細參數(shù)可參考模型文件；本次仿真僅用于演示操作流程，非精密工程設(shè)計，因此所有材料參數(shù)均為假設(shè)取值。

圖2比較了未調(diào)諧的Motor-CAD等效輻射功率（ERP）水平與圖1所示電機在Ansys Mechanical結(jié)構(gòu)有限元分析（FEA）軟件中的結(jié)果。Motor-CAD解析模型可準確預(yù)測由三階力諧波激勵的第0階模態(tài)（膨脹模態(tài)）。然而，由于寬齒底對定子軛剛度的影響，它無法有效預(yù)測由二階力諧波分量激勵的第6階模態(tài)（六邊形模態(tài)）。

圖2：Ansys Motor-CAD軟件與Ansys Mechanical軟件之間的ERP比較： （上）由三階力諧波激勵的第0階模態(tài) （下）由二階力諧波激勵的第6階模態(tài) 圖3展示了Mechanical軟件的模態(tài)分析結(jié)果，顯示第0階模態(tài)和第6階模態(tài)分別發(fā)生在4711.7 Hz和4456.3 Hz。

本次研討會涵蓋梯形、階梯等 5 類光柵對應(yīng)的 DLL 參數(shù)設(shè)置，包括周期、諧波階數(shù)、折射率等核心參數(shù)，還介紹了可視化工具的使用方法，可輔助參數(shù)驗證與光柵輪廓查看。通過多個實例展示了 DLL 在光柵效率驗證與波導(dǎo)系統(tǒng)中的應(yīng)用，為光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計中 SRG 的精準模擬提供實用方案。

模態(tài)分析、諧波響應(yīng)、隨機振動等，通常使用隱式有限元法。跌落、沖擊、爆炸等高速瞬態(tài)事件，必須使用顯式有限元法。 - 疲勞分析: 本身不是一種求解器，而是基于靜力或動力分析（通常是隱式）的結(jié)果，結(jié)合材料S-N曲線等理論，進行壽命評估。 計算特點: - 隱式分析: 核心是求解大型稀疏線性方程組。

Ionescu博士的團隊每天都會使用Ansys仿真。由于仿真結(jié)果持續(xù)通過實驗室測試得到驗證，因此，整個組織中對仿真的信任度和采用程度都有所提升。 他表示：“在這一過程中，我們使用了大量Ansys工具，涵蓋了我們應(yīng)用所關(guān)注的整個物理領(lǐng)域。這意味著我們會使用Ansys工具進行大量結(jié)構(gòu)、電磁、CFD和系統(tǒng)級仿真。

二、仿真框架 2.1 本文采用的兩款CMFD軟件的說明 本文的數(shù)值模擬使用了兩種不同的CMFD軟件，分別為ANSYS公司的國外商軟與積鼎科技的VirtualFlow。國外商軟采用VOF方法，而VirtualFlow采用LS方法。VOF和Level Set作為被廣泛使用的兩種自由表面追蹤方法，其各自有繼承了一些有據(jù)可查的、積極的和消極的自身的優(yōu)劣之處，如圖1所示。

此外，Actran 的工程化適配能力進一步強化其行業(yè)應(yīng)用價值：軟件支持 Python/C++ API 二次開發(fā)，可構(gòu)建自動化仿真流程（如參數(shù)化建模 - 求解 - 后處理閉環(huán)），適配企業(yè)級 PLM 系統(tǒng)（如 Siemens Teamcenter）；提供與 MSC Adams（多體動力學(xué)）、ANSYS Fluent（計算流體力學(xué)）等工具的聯(lián)合仿真接口，實現(xiàn) “振動 - 流體 - 聲學(xué)” 多物理場協(xié)同分析

動力學(xué)：模態(tài)、諧波、響應(yīng)譜、隨機振動、柔性和剛性動力學(xué)。傳熱（穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)）：求解溫度場和熱通量。允許與溫度相關(guān)的電導(dǎo)率、對流、輻射和材料。靜磁學(xué)：執(zhí)行各種磁場分析。電氣：模擬電氣設(shè)備，如電機、螺線管等。為什么選擇 ANSYS Workbench？您將了解什么是有限元分析和有限元方法。您將了解 ANSYS Workbench FEA 數(shù)值工程問題求解器。與 ANSYS 機械接口。

功能特點 ANSYS：功能全面，涵蓋結(jié)構(gòu)、流體、電場、磁場、聲場等多物理場分析。在結(jié)構(gòu)分析方面，能進行線性、非線性、高度非線性分析，以及動力學(xué)、熱分析、電磁場分析等多種分析類型。有豐富的單元類型和材料模型庫，可模擬多種工程材料和結(jié)構(gòu)。 ABAQUS：以強大的非線性分析能力著稱，在材料非線性、幾何非線性和狀態(tài)非線性等方面表現(xiàn)出色。