ansys計算過程的案例
ANSYS生死單元之焊接過程模擬
在ansys計算過程中，如果需要向模型中加入（或刪除）實體，模型中對應實體部位的單元就“存在”（或消亡）。單元生死選項就用于在這種情況下殺死或重新激活選擇的單元。
例如，在焊接分析過程中，隨著高溫焊料的加入，坡口處的單元需要不斷地被激活；在材料斷料分析中，隨著裂紋的延伸，斷裂處的單元需要不斷的被殺死；在隧道挖掘和橋梁建立分析中，材料也需要不斷的被殺死或激活。因此，單元的生死應用技術廣泛的存在于ansys仿真分析中，是一項應用非常廣泛的技術。
單元的生死并不是ansys程序將殺死單元對應的實體從模型中刪除，或者激活重新生成材料，而是通過將其剛度矩陣，或者傳導矩陣（對應于不同的分析），乘以很小的因子（ESTIF），默認值為1E-6。死單元的單元載荷將為0，從而不對載荷向量生效，等效于將單元殺死；
同樣，當一個單元被重新激活時，其剛度，單元載荷等恢復其原始的數值，重新激活的單元也沒有應變記錄，在熱分析里面沒有熱量存儲。需要注意的是，生死單元對大部分單元可以應用，然而對某些單元卻是不可用的。
在一些情況下，單元生死狀態可以根據ansys的計算結果決定。如在斷裂分析中，我們需要將應力值大于材料屈服強度的單元殺死，可以利用Etable選擇相應的單元進行殺死，繼而返回到求解器進行求解，如果如此循環，則可觀察到裂紋的生長過程。
可以在大多數靜態和非線性瞬態分析中使用單元生死，其基本分析與相應的分析過程是一致的，主要包括三個步驟：建模，施加載荷并求解，查看結果。
現通過ansys焊接過程，講解生死單元的應用。
兩個平板進行對接，采用V型坡口。在焊接的過程中，焊料不斷加入坡口，進行焊接。平板溫度采用20℃，焊料溫度采用1500℃。
展開 基于ANSYS的某焊接件兩焊縫在順序焊接過程中的分析（生死單元應用案例）
關于生死單元的簡單介紹
在ansys計算過程中，如果需要向模型中加入（或刪除）實體，模型中對應實體部位的單元就“存在”（或消亡）。單元生死選項就用于在這種情況下殺死或重新激活選擇的單元。例如，在焊接分析過程中，隨著高溫焊料的加入，坡口處的單元需要不斷地被激活；在材料斷料分析中，隨著裂紋的延伸，斷裂處的單元需要不斷的被殺死；在隧道挖掘和橋梁建立分析中，材料也需要不斷的被殺死或激活。因此，單元的生死應用技術廣泛的存在于ansys仿真分析中，是一項應用非常廣泛的技術。
單元的生死并不是ansys程序將殺死單元對應的實體從模型中刪除，或者激活重新生成材料，而是通過將其剛度矩陣，或者傳導矩陣（對應于不同的分析），乘以很小的因子（ESTIF），默認值為1E-6。死單元的單元載荷將為0，從而不對載荷向量生效，等效于將單元殺死；同樣，當一個單元被重新激活時，其剛度，單元載荷等恢復其原始的數值，重新激活的單元也沒有應變記錄，在熱分析里面沒有熱量存儲。需要注意的是，生死單元對大部分單元可以應用，然而對某些單元卻是不可用的。
在一些情況下，單元生死狀態可以根據ansys的計算結果決定。如在斷裂分析中，我們需要將應力值大于材料屈服強度的單元殺死，可以利用Etable選擇相應的單元進行殺死，繼而返回到求解器進行求解，如果如此循環，則可觀察到裂紋的生長過程。
可以在大多數靜態和非線性瞬態分析中使用單元生死，其基本分析與相應的分析過程是一致的，主要包括三個步驟：建模，施加載荷并求解，查看結果。
今年隨著ANSYS19.0的推出，也帶來了一個好消息：ANSYS V19.0在Workbench界面下新增了網格生死功能。以往我們只能在經典界面下進行網格生死操作，或者在Workbench界面下借助APDL來實現網格生死，這種操作既不方便又容易出錯。
展開 有限元分析模擬計算過程分析與計算特點202007
常見問題：
（1） 復雜、大型三維模型在讀取和編輯過程，模型卡頓
（2） 因精度過高，網格劃分處理時間過長
造成上述問題的原因主要在三個方面：
（1） 模型自身問題，精度太高，計算量過大，計算機無法承受
（2） 前處理軟件自身算法問題，網格劃分軟件的處理模式，計算不過來
（3） 工作站硬件配置不足或配置不合理，計算性能不夠
建模計算特點
硬件因素更關鍵，建模過程是人機交互模式下，對模型移動、縮放、刪減等操作，為了保證流暢，每秒生成24幀畫面，這樣模型移動流暢，圖形的幾何頂點數據的計算，都是由CPU計算承擔的，多核在這個過程不重要，主要靠單核，圖卡任務得到圖形的幾何頂點數據生成圖形，因此要讓復雜模型流暢，顯卡任務很輕松，只有提升CPU頻率解決
網格劃分計算特點
模型建立好后，要對三維模型的網格空間離散化過程，就是網格劃分，通常網格劃分密度越高，求解的結果越接近真實解，精度提高，網格劃分計算量隨之增大，常規工作站計算性能可能不夠，因此對于碰撞、沖擊、爆炸、波傳播仿真分析來說，在計算效率、內存容量、精確度這三個方面要有所權衡，在滿足求解精度的條件下，盡量使得計算量不要太大、存儲空間小，另外不同的網格劃分軟件算法差異，網格生成數據規模有所不同，網格劃分過程大部分軟件是單核計算模式，個別軟件是有限多核并行模式（如 Ansys Meshing），當然工作站硬件更重要，性能一定要最大化
第二階段 求解計算特點與硬件配置分析
需要根據求解類型（運動學/動力學、靜平衡、特征值分析等）選擇相應的求解器進行數值運算和求解。
展開 ADAMS仿真過程中如何提高計算效率，縮短計算時間，相應其他軟件也可以類似操作。（原創）
大家再用軟件做仿真計算時，總是感覺很費時間，有時候一算幾十個小時還沒有正確結果。個人總結了一下ADAMS中設置仿真計算節約時間的一些小規律，請采納，其他的軟件類似也是如此。
1、ADAMS中 end time和steps設置
endtime是仿真時長,step是仿真步數
顧名思義，仿真時長就是運動終止時間，如果是周期運動，一般計算幾個周期就行了，周期重復得到的結果就是一樣的，得到的曲線在一個周期時候系統已經平衡，所以你的仿真時長不管改多大，曲線都會是同樣的。比如圓周運動和往復運動，計算兩三個周期的時間就夠了；
再說仿真步數，步數越多，仿真越詳細，計算量越大，但是精度也就越高，因為迭代的次數多，在你整個兒系統的驅動和約束已經確定的情況下，對你仿真的結果不會產生太明顯的影響，所以這里適當即可，幾百到小幾千已經很好了，別大幾千上萬，那就是浪費了。
2、默認算法設置
系統中默認的算法采用的采用的GSTIFF算法，雖然不太懂什么意思，但是改成HHT算法計算效率能提高30%以上的，結果并沒有什么影響的，本人已經通過算例驗算過。具體操作改正如下:
ADAMS view--settings--solver--dynamics--integrator--HHT
3、計算機多核設置
一般默認計算機只設置了單核計算，效率很低，大家都不會去修改，如果計算機是雙核，四核八核呢，是不是快很多。操作如下：
-ADAMS view--settings--solver--executable--左下角more--把1直接改成2、4、8
現在就這么多，后期發現還有再給補上吧。
展開 
RC建模和計算過程中常見問題解答 ￥4.99
? 其次，桁架單元自由度較少，在進行大規模結構分析時，相比實體單元或其他復雜單元能顯著減少計算量，提高計算效率，對于包含大量鋼筋的大型混凝土結構模型優勢明顯。
? 再者，在 ABAQUS 中，鋼筋通常要與混凝土等其他材料共同工作，桁架單元模擬的鋼筋可通過節點與混凝土實體單元方便連接，能很好地反映鋼筋和混凝土之間的粘結、滑移等復雜關系。
? 最后，從工程設計角度看，工程師主要關注鋼筋軸向受力情況，桁架單元能直接輸出軸向力等相關結果，與工程設計思路一致，方便進行結構設計和安全評估。
2.什么是CDP模型？
混凝土 CDP 模型是一種用于有限元分析軟件中模擬混凝土受力時損傷和塑性行為的本構模型。它通過引入損傷變量描述混凝土材料性能劣化，如在拉壓過程中用損傷變量反映微裂縫產生擴展導致的強度和剛度降低；同時考慮混凝土塑性行為，利用屈服面、塑性勢函數等描述復雜應力狀態下的塑性階段行為。該模型的參數主要通過試驗數據確定，包括基本力學性能參數和損傷、塑性相關參數。它在結構設計與評估中能幫助工程師優化結構尺寸和配筋，在地震工程研究領域可模擬地震荷載下結構的損傷累積和破壞過程，還能結合耐久性因素研究混凝土在環境侵蝕后的力學性能變化和破壞過程，用于評估使用壽命。
推薦大家可以看一下昆明理工大學張田的碩士論文，個人覺得幫助很大。
來源：典型混凝土模型在單調和循環荷載下數值模擬應用研究
3.為什么模擬結果不捏縮？
ABAQUS 模擬鋼筋混凝土結果不出現捏縮可能是由多種因素導致的。
? 材料模型設置方面，混凝土本構關系若不準確，如未考慮受壓軟化特性或本構模型及參數設置有誤，以及鋼筋本構關系設置不符合實際，都會影響結果。
展開 輸電線路過程線路的損耗該如何計算？
線路損耗計算
三相線路總損耗=A相線路損耗+B相線路損耗+C相線路損耗+零線損耗
A相線路損耗=A相電流的平方 * A相線路的阻抗；B、C、N線路同理
想要知道電流大小，這個很簡單，看一下線路上的電流表或者用鉗表測一下就可以了。關鍵是如何算出線路的電阻大小。
電阻計算
電阻率看下表
舉個例子
某線路采用3*16mm2+2*10mm2銅線供電，長度100米。A相電流70A，B相電流50A，C相電流70A，零線電流20A。求損失功率？
答：
降低損耗方法
上面公式可以看出，要想降低損耗，可以降低電線電阻和電流。
降低電阻的方法：增加電線截面積、采用導電能力更好的材料、減少電線長度。
1. 一般長度是沒辦法改變的；電線材料可以采用導電能力比鋁線更好的銅線，但是銅線比較重不適合架空線路；另外可以增加截面積，但是要綜合考慮投資成本。
2. 在輸送功率不變的情況下，可以提供電壓，這樣就降低了輸送電流，降低了損耗。
3. 再就是盡量讓三相負載平衡，三相平衡時零線電流幾乎為零，降低了損耗。
4. 還提高功率因素，提供功率因素也可以降低無功電流，降低了損耗
5. 減少諧波，因為諧波的存在，電線電流會變大很多。
暫時就想到這么多，如果還有其他方法，歡迎補充.....
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展開 模具蒸汽加熱過程仿真計算
問題描述
1、水蒸汽180℃，用20s將模具由40℃加熱至140℃；
2、工作過程：
蒸汽以0.9MPa壓力從紅色端入進模具，此時藍色端開啟，蒸汽通過模體后從藍色端流出，此過程持續6s；
6s后關閉藍色端閥門，此時蒸汽繼續以0.9MPa壓力往模具里面泵，直至模體內部達到壓力平衡。此時模具繼續被加熱，直至表面某處溫度達到140 ℃，這一過程持續約14s。然后打開藍色端閥門放空蒸汽。
3、計算這一過程共需消耗多少蒸汽。
仿真思路
1、在藍色端閥門打開的第一階段，采用既有進口又有出口的計算模型，采用瞬態的計算方式，計算在6秒內通過出口流出的蒸汽量Q1，同時計算模具被加熱后的溫度。
2、在藍色端閥門關閉的第二階段，在計算模型中關閉出口邊界，同時改用可壓縮模型的計算模型，持續計算14s，至模具表面溫度達到140 ℃。此過程的蒸汽量，可簡單計算得出：計算模具空腔的內部體積，再根據蒸汽的狀態求出其密度，進而可以求出蒸汽量Q2。
3、總蒸汽量 Q = Q1 + Q2。
模型簡化
網格劃分
大約1150萬網格數量
仿真設置
仿真結果
出口速度
模具內管蒸汽流動過程
展開 Abaqus-Fesafe疲勞計算過程詳解
Abaqus結合Fesafe計算疲勞強度操作過程如下：
1、根據疲勞載荷譜完成有限元分析，得到各種疲勞載荷下的應力狀態
2、在Fesafe中依次完成以下設置，計算得到強度因子。
對于結構部件較復雜的幾何模型，不同材料需要設置不同的集合，便于Fesafe中順利完成材料參數設置。如果沒有材料S-N曲線的具體參數，可以利用軟件自帶的功能計算S-N曲線，輸入彈性模量及抗拉極限即可。對于疲勞載荷譜較復雜的，fesafe中要設置多個block完成相應工況分析。
具體操作過程見視頻：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10141
結合第一期入門教程，祝您快速掌握Abaqus-Fesafe疲勞計算流程，并獨立完成絕大部分工程問題分析。
技術鄰：小月
展開 Lumerical FDTD采用腳本語言在計算過程更換材料數據
在Lumerical系列軟件做仿真計算過程，我們經常會遇到要自定一些材料數據的，例如等離子振蕩模型，或者一些參數數據等等。這些數據的導入雖然不是很困難，但是要想在再導入之后修改修改材料參數，那就顯得非常麻煩了。因為這些數據每次都要導入，計算，循環往復。因此，本推文出于方便眾多Lumerical FDTD使用者，而編寫一個很方便更換材料數據的腳本。
那就讓我們以十分經典的介電常數模型為例子：
這個數據模型顯得有點復雜，并且如果我們要對進行參數掃描，那就非常困難了。
我們分析一些材料模型涉及的參數：
，, 。考慮到WS2是具有各項異性的，還需要考慮out-of-plane介電常數:。到這里，WS2的介電常數已經非常復雜了。但是，我們還需要考慮的變化對WS2光柵的影響。接下來，我們一步步分析這過程中如何用腳本編寫材料模型以及如何調用腳本定義新的材料數據模型。對WS2的材料模型進行分析，在in-plane介電常數中與的線性均一致，而out-of-plane則保持在一個常數值
材料數據模型已經證實沒有問題了，那接下就是如何設置定義材料模型并且導入數據。編寫導入材料的腳本（部分）
接下來使用這部分代碼做參數掃描，掃描范圍0-0.8，掃描點數800點，也就是換800次材料數據，這樣的工作量是手動操作完成不了的。因此，該方案能夠降低手動操作的頻次，提高機器參與的稱度，大大提高仿真效率。
如有需要，歡迎通過公眾號“320科技工作室”與我們聯絡。
展開 煉焦過程中VOCs無組織排放的計算方法探討
文章導讀
本文對某煉焦工藝的VOCs無組織排放量進行實例計算,比較了幾種方法的計算結果,提出了煉焦過程VOCs無組織排放計算模式完善的方向。
應用歐洲環境署大氣污染物排放清單指南、中國臺灣地區環保管理部門揮發性有機物之行業制程排放系數、上海市環境保護局VOCs通用計算方法、美國國家環保局大氣污染排放系數匯編文件規定的排放系數和公式法,對某煉焦工藝的VOCs無組織排放量進行實例計算,比較了幾種方法的計算結果,提出了煉焦過程VOCs無組織排放計算模式完善的方向。
VOCs（Volatile Organic Compounds，VOCs，揮發性有機物）不但會危害人類健康，而且是形成城市光化學煙霧的重要原因。煉焦過程會產生并釋放大量大氣污染物，以苯系物居多，是大氣VOCs 的重要來源之一，具有較大毒性和致癌性。受大氣污染物排放的影響，焦化廠員工的流行病學患病率顯著升高，廠區和周邊土壤中苯系物含量也較高，煉焦過程產生的VOCs 排放對區域環境影響不容忽視。
賈記紅、陸海明、蕫艷平等分別采用不銹鋼采樣罐和全自動預濃縮/GC/MS 系統，研究了煉焦過程中VOCs 的組成分布，并分析了其反應活性；何秋生等以山西省為例研究了煉焦過程VOCs 排放成分譜特征[4]；李國昊等通過對2 種不同焦爐的采樣分析，研究了煉焦過程VOCs 排放特征及臭氧生成潛勢；王伯光等通過區域大范圍采樣和模型分析的方法推算出煉焦工藝對廣州地區環境空氣中（C2 ~ C9）非甲烷總烴(NMHCs) 的年平均貢獻率為1.9%；何秋生等以山西省為例估算了煉焦工藝噸焦產量的VOCs 排放系數及山西省焦化工藝的NMHC 年排放量及其占比[9]。
展開 Midas橋梁建模計算，全過程圖文解析！
1 號邊板和 2 號中板影響線坐標計算結果見表 4.7.2
表 4.7.2 1 號邊板和 2 號中板影響線坐標計算表
根據表中 值點繪出1號邊板和2號中板影響線，并按規范要求布置車輛荷載，見圖4.7.3和圖 4.7.4
圖 4.7.3 1 號邊板荷載橫向分布影響線
圖 4.7.4 2 號中板荷載橫向分布影響線
1 號邊板汽車荷載橫向分布系數為
2 號中板汽車荷載橫向分布系數為
將三種方法的計算結果匯于表 4.7.3
表 4.7.3 汽車荷載橫向分布系數不同計算方法計算結果比較表
三種方法的計算結果比較接近，在實際工程中可采用上述三種方法之一計算汽車荷載橫向分布系數，然后按平面單梁格進行計算。
八、空間梁格與平面單梁格計算結果比較
（1）單梁格計算說明
僅對邊板彎矩計算結果進行比較。施加荷載和支座邊界條件同前述空間多梁格模型，采用方法一得到的邊板汽車荷載橫向分布系數，進行單梁格計算。單梁結構圖和離散圖見圖 4.8.1 和圖 4.8.2。
圖 4.8.1 單梁結構圖
圖 4.8.2 單梁離散圖
（2）單梁格內力主要計算結果
單梁格恒載彎矩、施工階段末鋼束一次彎矩和汽車荷載彎矩圖見圖 4.8.3 至圖4.8.5。
（3）空間多梁格內力主要計算結果
空間多單梁格恒載彎矩、施工階段末鋼束一次彎矩和汽車荷載彎矩圖見圖 4.8.6 至圖4.8.8。
展開 
FLUENT實現計算過程中邊界類型轉換
這次我們以一個相對簡單的例子來說明如何利用Event功能實現計算中邊界類型的更改。
1、問題描述
本例只為演示操作方法，因此選用的幾何模型較為簡單，復雜的模型操作方式完全相同。本例計算幾何模型如圖1所示。圖中尺寸：H2=70mm，H3=35mm，H6=5mm，H6=5mm，H8=90mm，V1=25mm，V4=10mm，V5=10mm。
圖 1幾何模型
邊界命名如圖2所示。
圖 2主要邊界
計算與左側為入口邊界inlet，采用速度入口，v=2m/s
Top邊界與bottom邊界為出口或壁面邊界，在計算過程中進行切換。
其它所有邊界為光滑無滑移壁面邊界。
邊界條件：分時段，在0~5s內，top與down均為靜壓為0的壓力出口；5內，將bottom邊界轉換為wall邊界；10s時，先將bottom轉換為pressure-outlet邊界，然后換top邊界為wall類型；15s時，將top邊界拷貝為bottom邊界。
2、計算網格
演示計算，并未對網格進行額外的加密處理，在mesh中劃分映射網格，如圖3所示。
圖 3網格模型
3、計算模型
常規流動計算，計算模型設置包括：
瞬態計算，Realizable k-e湍流模型，壁面處理采用Enhanced wall Treatment，工作介質采用默認的water。先定義初始邊界條件，入口速度v=2m/s，top與down均為壓力出口。
4、定義Event
在Dynamic Mesh中激活Event定義面板。
（1）在5s時，將出口邊界bottom改為wall，如圖4所示。
圖 4
（2）10s時，將bottom邊界轉換為pressure outlet類型。
展開 設計仿真 | MSC Nastran計算過程數據提取和使用方法
MSC Nastran具備非常強的開放性和可擴展性，用戶不僅可以提取計算過程中的中間數據，還可以根據自己的需要來修改軟件內置的分析求解序列，甚至是創建滿足自身獨特需求的求解序列。
本篇內容就通過案例的形式詳細介紹一下如何從MSC Nastran中提取計算過程的中間數據，以及后續如何使用這些數據。
需要說明的是：
? 本篇內容所介紹的數據包括，但不限于，結構模型的剛度陣和質量陣，只要是MSC Nastran允許輸出的過程數據（如氣彈分析中使用的氣動力影響系數矩陣、氣動力矩陣等），均可以采用這種方法進行輸出。
? 本篇內容所采用方法中的部分步驟，并不一定是最優的步驟，但應該是最簡單、最易于理解和使用的通用方法。
? 本文采用MSC Nastran 2019版本進行演示，若采用其它版本進行操作的話，其中的若干語句可能需要進行調整，但是整體的方法步驟是一致的。
詳細的操作步驟可以分為：數據定位、數據輸出、數據使用三步。本文文章最后還對用戶可能關心或者需要注意的問題進行了描述。
數據定位
以下圖中的平板為例，此平板共有66個節點，沒有任何載荷和約束條件，采用SOL 103進行模態分析，默認取10階模態。完成前處理設置后，輸出.bdf文件。
展開 應用FELAC進行有限元計算的一般過程
在FELAC系統中，用戶可以以兩種方式得到計算所需的全部程序，如下圖所示，
第一種方法是使用公式庫生成程序，我們把常見的物理問題，如固體力學、電磁場、傳熱、滲流、流體等的描述方程用有限元語言描述好放在公式庫中。用戶只需點擊公式庫菜單即可生成用戶所需的全部有限元計算程序。
另一種方法便是由用戶公式生成程序。用戶根據自己研究的物理問題，用有限元語言將控制方程寫成VDE、PDE文件，將計算方法寫成gcn和gio文件，然后用FELAC系統命令(Gio命令)產生全部有限元程序。
多相流——VOF模型計算氣泡上升過程
應用VOF模型對氣泡在自由液面的上升過程做了簡單的數值分析，此分析過程為2維，實際計算中可以計算3維運動，氣泡在自由液面中的運動大多數為螺旋上升狀態，模擬時需要注意氣液兩相表面張力的設置，可以通過查資料獲得，時間步長的設置很重要，若設置不合適氣泡的形狀會在上升過程中失真。有朋友遇到此類數值分析的可以聯系我。
