Ansys動剛度仿真的案例
隔振墊動剛度參數獲取及仿真
3.計算動剛度及阻尼
根據下面公式計算動剛度：
其中mm為負載質量，ω=2πf。
得到的動剛度也是以復數形式，其中
Kd′=Re(Kd?)（儲能剛度）
Kd′′=Im(Kd?)（損耗剛度）
損耗因子tan?δ=Kd′′/Kd′。
4.結果驗證
a.在低頻段（如5Hz），動剛度應接近靜態剛度（可通過獨立靜態測試驗證;
b.檢查傳遞函數的共振頻率是否合理，排除夾具共振干擾。
示例
假設對測點1的加速度信號a1(t)進行FFT后，得到某一頻率ω下的復數加速度：
幅值為：
相位為：
這表示在頻率ω下，測點1的加速度信號幅值為0.583（單位與原始信號一致），相位滯后30.96°。
測試與仿真
在動力學仿真中常直接使用單元代替腳墊，此時需要根據上述測試獲得到的動剛度及阻尼數據參數來描述定義單元參數。
大多數CAE軟件（如ANSYS、ABAQUS、Nastran）中，彈簧單元通常僅支持實數剛度（彈性部分），而阻尼特性需通過附加阻尼單元或材料模型實現。具體實現方式如下：
儲能剛度 K′：直接作為彈簧單元的剛度值。
損耗剛度 K′′：需轉換為等效的阻尼系數（如粘性阻尼或結構阻尼）
在彈簧單元中設置剛度值為 K′(ω)，若動剛度隨頻率變化，需使用頻域分析或分段定義不同頻率下的剛度。
展開 NVH仿真教程-車身原點動剛度分析與后處理
同樣在 "y= " 中輸入 "(p1w1c1.x)^2/p1w1c1.y"，表示MAG X-Trans曲線的 x 平方除以MAG X-Trans曲線的 y（頻率的平方與加速度的比值），完成后點擊 "apply" 即完成 X 方向的動剛度曲線繪制。
以同樣的方式繪制 Y 與 Z 方向的動剛度曲線，最后三條動剛度曲線便可以繪制出來，如下圖所示。左邊是窗口1(p1-w1)中三個方向的IPI加速度導納曲線，右邊是窗口2(p1-w2)中三個方向的動剛度曲線。對于右邊的動剛度曲線圖，當其低于1KN/mm水平線表示動剛度不滿足工程要求，需要優化，當其高于10KN/mm低于100KN/mm水平線時，可以認為動剛度值足夠抵御外界的振動激勵，當其高于100KN/mm時可認為外界的激勵對車身的輸入無影響。
IPI曲線與動剛度曲線
來源：汽車NVH仿真
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 預測性能，耐久可靠 | 《ANSYS結構剛度及疲勞仿真解決方案》現已開放領取
1 結構強度剛度及疲勞仿真技術發展需求
2 Ansys結構強度剛度及疲勞仿真模塊功能介紹
· CAE前后處理、幾何訪問、幾何造型、有限元建模、分析集成及可視化
· 網格劃分
· 載荷及邊界條件施加
· 結果顯示及處理
· 結構力學求解器功能
· 非線性分析功能
· 復合材料結構分析功能
· 耦合場分析功能
· 多目標優化分析
· 疲勞分析
· 顯式動力學分析
· 多體水動力學模塊
3 Ansys nCode DesignLife 疲勞解決方案
· 疲勞仿真的重要性
· Ansys nCode DesignLife疲勞壽命仿真流程
· Ansys nCode DesignLife疲勞仿真功能
· Ansys nCode DesignLife優勢與價值
· Ansys nCode DesignLife常見應用案例
· 焊縫疲勞分析
· 高溫疲勞
· 熱和力疲勞
· 多軸應力/應變疲勞
· 振動疲勞
· 復合材料疲勞
4 Ansys電池振動疲勞仿真案例
· 新能源動力電池包PSD隨機振動疲勞壽命計算
· 動力電池包振動疲勞分析及改進
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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
