動(dòng)剛度仿真ansys的案例
隔振墊動(dòng)剛度參數(shù)獲取及仿真
3.計(jì)算動(dòng)剛度及阻尼
根據(jù)下面公式計(jì)算動(dòng)剛度：
其中mm為負(fù)載質(zhì)量，ω=2πf。
得到的動(dòng)剛度也是以復(fù)數(shù)形式，其中
Kd′=Re(Kd?)（儲(chǔ)能剛度）
Kd′′=Im(Kd?)（損耗剛度）
損耗因子tan?δ=Kd′′/Kd′。
4.結(jié)果驗(yàn)證
a.在低頻段（如5Hz），動(dòng)剛度應(yīng)接近靜態(tài)剛度（可通過(guò)獨(dú)立靜態(tài)測(cè)試驗(yàn)證;
b.檢查傳遞函數(shù)的共振頻率是否合理，排除夾具共振干擾。
示例
假設(shè)對(duì)測(cè)點(diǎn)1的加速度信號(hào)a1(t)進(jìn)行FFT后，得到某一頻率ω下的復(fù)數(shù)加速度：
幅值為：
相位為：
這表示在頻率ω下，測(cè)點(diǎn)1的加速度信號(hào)幅值為0.583（單位與原始信號(hào)一致），相位滯后30.96°。
測(cè)試與仿真
在動(dòng)力學(xué)仿真中常直接使用單元代替腳墊，此時(shí)需要根據(jù)上述測(cè)試獲得到的動(dòng)剛度及阻尼數(shù)據(jù)參數(shù)來(lái)描述定義單元參數(shù)。
大多數(shù)CAE軟件（如ANSYS、ABAQUS、Nastran）中，彈簧單元通常僅支持實(shí)數(shù)剛度（彈性部分），而阻尼特性需通過(guò)附加阻尼單元或材料模型實(shí)現(xiàn)。具體實(shí)現(xiàn)方式如下：
儲(chǔ)能剛度 K′：直接作為彈簧單元的剛度值。
損耗剛度 K′′：需轉(zhuǎn)換為等效的阻尼系數(shù)（如粘性阻尼或結(jié)構(gòu)阻尼）
在彈簧單元中設(shè)置剛度值為 K′(ω)，若動(dòng)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(kāi) NVH仿真教程-車(chē)身原點(diǎn)動(dòng)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(diǎn)擊 "apply" 即完成 X 方向的動(dòng)剛度曲線繪制。
以同樣的方式繪制 Y 與 Z 方向的動(dòng)剛度曲線，最后三條動(dòng)剛度曲線便可以繪制出來(lái)，如下圖所示。左邊是窗口1(p1-w1)中三個(gè)方向的IPI加速度導(dǎo)納曲線，右邊是窗口2(p1-w2)中三個(gè)方向的動(dòng)剛度曲線。對(duì)于右邊的動(dòng)剛度曲線圖，當(dāng)其低于1KN/mm水平線表示動(dòng)剛度不滿足工程要求，需要優(yōu)化，當(dāng)其高于10KN/mm低于100KN/mm水平線時(shí)，可以認(rèn)為動(dòng)剛度值足夠抵御外界的振動(dòng)激勵(lì)，當(dāng)其高于100KN/mm時(shí)可認(rèn)為外界的激勵(lì)對(duì)車(chē)身的輸入無(wú)影響。
IPI曲線與動(dòng)剛度曲線
來(lái)源：汽車(chē)NVH仿真
展開(kāi) 預(yù)測(cè)性能，耐久可靠 | 《ANSYS結(jié)構(gòu)剛度及疲勞仿真解決方案》現(xiàn)已開(kāi)放領(lǐng)取
1 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度剛度及疲勞仿真技術(shù)發(fā)展需求
2 Ansys結(jié)構(gòu)強(qiáng)度剛度及疲勞仿真模塊功能介紹
· CAE前后處理、幾何訪問(wèn)、幾何造型、有限元建模、分析集成及可視化
· 網(wǎng)格劃分
· 載荷及邊界條件施加
· 結(jié)果顯示及處理
· 結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器功能
· 非線性分析功能
· 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分析功能
· 耦合場(chǎng)分析功能
· 多目標(biāo)優(yōu)化分析
· 疲勞分析
· 顯式動(dòng)力學(xué)分析
· 多體水動(dòng)力學(xué)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(yōu)勢(shì)與價(jià)值
· Ansys nCode DesignLife常見(jiàn)應(yīng)用案例
· 焊縫疲勞分析
· 高溫疲勞
· 熱和力疲勞
· 多軸應(yīng)力/應(yīng)變疲勞
· 振動(dòng)疲勞
· 復(fù)合材料疲勞
4 Ansys電池振動(dòng)疲勞仿真案例
· 新能源動(dòng)力電池包PSD隨機(jī)振動(dòng)疲勞壽命計(jì)算
· 動(dòng)力電池包振動(dòng)疲勞分析及改進(jìn)
二、本期資料如何獲取？
掃碼關(guān)注“上海安世亞太”微信公眾號(hào)
后臺(tái)回復(fù)“JSL”
即可獲得完整版資料冊(cè)
資料將在1-3個(gè)工作日內(nèi)
發(fā)送至您的郵箱
展開(kāi) ANSYS在電磁作動(dòng)器設(shè)計(jì)中的仿真應(yīng)用
ANSYS采用ANSYS Maxwell、Twin Builder、ANSYS Workbench（ANSYS Mechanical 和ANSYS CFD）軟件對(duì)電磁作動(dòng)器進(jìn)行了多物理域系統(tǒng)級(jí)協(xié)同仿真分析。
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述
作動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式有很多，但工作原理基本相同。典型的電磁作動(dòng)器包含一個(gè)繞制在鐵極片的多匝線圈和一個(gè)可移動(dòng)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(jié)構(gòu)。
圖1三維軸對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)典型電磁作動(dòng)器視圖
圖2顯示了作動(dòng)器在電壓源激勵(lì)條件下的瞬態(tài)磁通密度云圖。在線圈電流快速上升期間，磁通還沒(méi)有來(lái)得及擴(kuò)散到作動(dòng)器的整個(gè)磁路前，集中分布在作動(dòng)器的內(nèi)表面上，這也延遲了銜鐵力場(chǎng)的建立時(shí)間，從而延遲了閉合時(shí)間。類(lèi)似道理，當(dāng)外加電壓源關(guān)斷后從設(shè)備上撤銷(xiāo)磁場(chǎng)時(shí)，由于殘磁的存在也會(huì)延遲作動(dòng)器銜鐵的重新打開(kāi)時(shí)間。圖2中插圖顯示了考慮電渦流后局部磁場(chǎng)擴(kuò)散過(guò)程，隨著時(shí)間推進(jìn)，磁場(chǎng)穿過(guò)設(shè)備壁厚，銜鐵受力增加，最后，一旦受力克服了彈簧和負(fù)載反作用力后銜鐵閉合。
圖2 瞬態(tài)仿真0.001S后的磁密圖
靜態(tài)和瞬態(tài)仿真分析
Maxwell的靜態(tài)或者瞬態(tài)求解器可以完成作動(dòng)器二維和三維電磁場(chǎng)分析。通常，在靜態(tài)仿真中把線圈的形狀系數(shù)、匝數(shù)和線徑以及幾何尺寸等參數(shù)設(shè)為參數(shù)化/優(yōu)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(dòng)自適應(yīng)網(wǎng)格剖分技術(shù)，從而使變量的參數(shù)化/優(yōu)化掃描變得非常的容易。
除了靜態(tài)方法以外，使用Maxwell瞬態(tài)求解器可以仿真在考慮了電氣控制和機(jī)械全面條件下銜鐵到達(dá)閉合位置的速度問(wèn)題。
展開(kāi) 
ANSYS在混動(dòng)與電動(dòng)汽車(chē)電源逆變器的多物理場(chǎng)仿真應(yīng)用
在ANSYS軟件中提供了用于研究IGBT等設(shè)備電磁行為的全套多物理工具，專(zhuān)門(mén)用于研究電磁場(chǎng)仿真與電路系統(tǒng)仿真。這些工具在電源逆變器的開(kāi)發(fā)中起到了十分有效的作用：
Twin Builder —— 一個(gè)多領(lǐng)域的電路系統(tǒng)仿真軟件，集成有電子、熱、結(jié)構(gòu)、磁場(chǎng)和流體等組件；
Q3D Extractor —— 一種準(zhǔn)靜態(tài)計(jì)算場(chǎng)求解器，用于計(jì)算載流結(jié)構(gòu)種與頻率相關(guān)的電阻、電感、電容與電導(dǎo)參數(shù)；
HFSS —— 基于有限元的全波求解器，用于寄生參數(shù)的提取和三維電磁場(chǎng)的可視化。
為了準(zhǔn)確的描述開(kāi)關(guān)設(shè)備的行為，通常情況下，工程師應(yīng)首先使用軟件的參數(shù)化向?qū)В撓驅(qū)?huì)考慮設(shè)備的性能曲線以及設(shè)備供應(yīng)商所提供的產(chǎn)品數(shù)據(jù)。這個(gè)過(guò)程會(huì)自動(dòng)提取所需參數(shù)，用于建立IGBT的半導(dǎo)體電路模型，而不必手動(dòng)執(zhí)行此項(xiàng)目。
接下來(lái)，將電源逆變器的物理布局從CAD或布局工具中導(dǎo)入到Q3D Extrator。從物理布局上，Q3DExtrator 計(jì)算沿傳導(dǎo)路徑的與頻率相關(guān)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(tǒng)仿真創(chuàng)建等效電路模型。 一旦創(chuàng)建了完成，就可以將其與半導(dǎo)體電路模型結(jié)合使用來(lái)創(chuàng)建IGBT的完整電子模型。該模型可以聯(lián)合電源、控制系統(tǒng)和負(fù)載一起分析。
模擬的結(jié)果可以結(jié)合HFSS軟件用于檢測(cè)輻射排放——特別要考慮由于快速開(kāi)關(guān)產(chǎn)生的頻率諧波。為了更好的評(píng)判結(jié)果，可以將 Twin Builder 中的結(jié)果輸入到HFSS全波電磁求解器中。從而使得工程師可以對(duì)輻射場(chǎng)有一個(gè)全面的了解，并計(jì)算出空間中任意給定點(diǎn)的強(qiáng)度，以確定逆變器包是否符合標(biāo)準(zhǔn)。
應(yīng)用這種方法，工程師不僅可以使用TwinBuilder工具對(duì)逆變器中的EMC/EMI問(wèn)題進(jìn)行設(shè)計(jì)并將問(wèn)題的源頭追溯到設(shè)備的物理布局。
展開(kāi) 使用Ansys Maxwell對(duì)感應(yīng)電機(jī)堵轉(zhuǎn)和起動(dòng)過(guò)程仿真
起動(dòng)過(guò)程仿真
（1）起動(dòng)仿真設(shè)置
● 激活考慮機(jī)械瞬態(tài)功能
- 初始速度:從0rpm開(kāi)始起動(dòng)
- 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量:RMxprt根據(jù)轉(zhuǎn)子質(zhì)量和直徑自動(dòng)計(jì)算
- 阻尼系數(shù):(機(jī)械損耗+鐵損)/角速度的平方，RMxprt
- 可自動(dòng)計(jì)算
- 負(fù)載轉(zhuǎn)矩
if(speed<121.453,-0.482522*speed,-7117.64/speed)
Speed:轉(zhuǎn)速，弧度/秒
解釋:當(dāng)轉(zhuǎn)速小于121.453時(shí)，負(fù)載轉(zhuǎn)矩等于0.482522*speed(與轉(zhuǎn)速成正比)；當(dāng)轉(zhuǎn)速大于等于121.453時(shí)，負(fù)載轉(zhuǎn)矩等于-7117.64/speed(恒功率負(fù)載，功率為7117.64W)
（2）求解并查看結(jié)果
● 轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速
● 轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速曲線
展開(kāi) ansys和LS-DYNA進(jìn)行聯(lián)合軌道動(dòng)靜態(tài)仿真對(duì)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(yàn)證位移的正確性，在ANSYS中進(jìn)行靜力計(jì)算，采用兩對(duì)個(gè)力模型軸重14t的轉(zhuǎn)向架對(duì)軌道的力進(jìn)行加載結(jié)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(shí)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(shí)也是69.9kN，動(dòng)態(tài)最大為96.8kN，加入不平順后對(duì)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(méi)變，很奇怪。希望大佬批評(píng)指正。希望使用ls-dyna的人一起交流。我群號(hào) 198456828
