ansys仿真弓網
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
ansys仿真弓網的實例教程
01 案例介紹
弓網系統也稱受電弓/接觸網系統，它由受電弓、接觸網以及兩者之間的接觸力學和運動關系構成，是高鐵列車上的供電受流系統。受電弓與接觸網之間的接觸行為和受力情況是進一步研究評價弓網可靠性的基礎。
當弓網之間的接觸力過大時，弓網之間會有較大的摩擦力，導致線纜迅速磨損；而當兩者之間接觸力過小時，受電弓和接觸網可能會出現分離現象，接觸線上的高壓電會擊穿空氣，在受電弓和接觸網之間出現電弧，損傷其他電氣元件，進一步造成不必要的損失。
弓網動力學仿真的難點在于接觸網上使用的架空線纜拉伸模量遠大于壓縮模量。并且在預緊力和重力作用下，線纜會出現大變形現象。
這樣的力學行為明顯是非線性的，需要專門的模型進行描述。并且接觸網和受電弓之間存在接觸情況，需要合適的接觸設置以及非線性動力學求解器進行求解。
本案例將使用通用結構仿真軟件中集成CABLE線纜模型、接觸算法以及非線性動力學求解器，進行弓網系統的動力學仿真。
圖1 弓網系統
02 幾何模型與網格劃分
接觸網總長度為550m，受電弓可以使用彈簧-阻尼-質量模型進行簡化模擬，因此只需要使用簡單的點線建模即可。建模完成后的模型示意圖如下所示：
圖2 弓網幾何模型
接觸網和受電弓整體都使用線性單元進行網格劃分。
03 模型設置
圖3 弓網各部分組件示意圖
圖3中展示了接觸網上各組件的名稱，其中承力索和接觸線部分使用CABLE單元進行模擬，承力索和吊弦部分使用彈簧-質量模型進行模擬。受電弓使用彈簧-阻尼-質量單元進行模擬。
04 邊界條件設置
承力索和接觸線受到水平方向上的預張力后，承力索上的懸掛點設置為固定點，接觸線上定位器處給定豎直方向的剛度，固定水平方向的自由度。
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什么是波導？2個月前
波導設計與仿真
可以使用模求解器對波導進行仿真，并預測其傳播模式。Ansys Lumerical產品系列可幫助工程師進行光學波導仿真，而Ansys HFSS高頻電磁仿真軟件則可用于射頻和微波仿真。仿真可以幫助工程師更好地設計波導，而無需進行大量反復試驗和原型制作。
以下是仿真軟件可實現的應用示例：
設計不同類型的波導，這些波導由不同材料制成，具有多種尺寸規格。
軟件專家：精通Abaqus、Ansys等主流仿真工具。
無論你是結構工程新手，還是希望將抗震仿真引入科研項目的研究者，這份教程都將成為你邁向工程抗震仿真實踐的重要起點。
3 研究的依據
[1] 王新敏. ANSYS結構動力分析與應用[M]. 人民交通出版社, 2014.
4 算例有限元模型
本模型采用ANSYS命令流構建了一個典型的20層鋼筋混凝土高層框架結構，旨在分析其在重力與地震荷載作用下的力學響應。
wx_fmt=jpeg"></p><p><strong>2.受電弓數字孿生</strong></p><ul><li>romAI降階模型：實時模擬弓網動態接觸，響應速度提升1000倍</li><li>成果：實現亞毫米級接觸力控制，延長受電弓壽命30%</li></ul><p class="ql-align-center"><img src="https://mmecoa.qpic.cn/mmecoa_jpg
這兩個選項依賴于相同的參數，仿真選項中的參數影響在仿真中分配的所有幾何形狀。局部網格定義中的參數只影響分配給它的幾何形狀或面。這些參數優先于仿真參數中指定的一般網格參數。
2.參數
參數化網格的方法有三種：
SAG：控制表面網格和幾何形狀。Sag對應于一個表面偏差。它適用于面或邊緣彎曲的情況。當面為平面且所有邊均為直線時，Sag無作用。
（2）Ansys解決方案
實現對大規模射頻芯片中無源部分快速準確的電磁參數抽取，可以輸出RLCK網表或S參數等多種模型，比傳統工具的計算能力大幾個數量級；
與Cadence/Synopsys等EDA設計軟件無縫鏈接；
研究射頻芯片內不同設計層級的復雜nets和block之間的電磁串擾問題，獲取block之間的電磁耦合。
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