ansys 裝配過程仿真的案例
hypermesh-ansys聯合仿真模型裝配1
劃分好網格和賦予合適的單元后需要進行模型裝配，模型裝配的目的是將組成分析對象的若干部件在CAE層面建立連接，以實現力和位移的傳遞。模型建立裝配的實質是在部件之間的連接位置實現節(jié)點的自由度耦合，根據不同耦合程度也就對應著實際部件之間的裝配方式，下面逐一介紹。
首先是螺栓連接。
1.直接耦合
在螺栓孔周圍建立兩層單元（1層washer），如圖1.1，然后將上下螺栓孔的兩層單元的節(jié)點耦合到同一個節(jié)點上，這樣這些單元的自由度將全部相同，將有相同的位移。
圖1.1建立washer
圖1.2
圖1.3
左側紅色框里選擇自動計算，右側紅色框選中所有自由度，節(jié)點選擇螺栓孔周圍的兩層所有單元的節(jié)點。
圖1.4連接效果
需要說明，建立好連接后需要在新建的耦合節(jié)點上再建立一個質量非常小的質量單元，在《hypermesh-ansys聯合仿真之質量單元》中已經進行過說明。
2.建立螺栓梁單元
圖2.1
首先按照1中的方式分別在兩個孔建立耦合節(jié)點，如圖2.1和圖2.2.
圖2.2
然后以兩個新建的耦合節(jié)點為端點建立梁單元，如圖2.3紅色的梁單元。
圖2.3
3.建立實體單元
建立實體單元更接近實際結構，但是計算量也會增加不少。采用實體單元有兩中方式，一種是螺栓與被連接件采用綁定約束，這種可以應用于靜力學和線性動力學分析；另一種是螺栓與被連接件采用非線性接觸，此時不能應用與線性動力學，但是可以應用與非線性靜力學和動力學分析，當應用于線性動力學時要么報錯要么自動將非線性接觸自動轉化為綁定接觸。
4.總結
上面3中建模方式采用策略如何？
展開 hypermesh-ansys聯合仿真模型裝配2
接著上一篇《hypermesh-ANSYS聯合仿真模型裝配1》繼續(xù)，這一篇介紹鉸鏈接的模型裝配。
圖1
在機械設備中經常有百葉的安裝，比如門窗等，一般這些結構在6自由度的某一個方向上的剛度是非常小的甚至接近為0，但在其他5個自由度上剛度是非常大的，如圖1是一對通過鉸鏈銷連接的門，其中一面固定，另一面可以繞藍色的銷旋轉，建模時可以將銷簡化為截面是圓形的梁單元，然后分別與兩側門建立連接關系。
圖2
銷與兩側門建立連接關系時，與紫色門建立6自由度耦合關系，紫色門為固定側加固定約束，與綠色門建立連接關系時建立5自由度耦合關系，釋放繞銷軸的旋轉自由度。連接效果圖如圖3所示。
圖3
圖4釋放旋轉自由度
圖5第一階模態(tài)振型
圖5是建立裝配模型后進行模態(tài)分析得到的第一階模態(tài)振型，振型為活動門繞銷旋轉。
展開 Ansys Workbench 膠粘凝固過程，變形等效仿真 ￥15
問題：
最近遇到一個仿真項目：一個光滑薄板粘貼在基板上，要求評估膠粘凝固后平面的變形量。作為一位結構仿真工程師，關于膠粘凝固過程的仿真——膠水由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，似乎和結構仿真沒什么關系，自己也不知道如何進行計算。所以就查詢了deepseek和豆包，然后就知道了ansys官方已經針對該問題設計了一個ACT插件專門用于模擬膠粘凝固過程的仿真： ACCS Ansys Composite Cure Simulation （收費插件，人窮志短買不起，哎！）
然后就查詢了一些關于膠粘過程的論文，其中“車身制造用鋁合金-鋼膠接接頭固化變形及固化失效機理研究-朱曉搏”寫的比較詳細，指出膠粘過程大致階段如下，詳細內容請參考原文。
? 第一階段：從開始加熱起始直至溫度升高到膠層的凝膠點結束。在這一階段中，膠層為粘流態(tài)，表現為高粘度的流體。
? 第二階段從膠粘劑凝膠開始，經歷整個保溫階段至溫度下降到玻璃化溫度為止。整個階段，膠層處于高彈態(tài)。這一階段是整個固化過程中膠層屬性最為復雜的階段。包括膠層固化反應收縮和溫度、膠層狀態(tài)等多方面因素共同影響。
? 第三階段由玻璃化溫度開始直至膠層溫度冷卻至室溫。在此階段中，膠層完全固化，處在玻璃態(tài)，其物理屬性只與溫度相關。在此狀態(tài)下，膠層的鏈段被凍結，變形能力很小，具有較高的模量。
這里結合當前工作需求和實際狀態(tài)，以上述論文中的膠粘凝固過程為基礎，嘗試了一個偷懶的仿真方式。其中論文中的第一階段，膠層為流體狀態(tài)，結構變形應力，不予考慮；論文中的第二階段，這里只考慮膠層的固化反應體積收縮，其余不考慮。同時該階段膠層材料的物理屬性由固化后屬性按比例衰減估計；論文中的第三階段則為降溫體積收縮過程。所以，本文針對膠粘固化過程的仿真變?yōu)閮蓚€階段。
展開 Ansys電池生產制造工藝過程仿真解決方案
客戶案例-CALB
ANSYS Fluent的仿真技術在鋰電池工藝制造應用
極片涂布仿真介紹
涂布工序在極片工序中相當重要，涂布質量嚴重影響電池極片質量（面密度）包括后續(xù)工序。
ANSYS Workbench分析實例之橡膠件擴張過程仿真
橡膠擴張變形過程是個典型的非線性過程，而且包含了非線性中的三種情況：
1. 橡膠屬于典型的超彈性材料——
材料非線性
；
2. 橡膠在擴張過程中的應變很大——
幾何非線性；
3. 橡膠擴張過程中存在于擴張件的接觸——
狀態(tài)非線性。
因此在仿真過程中，我們要認真關注計算的收斂性問題。下面我們以電纜冷縮終端為例，對橡膠件的擴張過程進行一個仿真，并得出冷縮終端的抱緊力。
仿真過程
對于橡膠擴張過程的仿真，我們可以將其視為準靜態(tài)問題，因此我們選擇Workbench中的
Static Structural
（結構靜力學）模塊來簡單模擬。
Step1
橡膠材料的選擇
新建一個材料，命名為“RUBER”。
本次計算采用Ogden 3rd Order本構方程，雙擊Toolbox中的Ogden 3rd Order材料模型，將其添加到“RUBER”材料的屬性中。
根據ANSYS Help中的數據，Ogden 3rd Order材料模型具體數值依次為：43438Pa、1.3、82.74Pa、5、-698.5Pa、-2、2.9E-8Pa^-1、0Pa^-1、0Pa^-1。
Step2
建立冷縮終端模型
冷縮終端屬于回轉體，我們可以選擇縱向截面的1/2，使用平面軸對稱模型進行仿真，這樣不僅不損失計算精度，同時也大大降低了計算量。
展開 Ansys 院士私享講堂｜“一天跑完上億自由度”——大規(guī)模裝配-接觸仿真的最新突破
10 月 24 日 · 線下零距離 · 與 Ansys Fellow 朱永誼博士面對面
當產品復雜度從“零件”躍遷到“系統”，有限元模型動輒上億自由度，接觸對數量呈指數級增長。如何讓“超大規(guī)模裝配模型在 8 小時內完成建模-求解-校核”成為日常，而非傳奇？
10 月 24 日（周五）下午，Ansys 總部院士朱永誼博士首次線下開講，帶來四大“黑科技”：
1
混合多點約束
“一個接觸對”自動識別固體-殼任意組合，依局部幾何秒選最優(yōu)約束，無需手動修正偏移或對齊法向，前處理更省力，結果更精準。
2
并行-接觸對自動分割
大接觸對智能拆分子域，核心數越高并行效率越穩(wěn)，拆分前后結果一致，全程無需手動干預。
3
統一非光滑接觸檢測
節(jié)點、高斯、Mortar 三法合一，求解器實時切換，輕松應對棱邊、角點等極端接觸，復雜裝配收斂更穩(wěn)健。
4
自適應穩(wěn)定求解
隱式?瞬態(tài)?半隱式自動接力，局部屈曲、材料軟化、接觸躍遷全程“一鍵求解”，原先難收斂的模型也能順利收斂。
關鍵詞：混合多點約束方法、接觸檢測、高性能計算、自適應求解器方案
時間：2025年10月24日（周五），14:00-16:30
地點：上海
費用：免費（報名需審核，請正確填寫完整的單位名稱及郵箱等基本信息，以便成功報名）
嘉賓介紹：
朱永誼 博士 | Fellow, Ansys Inc (Part of Synopsys)
朱永誼博士是Ansys的院士，擁有超過40年的計算力學與有限元研發(fā)經驗。
展開 干貨 | ANSYS激光焊接過程熱應力仿真應用
利用Ansys Workbench仿真平臺可直接對焊接過程進行熱固耦合數值求解，進而得到給定工藝參數條件下的溫度場和應力場分布。示意簡單模型如下：
幾何模型
仿真過程中，對于模型三個部件，采用掃描方法劃分六面體網格，板材厚度方向上，定義三層網格以捕捉彎曲變形效果；材料選用普通結構鋼。
網格模型
1.激光焊過程瞬態(tài)熱分析
為了仿真激光焊接過程產生的熱場分布，必須建立精確地熱源。對于這種移動熱源施加問題，可以借助ANSYS軟件的ACT工具“Moving_Heat_Flux”實現高斯熱源載荷設置：移動熱流率或移動熱能量兩種方式。
移動熱流率源載荷：
熱動熱能量源載荷：
本案例中，采用移動熱流率載荷，熱源移動速度為5 mm/s，從初始時刻起，作用總時間44 s，激光能流量強度為7.5 w/mm2，作用區(qū)域半徑5 mm。結構外表面設置對流換熱條件，環(huán)境溫度22度。
移動熱源載荷施加
對流邊界條件
求解可知，激光焊接過程的溫度分布以及大于500度以上的熱影響區(qū)域如下圖所示。
展開 誠邀您參加2019 ANSYS 增材制造設計及過程仿真技術論壇
2019 ANSYS 增材制造設計及過程仿真技術論壇將于2月22日在上海舉行，我們真誠地邀請您能出席。
增材制造（3D打印）是一種將材料逐層制造三維部件的技術，該技術在近年來迅速發(fā)展，為制造業(yè)帶來了革命性的變革。現已在航空航天、醫(yī)療、汽車、模具等各個領域突顯其價值，同時也呈現出相應的應用特點和挑戰(zhàn)。如功能性拓撲結構設計，快速宏觀熱變形熱應力分析，支撐結構優(yōu)化，微觀熔池尺度分析，打印零件孔隙率預測等。如何利用仿真手段快速有效地解決以上難題，并縮減試錯周期，降低產品成本是目前增材制造行業(yè)的迫切需求。
ANSYS于2017年宣布成功收購高級增材制造仿真技術領導者3DSIM，并和卡耐基梅隴大學、美國制造American make、General electric、SLM Solution和Renishaw等集團公司開展了大量基于增材制造的設計和工藝優(yōu)化仿真工作，積累了豐富的經驗。
此次由ANSYS 舉辦的會議邀請到了ANSYS 增材產品高級研發(fā)經理Chris Robinson先生，ANSYS 美國資深增材技術專家James Yang先生，ANSYS 印度結構產品開發(fā)資深專家Mukul Atri先生共同為大家介紹ANSYS 全新的增材仿真解決方案，面向國內用戶企業(yè)首次發(fā)布ANSYS Additive Suite 2019 R1全新升級版，并展望增材制造仿真在全球發(fā)展的趨勢。會議還邀請到國內外知名技術專家現場分享軟件應用、增材拓撲優(yōu)化與工藝仿真案例。
展開 報名倒計時：ANSYS 增材制造設計及過程仿真技術論壇（上海TCT同期）
2019 ANSYS增材制造設計及過程仿真技術論壇的邀請函發(fā)出后，報名熱烈，會議6天倒計時，目前僅有少量席位剩余，誠邀大家盡快報名。
本次會議免費，為TCT展會同期開展的仿真專題論壇，將于2月22日下午在上海卓美亞喜馬拉雅酒店隆重舉行。
ANSYS公司于2017年底宣布成功收購高級增材制造仿真技術領導者3DSIM，并和卡耐基梅隆大學，美國制造American-Make, General Electric, SLM Solutions, Granta等集團公司開展了大量基于增材制造的設計和工業(yè)優(yōu)化仿真工作，積累了豐富的經驗。
此次由ANSYS首次主辦的會議邀請到了ANSYS全球增材產品高級研發(fā)經理Chris Robinson先生(曾就職于Sandia National Laboratories, Utah State University, NAVAIR, Boeing, 3DSIM)，ANSYS美國資深增材技術專家James Yang先生（曾就職于GE Aviation and GE Additive），ANSYS印度結構產品開發(fā)資深專家Mukul Atri先生共同為大家介紹ANSYS全新的增材仿真解決方案，將面向國內用戶企業(yè)首次發(fā)布ANSYS Additive Suite 2019 R1全新升級版，并展望增材制造仿真在全球發(fā)展的趨勢及重要的應用前景，會議還邀請到SLM Solutions中國區(qū)總經理馬建立先生帶來了精彩演講。
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(tài)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
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