ansys復雜場仿真的案例
基于湍流模型的建筑復雜外流場CFD仿真分析
曾社銓
仿真應用工程師
對于建筑行業，在復雜的情況下，無法直接進行實體試驗及測量，而縮尺的實驗既昂貴也同樣有誤差的問題，因此CFD常用來作為建筑設計在做通風分析、建筑物外流場分析的工具。通過對建筑外流場CFD分析，能得到建筑物
表面的風
壓
、
建物對室外行人的影響
以及
為室外設備的位置設置
等提供指導和建議。
安世亞太自主開發的CAE軟件PERA SIM具有非常優秀的CFD仿真能力。針對復雜流體域，PERA SIM提供了多種湍流模型進行復雜流場的捕捉，提供了
全面的邊界條件應付各種復雜工況，并提供魯棒性強且高精度的流體求解器。
該案例應用PERA SIM模擬建筑群風環境，評估高層建筑風載及其分布規律，詳細介紹PERA SIM的建筑外流場CFD仿真流程。
一、網格導入
PERA SIM的網格導入接口可以導入多種網格格式，本案例導入的是msh格式的網格文件。
PERA SIM Fluid網格導入接口
導入的網格文件是某小區建筑，如圖所示。為了精準計算建筑物表面的壓力，建筑物表面和地面添加了5層的邊界層網格。
展開 如何使用湍流模型進行建筑復雜外流場CFD仿真分析？
作者：曾社銓，仿真應用工程師
來源：本文為安世亞太原創作品，上海安世亞太授權轉載
前言
對于建筑行業，在復雜的情況下，無法直接進行實體試驗及測量，而縮尺的實驗既昂貴也同樣有誤差的問題，因此CFD常用來作為建筑設計在做通風分析、建筑物外流場分析的工具。通過對建筑外流場CFD分析，能得到建筑物表面的風壓、建物對室外行人的影響以及為室外設備的位置設置等提供指導和建議。安世亞太自主開發的CAE軟件PERA SIM具有非常優秀的CFD仿真能力。針對復雜流體域，PERA SIM提供了多種湍流模型進行復雜流場的捕捉，提供了全面的邊界條件應付各種復雜工況，并提供魯棒性強且高精度的流體求解器。該案例應用PERA SIM模擬建筑群風環境，評估高層建筑風載及其分布規律，詳細介紹PERA SIM的建筑外流場CFD仿真流程。
一、網格導入
PERA SIM的網格導入接口可以導入多種網格格式，本案例導入的是msh格式的網格文件。
PERA SIM Fluid網格導入接口
導入的網格文件是某小區建筑，如圖所示。為了精準計算建筑物表面的壓力，建筑物表面和地面添加了5層的邊界層網格。
PERA SIM顯示建筑物外流場網格模型
二、材料賦予
建筑外流場的流體材料是空氣，PERA SIM提供材料創建界面，輸入空氣的密度和粘度。
PERA SIM材料創建
將創建好的空氣材料，賦予計算域。
材料賦予計算域
三、分析類型
PERA SIM對于CFD分析，提供了穩態分析和瞬態分析，對于本案例的建筑外流場，采用穩態分析即可。參考壓力設置為一個大氣壓。由于建筑外流場屬于強迫流動，不需要考慮重力的影響。
展開 討論有獎 | 多物理場仿真可以有效解決復雜系統問題嗎？
多物理場仿真是一種綜合利用多個物理學領域的數學模型和仿真方法，以模擬復雜系統中不同物理場之間的耦合作用。它在工程設計、產品優化和材料研究等領域有廣泛應用。
然而，多物理場仿真面臨建立準確的物理模型、處理耦合問題和對計算資源的要求等困難。多物理場仿真在解決復雜系統耦合問題的有效性是一個值得探討的話題。
本周討論話題：多物理場仿真是否是CAE的未來發展方向？它能否準確分析不同物理場之間的耦合效應？多物理場仿真有何困難，如何提高仿真效率？
在評論區留下你的聲音，我們將在7月28日隨機從評論中選取五名用戶（點贊數越高幾率越大）分別送出技術鄰定制鑰匙扣、技術鄰VIP月卡、20元視頻優惠券、10元視頻優惠券、500金幣，參與活動的每人均可獲得100金幣。
展開 直播 | 利用 Cadence Clarity 克服復雜的三維電磁場仿真挑戰
Cadence Clarity? 3D Solver是一款基于有限元算法的三維電磁場仿真工具。在高準確性的基礎上，通過開創性的并行化技術實現了對超大規模電磁問題的高效求解。它適用于射頻微波器件及天線、SIPI分析、EMI、EMC等各個領域，并可提供豐富的后處理功能用于分析和改進產品設計。
本次直播主要介紹Clarity的原理及主要特性，如何與其他工具無縫鏈接實現設計內分析、仿真設計交互以及無縫集成/自動化，以及面向整機級超大規模結構的電磁仿真能力。針對當前的設計挑戰，Clarity可以為先進電子系統的設計和驗證提供前所未有的仿真能力。
利用 Cadence Clarity 克服復雜的三維電磁場仿真挑戰
直播時間：6月20日 19:30
講師：吳 磊
Cadence電磁場仿真工具資深產品經理
負責Cadence三維電磁場仿真工具相關產品的開發、驗證、技術推廣，同時也負責中國區重點客戶的支持。曾就職于華為，在無線通信射頻微波器件及系統、手機射頻前端等應用方向擁有深厚的行業經驗和技術積累。
課程大綱：
本次直播主要介紹Clarity的原理及主要特性，如何與其他設計工具無縫鏈接實現設計內自動化分析，以及面向整機級超大規模結構的電磁仿真能力。針對當前的設計挑戰，Clarity可以為先進電子系統的設計和驗證提供前所未有的仿真能力。
展開 
Realtek與Ansys合作利用前沿仿真工作流程加速RFIC和高速IC的復雜設計
Ansys RaptorH可檢測并減少電磁干擾問題，將建模時間縮短了高達10倍
主要亮點
Realtek使用Ansys解決方案加速高度復雜射頻集成電路（RFIC）的設計
RaptorH幫助Realtek的IC設計人員更快地解決極具挑戰的RFIC設計問題，并顯著提高仿真的預測準確性與效率
Realtek采用了Ansys開發的先進且用戶友好型電磁（EM）仿真工作流程，通過縮小芯片面積加速復雜RFIC設計并提高效率。Realtek采用RaptorH的芯片優化建模流程，通過準確預測從RFIC與高速IC到前沿物聯網產品等應用中的EM耦合，大幅縮短仿真時間并減少過度設計浪費。
RFIC的先進節點設計必須應對高頻毫米波信號引起的電磁干擾以及不同RF模塊之間出現的電磁干擾的挑戰。為了更好的把控設計裕量，Realtek IC設計人員依靠Ansys? RaptorH?的大容量引擎來高保真地分析完整的電路模塊。
通過采用這種芯片優化建模流程，Realtek設計人員將電磁建模時間縮短了3-10倍。此外，在極其復雜的設計中，他們還通過大幅減少模塊到模塊的電磁串擾來縮小芯片基板面積。
圖為Ansys RaptorH對硅上射頻線圈進行詳細建模以高度精確地模擬電磁相互作用的示例
Realtek副總裁黃依瑋（Yee-Wei Huang）表示：“RaptorH提供了高度直觀的圖形用戶界面和簡化的設置，無需對布局或代工廠技術文件進行任何手動修改即可執行電磁耦合分析。這有助于我們的工程團隊發現片上設計流程中的電磁耦合問題，這種預測精度，加上其高容量和速度，使我們的設計人員能夠在不影響全新且極其復雜的芯片保真度的情況下，最大限度地減小面積并提高價值。”
展開 Realtek與Ansys合作利用前沿仿真工作流程加速RFIC和高速IC的復雜設計
圖為Ansys RaptorH對硅上射頻線圈進行詳細建模以高度精確地模擬電磁相互作用的示例
Realtek副總裁黃依瑋（Yee-Wei Huang）表示：“RaptorH提供了高度直觀的圖形用戶界面和簡化的設置，無需對布局或代工廠技術文件進行任何手動修改即可執行電磁耦合分析。這有助于我們的工程團隊發現片上設計流程中的電磁耦合問題，這種預測精度，加上其高容量和速度，使我們的設計人員能夠在不影響全新且極其復雜的芯片保真度的情況下，最大限度地減小面積并提高價值。”
Ansys副總裁兼電子與半導體事業部總經理John Lee指出：“RaptorH在我們行業領先的黃金標準仿真平臺中發揮著不可或缺的作用，該平臺用于為最新一代IC布局結構中的電磁和多物理場相互作用進行建模。除了提供最佳用戶體驗與可靠結果，該產品的尖端S參數和簡化的SPICE模型可幫助Realtek設計人員捕獲超高頻信號的行為，以更堅定的信心解決復雜IC布局問題，從而交付更高效、更可靠的產品。”
展開 ANSYS Fluent 內嚙合齒輪泵瞬態流場仿真
王鑫鑫
安世亞太沈陽分公司
利用ANSYS Fluent軟件能夠方便的計算齒輪泵工作過程中的性能參數，本文僅以內嚙合齒輪為例，介紹了仿真主要方法，對于其他類型如外嚙合齒輪泵可以此為參考，選擇合適的方法。
在對齒輪泵進行流場仿真計算時，通常會遇到三個方面的問題：
1）嚙合間隙如何處理？
2）劃分什么樣的網格？
3）動網格如何設置？
下面介紹如何使用ANSYS Fluent軟件解決這三方面問題，順利的實現齒輪泵動態流場的仿真。
大咖慧齒輪箱仿真專題
11月16日-18日
11月16-18日，安世亞太大咖慧推出齒輪箱仿真專題培訓，內容包含：Recurdyn齒輪嚙合分析、無網格液體流動仿真軟件Particleworks介紹及案例演示、齒輪泵動態流場仿真分析課程介紹介紹。（報名方式見底部）
本文所
選取的實例模型如圖1所示，主要包含內齒圈、齒輪軸、月牙隔板、泵殼等部件。
展開 Ansys Fluent/CFX 多物理場耦合仿真技術培訓
【培訓講師】 上海安世匯智流體技術專家
【培訓時間】 2023年8 月16日~18日
【培訓費用】 4500元/人
【培訓等級】 初 級
【培訓地點】 上海安世匯智公司，上海市浦東新區平家橋路36號晶耀前灘5號樓9樓
【培訓特色】
—— 精品小班課，資深工程師授課
—— 項目經驗豐富，精準匹配行業
—— 理論與上機結合，教學質量有保障
—— 真實案例教學，貼合企業實際需求
—— 設立分級課程，循序漸進培養仿真能力
—— 安世亞太官方培訓證書，豐富職業履歷
【培訓日程】
時間
具體內容
第一天
上午
? 幾何建模功能介紹
? 幾何修復介紹
? CFD仿真前常用功能介紹
? SpaceClaim網格功能介紹
? 案例練習
第一天
下午
? 網格功能介紹
? 網格策略
? 全局/局部網格設置方法
? 案例練習
第二天
上午
? 多物理場基礎：流體、傳熱、結構、電磁
? 多物理場數值分析基礎：強耦合/弱耦合/單向/雙向等等
? Ansys CFD多物理場仿真流程基礎
? Ansys CFD多物理場流程演示（CFX/Fluent)
第二天
下午
? Ansys 多物理場分析流程練習
? Ansys 流體-傳熱耦合
? Ansys 流體-結構耦合
? Ansys 傳熱-結構耦合
? Ansys 流體-傳熱-結構耦合
第三天
上午
? Ansys 傳熱-電磁耦合
? Ansys 傳熱
展開 仿真模型互通及ANSYS多物理場技術分析
仿真技術經過近50年的發展，在主要行業已經廣泛應用。并且，正在從 “單物理場/單學科”數字探索，逐步向“多物理場耦合/多學科系統集成”驅動產品研發，甚至“全生命周期仿真”正在驅動行業創新高速發展。
為了順應上述發展方向，企業在產品開發過程中，需要更加關注關鍵技術深度和廣度的研發投入。對于仿真技術而言，過去僅考慮單個物理場，比如結構強度、氣動、磁場強度、電場強度等性能，已經越來越難以滿足市場的現實需求。在實際產品開發過程中，設計師需要綜合各方面因素，尤其是需要考慮多物理場/學科之間的相互影響。以飛機氣動外形設計為例，設計師在優化飛機氣動外形設計的同時，需要兼顧雷擊防護，RCS等電特性，還要保證機體結構外形/材料等參數調整以后，不會影響整機、關鍵部位的結構強度。
ANSYS專注工程化的仿真技術開發近50年，尤其是在多物理場耦合/多學科系統集成仿真領域已耕耘近20年。支持ANSYS自研“單一求解器架構”、“多求解器耦合架構”多物理場耦合技術；更可以通過相關接口，集成第三方語言、工具、標準，最終實現復雜系統高魯棒性多學科系統集成仿真，有效支撐企業新產品的創新開發需求，支撐企業數字化轉型。
以飛機電動剎車系統多學科系統實際工程仿真為例。整個系統由控制、電力電子、電做動、機械傳動、電動剎車盤、輪轂、輪胎等部件組成，上述模型在系統仿真集成前，需要進行有效的創建與驗證。同時上述模型在創建過程中，除了考慮基本性能意外，還需要考慮不同物理場之間的相互交互影響，比如地面濕滑程度，飛機飛行高度/速度，不同溫度等因素。在ANSYS環境下，用戶可以通過多種途徑分別構建上述部件、分系統的高保真模型，如電路、框圖、狀態機、物理場模型集成、第三方廠商元件庫、第三方軟件系統仿真等。
展開 Ansys 2024全球仿真大會來啦！涉及結構、流體、多物理場仿真及各行業更前沿的解決方案！
8.CPS多物理場仿真 CPS Multiphysics
移動通訊、智能駕駛、數據中心、智能終端等系統設計日趨復雜，極大地促進了從芯片到系統（Silicon to System）的協同設計和協同分析方法學的發展。
本次大會CPS多物理場仿真產品分會場，多維度涵蓋從模擬到數字、從芯片早期RTL到最終系統設計、從SIPI性能設計到熱/結構可靠性設計，同時結合Ansys眾多優秀專家的行業經驗，就芯片-封裝-系統（CPS）多物理場協同相關問題，帶來最前沿的Ansys解決方案分享，以及針對2.5D/3D-IC的仿真及相關成功案例。
9.結構仿真 Structures
結構仿真技術被廣泛應用于各工程領域，隨著新能源汽車、芯片半導體、消費電子和各種新興技術的發展，其技術也在不斷地進行迭代和發展。Ansys作為結構仿真技術的開拓者和領導者，每年都會有大量新的應用和新技術在行業得到落地實施并獲得認可。
本次大會結構仿真產品分會場，將帶來前沿的結構仿真技術的開發進展，同時也邀請了來自工業領域的仿真專家和同仁，分享其在結構仿真領域的成功經驗，共同探討結構仿真的發展趨勢。
10.流體仿真 Fluids
本次大會流體仿真產品分會場，將聚焦Ansys CFD（計算流體力學）產品的核心技術和前沿探索，精心策劃了一系列豐富議題，旨在與您分享Ansys CFD在關鍵領域的應用，主要包括以下幾個方面：
Ansys CFD產品最新功能更新及未來產品規劃，展示Ansys CFD如何跟隨全球高端技術的發展，更好地響應客戶需求。
分享Ansys CFD在電池的熱管理、熱安全和高效氫能完備的解決方案。能源是現代經濟和產業發展的生命線，推動新能源高質量發展是實現經濟社會高質量發展的必由之路，動力電池和儲能電池，綠色氫能和燃料電池在新能源的高質量發展中扮演著重要角色。
展開 ANSYS系列高級培訓：ANSYS AIM多場耦合仿真分析培訓（北京，11月2日至3日）
ANSYS AIM多場耦合仿真分析培訓
【2017年11月2-11月3號】
課程介紹：
在設計過程早期部署基于仿真分析的設計指南，能夠讓組織機構將產品設計的性能和可靠性提升到新高度，但在實際操作上經常難以實現這一目標。很多傳統仿真工具需要非常陡峭的學習曲線，因此更適合仿真專家而非廣大的工程技術人員使用。
ANSYS多年來一直提供工程仿真技術而享譽業界，以ANSYS Workbench平臺為基礎的ANSYS AIM是一種全新的沉浸式仿真環境，降低了工程仿真的進入門檻。AIM將ANSYS行業領先的求解器技術與向導式定制化仿真過程相結合，使整個工程組織機構都能獲得基于仿真的指南。
為了讓工程研發人員在產品設計的早期即可應用仿真分析，以減少產品研發的周期和成本，同時提升工程研發工作者的技術水平，拓寬CAE分析的應用廣度。本次培訓針對全新的中文仿真分析環境AIM進行相關培訓。因此，ANSYS公司特開辦“ANSYS AIM多場耦合仿真分析培訓”。
培訓合格者發放ANSYS技術培訓認證證書。
展開 
7/21 Ansys射頻芯片（RFIC）電磁場仿真技術介紹
射頻芯片（RFIC）因其工作頻率高、尺寸精細、結構復雜等特點，對其進行電磁場仿真和參數抽取長期以來都是芯片設計過程中的重要挑戰，射頻芯片設計師一直在追求能夠對大規模、高集成度的射頻芯片進行更高效更精準的電磁場仿真解決方案。Ansys最前沿的射頻芯片電磁場仿真技術可以使仿真無縫集成到芯片EDA設計流程中，綜合設計功能幫助設計師快速找到多種形式傳輸線、螺旋電感等無源結構的最佳設計，其獨有的電磁場求解引擎可以針對芯片特有的3D結構實現高達110GHz頻率的高效率高精度參數抽取，同時滿足最嚴苛的容量要求，從而幫助設計師在密集走線、電容器陣列和有源器件上對芯片整體的電磁場性能進行仿真，設計師也可以選擇使用業界標準的3D電磁場求解引擎HFSS對芯片的關鍵部分進行高精度仿真驗證。而且Ansys具有強大的Post-LVS RLCK抽取功能，可提供前所未有的容量，使設計師分析極其復雜的版圖，輕松獲得大型數字總線和敏感RF走線之間的復雜電磁分布和耦合結果，在Sign-off階段準確預測芯片內潛在的電磁干擾情況。
會議大綱：
1. RFIC的完整的電磁場仿真重要性
2. Ansys完整電磁場仿真解決方案-HELIC
3. HELIC內置四大平臺介紹與實例
4.
展開 2026 R1 | Ansys結構仿真與可靠性專題全面上線（共13場）
<p>Ansys 持續幫助工程師更高效地解決復雜結構設計與可靠性挑戰，加速產品創新與研發迭代。在2026 R1 新版本中，結構系列產品在效率、精度與工程可信度方面進一步增強：Mechanical 帶來更高效的網格變形與 GPU 感知資源預測能力，LS-DYNA 強化電池熱仿真與多物理場分析，Motion 提升系統級動力學性能，而 Sherlock、Forming 等工具也在電子可靠性與成形分析領域實現全面升級。</p><p>圍繞結構仿真與工程可靠性，Ansys 應用類系列網絡研討會也已陸續上線，涵蓋結構輕量化設計、機器人整機運動仿真、汽車碰撞與翻滾分析、隨機振動、電子封裝熱力可靠性、NVH、電控系統耐久性分析，以及 PyMechanical 驅動的結構分析自動化等，覆蓋汽車、電子、機器人及高端裝備等關鍵行業應用場景。歡迎大家報名參會。
展開 顆粒動力學 | Ansys Rocky 助力擴展和增強多物理場仿真
Oracle云架構（OCI）和NVIDIA近期使用Ansys Rocky DEM軟件在OCI裸機圖形處理單元（GPU）模型上，對2億個顆粒分析進行了以前難以想象的仿真，這便是良好例證。
與顆粒、流體和結構進行組合
通過收購由南美長期渠道合作伙伴工程仿真和科學軟件（ESSS）運營的工程仿真和科學軟件Rocky DEM，S.L.，Ansys產品組合中再添一員——Rocky DEM。在此前的近兩年時間里，Rocky作為Ansys的合作伙伴產品（即Ansys Rocky），已經集成到Ansys旗艦軟件中。但是，此次收購將推動更深層次的集成。例如，將Rocky整合到Ansys產品組合中，將促進在Ansys技術產品組合中形成長期協同效應，而這在其它情況下難以實現，比如可以把Rocky納入PyAnsys框架。
目前，Rocky已被集成到Ansys Workbench環境中，使其能夠與Ansys Fluent和Ansys Mechanical進行耦合，以便分別用于計算流體動力學（CFD）仿真和有限元分析（FEA）仿真。Fluent耦合能夠執行多物理場建模，以仿真流體流動與顆粒流動之間如何相互作用。Rocky DEM可以與Mechanical進行耦合，以仿真破損或多體動力學運動對結構應力的影響。
展開 ANSYS Maxwell 低頻電磁場仿真全解析
ANSYS Maxwell 憑借其強大的功能和準確的仿真能力，成為低頻電磁場仿真領域不可或缺的工具，為各行業的產品研發和技術創新提供了重要的技術支持。
