ansys和cad關(guān)聯(lián)的案例
如何在ANSYS WORKBENCH中關(guān)聯(lián)幾何模型和有限元模型
我們都知道，通過(guò)諸如HPERMESH這樣的有限元網(wǎng)格劃分軟件得到的模型，在傳入ANSYS以后，只包含節(jié)點(diǎn)和單元信息。但是當(dāng)我們?cè)赪B中使用模型操作時(shí)，有時(shí)候需要選擇幾何特征，如在圓孔面上施加圓柱支撐，而此時(shí)對(duì)象只有單元節(jié)點(diǎn)信息，并無(wú)體面線的幾何信息，該怎么辦呢？
顯然，處理此問(wèn)題的有效途徑，在于把有限元模型與該有限元模型對(duì)應(yīng)的幾何模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)，再一起導(dǎo)入到MECHANICAL中進(jìn)行分析，則既能夠既享受HYPERMESH的網(wǎng)格劃分的樂(lè)趣，又能充分享受對(duì)于幾何體設(shè)置邊界條件的便利了。ANSYS WORKBENCH提供了這種功能，下面舉一個(gè)例子，說(shuō)明如何在ANSYS WORKBENCH中關(guān)聯(lián)有限元模型和對(duì)應(yīng)的幾何體，從而滿足上述要求。
幾何模型如下圖。該模型在DM中創(chuàng)建，在meshing中劃分網(wǎng)格，再導(dǎo)入到ANSYS 的WORKBENCH中的finite modeler中關(guān)聯(lián)幾何體，最后進(jìn)入到MECHANICAL中分析。下面說(shuō)明其主要過(guò)程。
1. 創(chuàng)建幾何模型
使用任何一款三維建模軟件創(chuàng)建下圖的模型，注意單位用mm.然后導(dǎo)出為geom.stp.
2. 創(chuàng)建有限元模型
使用常用的有限元網(wǎng)格劃分軟件導(dǎo)入上述模型，得到有限元模型。
3. 使用finite element modeler打開(kāi)有限元模型
進(jìn)入WORKBENCH，使用finite element modeler打開(kāi)第二步創(chuàng)建的有限元模型如下
4.創(chuàng)建新的工作幾何體
首先創(chuàng)建新的工作幾何體
指明該幾何體的位置，就是第一步所導(dǎo)出的幾何模型文件
右鍵單擊該新的工作幾何體，并選擇“generate”
則樹(shù)形大綱結(jié)果如下
這是主窗口中得到的工作幾何體。
展開(kāi) Ansys | 利用Ansys Motor-CAD NVH調(diào)諧分析噪聲、振動(dòng)和聲振粗糙度
噪聲、振動(dòng)和聲振粗糙度（NVH）是電機(jī)設(shè)計(jì)與性能的關(guān)鍵因素。過(guò)高的NVH會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品壽命縮短、維護(hù)成本增加和客戶滿意度下降。因此，在設(shè)計(jì)階段早期解決NVH挑戰(zhàn)至關(guān)重要，以避免設(shè)計(jì)階段后期出現(xiàn)重大NVH問(wèn)題。
電機(jī)NVH分析本質(zhì)上是一個(gè)結(jié)合了電磁和機(jī)械分析的、復(fù)雜的多物理場(chǎng)問(wèn)題——因?yàn)殡姍C(jī)NVH問(wèn)題通常源于電磁力與結(jié)構(gòu)組件（如定子）之間的相互作用。因此，全面了解電機(jī)的電磁和機(jī)械屬性對(duì)于準(zhǔn)確預(yù)測(cè)其NVH性能至關(guān)重要。
Ansys Motor-CAD電機(jī)設(shè)計(jì)工具是一款專用解決方案，可用于在整個(gè)扭矩-速度范圍內(nèi)對(duì)電機(jī)進(jìn)行多物理場(chǎng)仿真。利用該工具，用戶能夠在同一個(gè)用戶界面中評(píng)估電磁、熱和機(jī)械性能。將電磁和機(jī)械模塊集成到Motor-CAD軟件中，可實(shí)現(xiàn)快速NVH分析，從而促進(jìn)電機(jī)設(shè)計(jì)的迭代優(yōu)化。這種方法使用戶能夠調(diào)整關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)（例如繞組配置、轉(zhuǎn)子和定子幾何結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)材料），并快速評(píng)估其對(duì)NVH性能的影響。此外，這種靈活性有助于用戶在性能、成本和NVH特性之間實(shí)現(xiàn)最佳平衡。
為了進(jìn)行快速NVH分析，Motor-CAD軟件使用一種分析機(jī)械模型，將定子幾何結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)單的環(huán)形結(jié)構(gòu)。然而，其在剛度計(jì)算方面有局限性。例如，當(dāng)齒底較寬時(shí)，就會(huì)發(fā)生這種情況——如圖1所示，齒部幾何結(jié)構(gòu)會(huì)影響定子軛剛度。
圖1：具有寬齒底的定子
圖2比較了未調(diào)諧的Motor-CAD等效輻射功率（ERP）水平與圖1所示電機(jī)在Ansys Mechanical結(jié)構(gòu)有限元分析（FEA）軟件中的結(jié)果。Motor-CAD解析模型可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)由三階力諧波激勵(lì)的第0階模態(tài)（膨脹模態(tài)）。然而，由于寬齒底對(duì)定子軛剛度的影響，它無(wú)法有效預(yù)測(cè)由二階力諧波分量激勵(lì)的第6階模態(tài)（六邊形模態(tài)）。
展開(kāi) Ansys Maxwell和Motor-CAD 2023 R1新功能介紹
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直播時(shí)間
2023 / 5/ 26 （今日）16.00-17.00
直播內(nèi)容
以本次會(huì)議將介紹Ansys Maxwell和Motor-CAD 2023 R1的主要功能更新
展開(kāi) Ansys Zemax | 成功導(dǎo)入 CAD 的提示和技巧
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概述
本文給出多個(gè)提示和技巧，以確保機(jī)械 CAD 程序與 OpticStudio 之間能順利地進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。
簡(jiǎn)介
OpticStudio 可從 CAD 程序中導(dǎo)入 IGES、STEP、SAT 和 STL 格式的數(shù)據(jù)，并以相同的格式導(dǎo)出數(shù)據(jù)。這樣可實(shí)現(xiàn) OpticStudio 與機(jī)械設(shè)計(jì)程序之間簡(jiǎn)單快速的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)交換。
然而，從 CAD 程序中導(dǎo)出文件的質(zhì)量很不穩(wěn)定，將物體導(dǎo)入到 OpticStudio 時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，精密光學(xué)系統(tǒng)中光線追跡所需的公差比典型機(jī)械系統(tǒng)中的公差要嚴(yán)格 100 到 1000 倍。在導(dǎo)出階段稍加小心即可避免導(dǎo)入時(shí)的許多常見(jiàn)問(wèn)題。
選擇最佳數(shù)據(jù)格式
相比 IGES 而言，STEP 和 SAT 格式為更加嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。從您的機(jī)械程序中導(dǎo)出文件時(shí)，如果情況允許，請(qǐng)選擇 STEP 或 SAT 格式，而非 IGES 格式。
STL 格式經(jīng)常被忽視。STL 文件使用三角形網(wǎng)格圖表示，可用于快速成型。因此，STL 物體為有鱗甲面的不平滑的 (NURBS) 實(shí)體。因?yàn)?STL 物體始終有鱗甲面，所以其光線追跡速度很快。如果您使用的物體包含許多平面，請(qǐng)考慮使用 STL。此外，如果您主要關(guān)注光機(jī)械雜散光，則 STL 可以快速且有效的實(shí)現(xiàn)。如果我們用某種散射函數(shù)將光線出射方向的余弦值隨機(jī)化，而在此之前計(jì)算光線物體的交點(diǎn)和表面法線時(shí)要求過(guò)高的精度是毫無(wú)意義的！
在 OpticStudio 中，STL 文件通過(guò) CAD 零件：STL 物體來(lái)讀入，而 NURBS（IGES、STEP、SAT）文件通過(guò) CAD 零件：STEP/IGES/SAT 物體來(lái)讀取。
制作有效實(shí)體
這可能看起來(lái)很明顯，但卻是導(dǎo)致相互操作性問(wèn)題的唯一最大原因。
展開(kāi) 
電機(jī)設(shè)計(jì) | 利用Ansys Motor-CAD NVH調(diào)諧分析噪聲、振動(dòng)和聲振粗糙度（內(nèi)含演示視頻）
本文原刊登于Ansys.com：《Analyzing Noise, Vibration, and Harshness With Ansys Motor-CAD NVH Tuning》
作者： Shi-Uk Chung | Ansys 高級(jí)應(yīng)用工程師
編輯整理：王楊 | Ansys 主任應(yīng)用工程師
噪聲、振動(dòng)和聲振粗糙度（NVH）是電機(jī)設(shè)計(jì)與性能的關(guān)鍵因素。過(guò)高的NVH會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品壽命縮短、維護(hù)成本增加和客戶滿意度下降。因此，在設(shè)計(jì)早期階段解決NVH挑戰(zhàn)至關(guān)重要，以避免設(shè)計(jì)階段后期出現(xiàn)重大NVH問(wèn)題。
電機(jī)NVH分析本質(zhì)上是一個(gè)結(jié)合了電磁和機(jī)械分析的、復(fù)雜的多物理場(chǎng)問(wèn)題——因?yàn)殡姍C(jī)NVH問(wèn)題通常源于電磁力與結(jié)構(gòu)組件（如定子）之間的相互作用。因此，全面了解電機(jī)的電磁和機(jī)械屬性對(duì)于準(zhǔn)確預(yù)測(cè)其NVH性能至關(guān)重要。
Ansys Motor-CAD電機(jī)設(shè)計(jì)工具是一款專用解決方案，可用于在整個(gè)扭矩-速度范圍內(nèi)對(duì)電機(jī)進(jìn)行多物理場(chǎng)仿真。利用該工具，用戶能夠在同一個(gè)用戶界面中評(píng)估電磁、熱和機(jī)械性能。將電磁和機(jī)械模塊集成到Motor-CAD軟件中，可實(shí)現(xiàn)快速NVH分析，從而促進(jìn)電機(jī)設(shè)計(jì)的迭代優(yōu)化。這種方法使用戶能夠調(diào)整關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)（例如繞組配置、轉(zhuǎn)子和定子幾何結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)材料），并快速評(píng)估其對(duì)NVH性能的影響。此外，這種靈活性有助于用戶在性能、成本和NVH特性之間實(shí)現(xiàn)最佳平衡。
為了進(jìn)行快速NVH分析，Motor-CAD軟件使用一種分析機(jī)械模型，將定子幾何結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)單的環(huán)形結(jié)構(gòu)。然而，其在剛度計(jì)算方面有局限性。例如，當(dāng)齒底較寬時(shí)，就會(huì)發(fā)生這種情況——如圖1所示，齒部幾何結(jié)構(gòu)會(huì)影響定子軛剛度。
圖2比較了未調(diào)諧的Motor-CAD等效輻射功率（ERP）水平與圖1所示電機(jī)在Ansys Mechanical結(jié)構(gòu)有限元分析（FEA）軟件中的結(jié)果。
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