Ansys動平衡仿真的案例
渦旋壓縮機轉軸系統動平衡設計與仿真驗證
3.3 誤差分析
根據動平衡理論，將設計參數 m1，m2，r，ω， L，L1 及 L2 分別代入式（3）和（4），計算出平衡 鐵Ⅰ和Ⅱ的離心慣性力設計值：F1=25 914 N，F2= 15 548 N。為了驗證動平衡設計的準確性，對離心力設計值 F1 和仿真值 F1s 進行誤差分析。按照式（8）計算出平衡鐵Ⅰ的設計誤差 Δ1=0.39%，同樣的方法計算出平衡鐵Ⅱ的設計誤差 Δ2=0.06%。誤差產生的原因，主要是由于建模和仿真過程未考慮零部件的柔性形變，這也是 ADAMS/View 多剛體動力學仿真的局限所在。
分析誤差計算結果可知，動平衡理論設計值與動力學仿真值之間的誤差（Δ1、Δ2）非常之小，誤差范圍僅在 0.06%~0.39% 之間。根據工程設計規范和經驗，機械設計誤差在實際當中是難以避免的，而這種極小誤差是符合機械精度設計要求的。通過誤差分析，驗證了渦旋壓縮機轉軸系統設計的正確性，說明動平衡理論計算結果準確、設計方案合理可行。
4 結語
工程設計經驗和生產實踐表明，高速轉子結構必須具備良好的動平衡性能。通過渦旋壓縮機轉軸系統的動平衡設計計算，確定了平衡鐵的形狀、質量及分布位置，有效抵消了主軸轉動過程中產生的離心慣性力。動力學仿真結果驗證了動平衡設計方案的正確性，為渦旋壓縮機系統的動平衡設計與性能改進提供了重要技術參考。
展開 變排量斜盤式汽車空調壓縮機的 在MSC.ADAMS中的動平衡仿真分析
摘 要：變排量斜盤式壓縮機的斜盤傾角會隨著汽車環境熱負荷的變化而在一定范圍變化，此外汽車行駛中發動機轉速也是變化的，這使得壓縮機的動不平衡量不斷地改變。因而壓縮機新產品的開發離不開數字樣機的仿真分析，本文利用MSC.ADAMS動力學仿真軟件建立了6Sxx變排量斜盤式汽車空調壓縮機的力學仿真模型，在理論分析的基礎上，仿真了6Sxx變排量壓縮機的動平衡特性，分析了在低、中、高不同主軸轉速下和多種斜盤擺角下的動不平衡量，并得出了一些規律性的結論，為產品開發提供了依據
ADAMS中的動平衡仿真分析.pdf
展開 ANSYS在電磁作動器設計中的仿真應用
ANSYS采用ANSYS Maxwell、Twin Builder、ANSYS Workbench（ANSYS Mechanical 和ANSYS CFD）軟件對電磁作動器進行了多物理域系統級協同仿真分析。
結構簡述
作動器的結構形式有很多，但工作原理基本相同。典型的電磁作動器包含一個繞制在鐵極片的多匝線圈和一個可移動的銜鐵。另外，如外殼框架的鐵心部分，為磁通提供閉合回路，圖1展示了框架、磁極片、線圈和銜鐵的幾何結構。
圖1三維軸對稱結構典型電磁作動器視圖
圖2顯示了作動器在電壓源激勵條件下的瞬態磁通密度云圖。在線圈電流快速上升期間，磁通還沒有來得及擴散到作動器的整個磁路前，集中分布在作動器的內表面上，這也延遲了銜鐵力場的建立時間，從而延遲了閉合時間。類似道理，當外加電壓源關斷后從設備上撤銷磁場時，由于殘磁的存在也會延遲作動器銜鐵的重新打開時間。圖2中插圖顯示了考慮電渦流后局部磁場擴散過程，隨著時間推進，磁場穿過設備壁厚，銜鐵受力增加，最后，一旦受力克服了彈簧和負載反作用力后銜鐵閉合。
圖2 瞬態仿真0.001S后的磁密圖
靜態和瞬態仿真分析
Maxwell的靜態或者瞬態求解器可以完成作動器二維和三維電磁場分析。通常，在靜態仿真中把線圈的形狀系數、匝數和線徑以及幾何尺寸等參數設為參數化/優化變量，改變線圈電流和銜鐵位置值而輸出一組反映力和位置的曲線。由于Maxwell使用了自動自適應網格剖分技術，從而使變量的參數化/優化掃描變得非常的容易。
除了靜態方法以外，使用Maxwell瞬態求解器可以仿真在考慮了電氣控制和機械全面條件下銜鐵到達閉合位置的速度問題。
展開 ANSYS在混動與電動汽車電源逆變器的多物理場仿真應用
在ANSYS軟件中提供了用于研究IGBT等設備電磁行為的全套多物理工具，專門用于研究電磁場仿真與電路系統仿真。這些工具在電源逆變器的開發中起到了十分有效的作用：
Twin Builder —— 一個多領域的電路系統仿真軟件，集成有電子、熱、結構、磁場和流體等組件；
Q3D Extractor —— 一種準靜態計算場求解器，用于計算載流結構種與頻率相關的電阻、電感、電容與電導參數；
HFSS —— 基于有限元的全波求解器，用于寄生參數的提取和三維電磁場的可視化。
為了準確的描述開關設備的行為，通常情況下，工程師應首先使用軟件的參數化向導，該向導會考慮設備的性能曲線以及設備供應商所提供的產品數據。這個過程會自動提取所需參數，用于建立IGBT的半導體電路模型，而不必手動執行此項目。
接下來，將電源逆變器的物理布局從CAD或布局工具中導入到Q3D Extrator。從物理布局上，Q3DExtrator 計算沿傳導路徑的與頻率相關的電阻、部分電感和電容。然后，工程師使用該工具在Twin Builder軟件中為系統仿真創建等效電路模型。 一旦創建了完成，就可以將其與半導體電路模型結合使用來創建IGBT的完整電子模型。該模型可以聯合電源、控制系統和負載一起分析。
模擬的結果可以結合HFSS軟件用于檢測輻射排放——特別要考慮由于快速開關產生的頻率諧波。為了更好的評判結果，可以將 Twin Builder 中的結果輸入到HFSS全波電磁求解器中。從而使得工程師可以對輻射場有一個全面的了解，并計算出空間中任意給定點的強度，以確定逆變器包是否符合標準。
應用這種方法，工程師不僅可以使用TwinBuilder工具對逆變器中的EMC/EMI問題進行設計并將問題的源頭追溯到設備的物理布局。
展開 
使用Ansys Maxwell對感應電機堵轉和起動過程仿真
起動過程仿真
（1）起動仿真設置
● 激活考慮機械瞬態功能
- 初始速度:從0rpm開始起動
- 轉動慣量:RMxprt根據轉子質量和直徑自動計算
- 阻尼系數:(機械損耗+鐵損)/角速度的平方，RMxprt
- 可自動計算
- 負載轉矩
if(speed<121.453,-0.482522*speed,-7117.64/speed)
Speed:轉速，弧度/秒
解釋:當轉速小于121.453時，負載轉矩等于0.482522*speed(與轉速成正比)；當轉速大于等于121.453時，負載轉矩等于-7117.64/speed(恒功率負載，功率為7117.64W)
（2）求解并查看結果
● 轉矩和轉速
● 轉矩和轉速曲線
展開 ansys和LS-DYNA進行聯合軌道動靜態仿真對比（加上軌道不平順）
鋼軌和軌枕的垂向位移：
其中鋼軌垂向位移為0.877mm其中軌枕為0.465mm，為了驗證位移的正確性，在ANSYS中進行靜力計算，采用兩對個力模型軸重14t的轉向架對軌道的力進行加載結果如圖為0.9mm
加入軌道不平順的軌道模型：
為了接近仿真的真實性，加入軌道不平順如圖，
其中加入軌道不平順后輪軌力如圖：
其中靜止時也是69.9kN，動態最大為96.8kN，加入不平順后對輪軌力的影響較大。
鋼軌和軌枕位移：
其中軌枕和鋼軌垂向位移好像沒變，很奇怪。希望大佬批評指正。希望使用ls-dyna的人一起交流。我群號 198456828
