ansys輻射分析
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
ansys輻射分析的視頻教程
Ansys 2020 R1 CISPR25輻射發(fā)射仿真
適用人群：layout 工程師、硬件工程師、EMC工程師、測(cè)試工程師、產(chǎn)品經(jīng)理等 Ansys 2020 R1 CISPR25輻射發(fā)射仿真【已結(jié)束】?直播時(shí)間：2020-05-22 16:00 通過(guò)EMC輻射發(fā)射測(cè)試認(rèn)證是多數(shù)電子設(shè)備必須面臨的問(wèn)題，利用虛擬分析技術(shù)可以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)前期評(píng)估EMC性能、中期進(jìn)行EMC設(shè)計(jì)優(yōu)化與驗(yàn)證，后期完成測(cè)試認(rèn)證失敗的整改措施分析等，有關(guān)EMC的建模仿真的思路非常關(guān)鍵
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ansys輻射分析的實(shí)例教程
熱輻射
一、熱輻射特性
1、輻射熱傳遞是通過(guò)電磁波傳遞熱能的方法。熱輻射的電磁波波長(zhǎng)為0.1~100um。這包括超微波，所有可以用肉眼看到的波長(zhǎng)和長(zhǎng)波；
2、不像其他熱傳遞方式需要介質(zhì)，輻射在真空中（如外層空間）效率最高；
3、對(duì)于半透明體（如玻璃），輻射是三維實(shí)體現(xiàn)象，因?yàn)?em>輻射從體中發(fā)散出；
4、對(duì)于不透明體，輻射主要是平面現(xiàn)象，因?yàn)閹缀跛袃?nèi)部輻射都被實(shí)體吸收了。
5、兩平面間的輻射熱傳遞與他們平面絕對(duì)溫度差的四次方成正比，因此，輻射分析是非線性的，需要迭代求解；
二、ANSYS中熱輻射的處理方法
1、ANSYS中關(guān)于輻射的重要假設(shè)
（1）ANSYS認(rèn)為輻射是平面現(xiàn)象，因此適合用不透明平面建模；
（2）ANSYS不直接計(jì)入平面反射率。考慮到效率，假設(shè)平面吸收率和發(fā)射率相等。因此，只有發(fā)射率特性需要在ANSYS輻射分析中定義。
（3）ANSYS不自動(dòng)計(jì)入發(fā)射率的方向特性，也不允許發(fā)射率定義隨波長(zhǎng)變化。發(fā)射率可以在某些單元中定義為溫度的函數(shù)。
（4）ANSYS中所有分隔輻射面的介質(zhì)在計(jì)算輻射能量交換時(shí)都看作是不參與輻射的能量交換（不吸收也不發(fā)射能量）。
2、ANSYS求解方法
ANSYS使用一個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)程求解多個(gè)平面輻射問(wèn)題，矩陣形式如下：
[K’]{T}={Q}
其中，[K’]是的T3函數(shù)。
生成多平面問(wèn)題系統(tǒng)的矩陣要比前面列出的簡(jiǎn)單因子近似方法復(fù)雜。輻射是高度非線性分析，需要使用牛頓-拉夫森迭代求解。
穩(wěn)態(tài)熱輻射分析案例
1.案例介紹
一個(gè)螺旋金屬棒內(nèi)側(cè)有個(gè)圓柱結(jié)構(gòu)，利用Workbench平臺(tái)中的APDL熱輻射命令，分析當(dāng)螺旋金屬棒有0.5w/m3的損耗密度時(shí)，整體結(jié)構(gòu)的熱分布。
展開 默認(rèn)情況下，當(dāng)輻射面單元數(shù)量較大（例如1萬(wàn)）時(shí)，生成的角系數(shù)文件會(huì)較大，可使用VFOPT命令對(duì)角系數(shù)文件進(jìn)行壓縮。如果是初次生成角系數(shù)文件，可插入命令：
VFOPT, NEW, file0, vf, C:/Users/Documents/ANSYS, BINA,1,
該命令生成的角系數(shù)文件雖然會(huì)變小，但使用串行方法計(jì)算角系數(shù)，速度較慢。如果希望并行求解角系數(shù)的同時(shí)壓縮產(chǎn)生的角系數(shù)文件，則可插入命令：
VFOPT, OFF, file0, vf, C:/Users/Documents/ANSYS, BINA,1,
讀取角系數(shù)文件正常使用VFOPT命令讀入即可。
3 求解及后處理
完成以上設(shè)置后，點(diǎn)擊求解得到結(jié)果。在Solution下插入temperature分支，在設(shè)置框中選擇需要顯示溫度的幾何體，然后右鍵點(diǎn)擊temperature，點(diǎn)擊Retrieve This Result生成溫度分布云圖，操作如圖 7所示。
圖 7 選擇需要的幾何體生成溫度分布云圖
生成的結(jié)果如圖 8所示，整體較為合理。
(a) 小圓柱溫度分布
(b) 圓臺(tái)筒溫度分布
圖 8 穩(wěn)態(tài)熱模塊熱輻射案例分析溫度分布
展開 本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)圓環(huán)的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)圓環(huán)輻射熱分析步的建立
3、學(xué)習(xí)圓環(huán)輻射熱分析的載荷施加
4、學(xué)習(xí)圓環(huán)輻射熱的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 圓環(huán)輻射熱分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
?
【問(wèn)題分析】
1. 這是一個(gè)諧響應(yīng)分析問(wèn)題。
2. 由于涉及到聲場(chǎng)和邊界層，而且是三維的規(guī)則空間結(jié)構(gòu)，所以使用FLUID220單元，并分別給定不同的關(guān)鍵字，以表達(dá)聲場(chǎng)主體和邊界層。為了方便建模，先用MESH200建模四個(gè)面，然后通過(guò)拉伸的方式形成上述兩個(gè)區(qū)域。
3. 對(duì)邊界節(jié)點(diǎn)設(shè)置壓力為零的聲-軟邊界條件。
4. 在兩個(gè)波導(dǎo)管的進(jìn)口處設(shè)置壓力激勵(lì)源。
5. 用POST1繪制聲壓云圖，而用POST26取出幾個(gè)對(duì)稱點(diǎn)的聲壓，進(jìn)行比較。
6. 本例子來(lái)自于ANSYS15聲場(chǎng)分析的例子《13.9. Example: Radiation from Two Waveguides》，為方便講解，對(duì)命令流進(jìn)行了調(diào)整，并在后處理中加入了云圖顯示。
7. 本例使用命令流進(jìn)行講解。
【求解步驟】
1. 建模
1.1 選擇單元類型
在命令窗口中輸入
/prep7
et,11,200,7
et,1,220,,1
et,2,220,,1,,1
上述命令首先進(jìn)入了前處理器
然后定義了三種單元，其中
200是MESH200，用于定義面單元。該單元主要是為了創(chuàng)建其它體單元做過(guò)渡。用完后就會(huì)清除掉。
220是FLUID220，其中第3行的該單元用于域內(nèi)，建模空氣；而第4行用于建模邊界，表達(dá)網(wǎng)格截?cái)唷?1.2 創(chuàng)建材料模型
在命令窗口中輸入
c0=340
mp,dens,1,1.
mp,sonc,1,c0
上述命令用于定義材料的密度和聲速。
展開 這次繪制其傳導(dǎo)輻射EMI_P端隨頻率的變換關(guān)系，也就是接收機(jī)接收到傳導(dǎo)信號(hào)強(qiáng)度，對(duì)于電子電路, 輻射越低越好，也就是其對(duì)周邊電路的干擾越小。具體設(shè)置如下，先設(shè)置輸入變量，然后設(shè)計(jì)時(shí)間范圍為0到600us，最大頻率108MHz。
最后我們導(dǎo)入標(biāo)準(zhǔn)CISPR25 Level 5 ，可以看見很多頻點(diǎn)超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)。
接著嘗試添加扼流電感線圈，發(fā)現(xiàn)傳導(dǎo)輻射滿足了標(biāo)準(zhǔn)，如下圖所示。
三、小結(jié)
通過(guò)ANSYS HFSS搭建的CISPER25測(cè)試環(huán)境提前對(duì)待測(cè)PCB的傳導(dǎo)輻射進(jìn)行仿真，一方面可以識(shí)別了EMC問(wèn)題，找到超標(biāo)的頻點(diǎn)，為我們?cè)谡麢C(jī)送測(cè)認(rèn)證前問(wèn)題的解決整改爭(zhēng)取了寶貴的時(shí)間，同時(shí)針對(duì)PCB EMC整改不再是盲目添加保護(hù)器件和電路，而是針對(duì)問(wèn)題形成的原因有的放矢，直接在軟件中仿真中得到整改措施的改善效果，以實(shí)現(xiàn)最少的改動(dòng)達(dá)到最大程度改善效果，為PCB電磁兼容問(wèn)題的定位和改進(jìn)提供參考。
文章來(lái)源：新科益工程仿真中心
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ansys輻射分析的最新內(nèi)容
Ansys | 基于熱效應(yīng)的形狀記憶合金脊柱間隔器仿真分析5小時(shí)前
形狀記憶合金（SMA）能夠在發(fā)生大變形后不產(chǎn)生殘余應(yīng)變（偽彈性），并且可以通過(guò)溫度變化從大變形中恢復(fù)（形狀記憶效應(yīng)）。偽彈性和形狀記憶效應(yīng)使其特別適用于航空航天、生物醫(yī)學(xué)和結(jié)構(gòu)工程等領(lǐng)域。本仿真模擬了將形狀記憶合金用作脊柱間隔器的過(guò)程。
目標(biāo)
熟悉形狀記憶合金
理解考慮熱效應(yīng)的形狀記憶合金建模流程
建模步驟
1. 在 ANSYS Workbench 中創(chuàng)建靜力結(jié)構(gòu)系統(tǒng)
概述
材料的性能在很大程度上受其微觀結(jié)構(gòu)影響。本文檔使用 Ansys 材料設(shè)計(jì)器展示四種不同類型的微觀結(jié)構(gòu)及其對(duì)應(yīng)的宏觀尺度材料性能：隨機(jī)單向纖維結(jié)構(gòu)、體心立方顆粒結(jié)構(gòu)、金剛石晶格結(jié)構(gòu)和編織結(jié)構(gòu)。
目標(biāo)
理解微觀結(jié)構(gòu)與宏觀尺度材料性能之間的關(guān)系
步驟
案例1：隨機(jī)單向纖維（木材）
1. 打開 Ansys Workbench，創(chuàng)建一個(gè)“材料設(shè)計(jì)器”組件。檢查單位。
2.
從智能手機(jī)的熱交互、緊湊外殼內(nèi)的高功率電路板散熱，到極端天氣下的工業(yè)設(shè)備耐候性等復(fù)雜現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，通過(guò)熱仿真技術(shù)，工程師能夠精準(zhǔn)預(yù)測(cè)設(shè)計(jì)在不同溫度場(chǎng)景下的行為，深刻理解熱能如何影響產(chǎn)品的效率、可靠性與安全性，從而在研發(fā)早期快速調(diào)整設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的最佳性能表現(xiàn)。
Ansys應(yīng)用類系列網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)——熱仿真系列專題已上線，將重點(diǎn)介紹 Ansys 多款求解器矩陣在電子散熱、電熱耦合及復(fù)雜熱管理問(wèn)題中的實(shí)際應(yīng)用
概述：
本案例展示了阻尼器的諧響應(yīng)分析仿真。通過(guò)對(duì)比有無(wú)粘彈性材料的兩種仿真工況，突出了粘彈性材料在阻尼減振中的作用。通過(guò)選擇合適的材料參數(shù)，粘彈性阻尼器能夠在高頻載荷范圍內(nèi)有效抑制變形幅值。
目標(biāo)：
1、理解諧響應(yīng)分析的工作流程
2、熟悉在 Ansys Mechanical 中通過(guò)命令片段定義粘彈性材料模型
步驟：
1、打開 Ansys Workbench
樹脂轉(zhuǎn)注成型（Resin Transfer Molding，RTM）是一種先進(jìn)的復(fù)合材料成型制程，通常透過(guò)將纖維布含浸樹脂來(lái)生產(chǎn)高性能復(fù)合材料零件。RTM能夠生產(chǎn)具備高質(zhì)量、復(fù)雜幾何形狀，以及尺寸精度、機(jī)械性能良好且一致的零部件。
Moldex3D RTM可以讓使用者在Studio上依照現(xiàn)場(chǎng)纖維布之鋪排來(lái)進(jìn)行立體網(wǎng)格設(shè)計(jì)，也能從外部前處理軟件如Rhino、Hypermesh等輸入。Studio
概述
O型圈在密封應(yīng)用中得到了廣泛使用。本模型采用軸對(duì)稱方法對(duì)O型圈的密封過(guò)程進(jìn)行模擬。
目標(biāo)
探究超彈性材料的特性
加深對(duì)大型非線性變形的理解
了解軸對(duì)稱建模的工作原理
步驟
1、在Ansys Workbench中創(chuàng)建一個(gè)靜力結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng)。
2、定義超彈性材料。
3、導(dǎo)入O型圈幾何模型。該仿真基于二維方案進(jìn)行，然后通過(guò)旋轉(zhuǎn)得到三維結(jié)果。O型圈與設(shè)備的橫截面如圖
今日16:00，Ansys官方『Ansys Zemax公差分析功能解析』研討會(huì)將介紹Ansys Zemax 公差分析新工具 NEST，并完整解析 Zemax 公差分析的核心流程。感興趣的下滑預(yù)約學(xué)習(xí)??
時(shí)間：5月14日（星期四），16:00-17:00
內(nèi)容簡(jiǎn)介：
1. Zemax公差分析新工具NEST介紹
2. Zemax公差分析流程介紹
講師：
袁逸凡
研討會(huì)簡(jiǎn)介：
車燈在路面顛簸、發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)下易出現(xiàn)支架斷裂、焊點(diǎn)疲勞等問(wèn)題，是汽車可靠性開發(fā)的重點(diǎn)。本次 ANSYS 車燈振動(dòng)疲勞分析研討會(huì)，圍繞輸入數(shù)據(jù)規(guī)范、核心分析方法、仿真結(jié)果解讀及工程優(yōu)化建議四大模塊展開教學(xué)，幫助工程師快速掌握從數(shù)據(jù)準(zhǔn)備到方案迭代的全流程仿真技能，高效解決車燈振動(dòng)疲勞失效難題。
適合人群:
汽車車燈、電子電器行業(yè)的結(jié)構(gòu)仿真工程師、可靠性工程師
今日16:00，Ansys官方『Ansys 結(jié)構(gòu)輕量化優(yōu)化設(shè)計(jì)解決方案及案例分析』介紹Ansys Mechanical拓?fù)鋬?yōu)化仿真解決方案，以及輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工程案例分析，感興趣的下滑預(yù)約學(xué)習(xí)??
時(shí)間：5月12日（星期二），16:00-17:00
內(nèi)容簡(jiǎn)介：
1. Ansys Mechanical 拓?fù)鋬?yōu)化仿真解決方案
2.輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例分析
講師：
<h2><strong style="color: rgb(255, 255, 255); background-color: rgb(255, 192, 0);">概述</strong></h2><p>在本例中，我們將對(duì)茶壺進(jìn)行熱分析，展示鋼材料和瓷材料在穩(wěn)態(tài)及瞬態(tài)分析中的溫度分布情況。</p><h2><strong style="color: rgb(255, 255, 255); background-color
