ansys 計算 超線程
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
ansys 計算 超線程的實例教程
問題：
對于復雜模型進行仿真計算時，網格規模巨大、計算難度驟增。Ansys針對這類工程問題提供模態綜合法（CMS）利用超單元，將非關鍵部件進行縮減計算。
本文根據查閱到的網絡資料，對超單元縮減計算如何在Ansys Workbench 中實現，進行了介紹。
示例：
工業設計產品需要模擬工作環境進行振動試驗，產品本身結構已經很復雜，再加上工裝往往是一個更大的結構。因此這類仿真計算非常適合適用子結構技術，將工裝等大模型進行超單元縮減計算，可以顯著提升計算效率。
如下圖所示，產品+工裝進行振動模擬仿真，仿真產品結構模態和端點的振動響應加速度曲線。
結果展示：
使用超單元縮減計算，可以有效完成復雜模型的計算需求。且計算結果基本一致。
詳細步驟：
模型說明：
? 產品由PartA和PartB兩個部分構成，其中PartA兩端夾持部位做了共面處理（驗證連接關系，可以忽略）；
? 各個零件的連接面有一定間隙，使用Bonded MPC Radius 3mm 連接；
? 約束工裝底面 fix；
一：產品+工裝完整模型計算
產品+工裝一起進行模態和5-2000Hz的諧響應仿真，提取前6階模態和軸端點的加速度響應，作為驗證結果與子結構方法進行對比。
1、模態計算
模態計算結果如下所示。
2、模態疊加法，諧響應掃頻計算
諧響應掃頻提取端點加速度響應以及688Hz、1620Hz處的應力云圖如下所示。
二：子結構，超單元縮減工裝進行簡化計算
1、 工裝模型進行超單元縮減
? 首先，由工裝+產品的模態計算模塊，復制一個新的模態計算模塊；
? 在新模態計算模塊中只保留需要縮減為超單元的工裝模型，其余模型均做supress抑制。
展開 力學模型如下：
本次分享的實際項目為某地超高層建筑深基坑支撐結構體系的計算，該超高層主樓地上51層，副樓地上32層，裙房地上8層，整體設置四層地下室，基坑開挖范圍約為84mX111m,主樓區域挖深23.6m，裙樓區域挖深21.6m，周圍布置地下連續墻，并設置兩道支撐。
基坑東側、南側為高層居民住宅區，樁基礎，一層地下室，基坑北側、西側為市政道路，人行道與道路下埋設有雨水管道、給水管道、通訊管道、污水管道、電力管道。地下室外邊線距離東側、南側居民樓約6m，離北側、西側道路僅3m，場地用地條件非常緊張。
該區域典型地質剖面圖如下：
砂巖原狀斷面特寫圖如下：
本基坑平面較為規則，采用平面框架方法進行支撐結構的內力計算，支撐位置選取第二道支撐，軟件采用ANSYS。
相關結構構件尺寸如下：
環梁：1600mmX800mm
圍檁：1200mmX800mm
立柱：700mmX700mm
連系桿件：400mmX400mm\500mmX500mm
結構采用梁單元beam4進行模擬，邊界平行于XY平面考慮采用土彈簧進行模擬，土彈簧采用combin39,通過對單元關鍵項的設置以及F-D曲線的設置實現單向受壓功能。土彈簧地基反力系數根據經驗取值20MPa。
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· 支持大規模并行計算（HPC），可處理數千構件的復雜系統（如整車、風電整機），求解穩定性強，工業驗證案例超 4000 家企業。
2. 剛柔耦合與多學科集成能力
· 獨創混合建模架構，可同時模擬剛體（齒輪、連桿）的剛性運動與柔體（殼體、軸類）的彈性變形，捕捉微米級變形與大幅度運動的耦合效應，適配精密機械、航空航天等高精度場景。
[2]
“熱島效應” 圖源網絡
海南省《綠色建筑設計規程》文件，要求建筑群體布局長度超30米時，需設置通風過街樓，并應運用計算流體力學（CFD）手段對場地風環境進行模擬預測，完成模擬報告，據此完成規劃設計。[3]
可見，CAE風環境仿真技術可在設計階段精準預測建筑群風場分布，為規劃布局與結構安全提供科學依據。
Zemax OpticStudio 的版本必須為 Ansys Zemax OpticStudio Premium 或 Ansys Zemax OpticStudio Enterprise。不支持 Legacy Zemax OpticStudio。Lease 和 Paid-Up 兩類 Ansys Zemax 許可證均可用于使用該工具。
1.2 代理模型的核心計算環節
代理模型的全生命周期包含三個計算階段，每個階段的算力需求截然不同：
階段一：DOE參數掃描（數據生成）——算力黑洞
采用拉丁超立方（LHS）、Sobol序列或自定義DOE方法，在參數空間內生成N個設計點
每個設計點調用一次完整的COMSOL FEM求解器，可能是穩態、瞬態或頻域分析
以MEMS執行器為例，8個輸入參數（3個空間坐標+4個幾何尺寸+1
高維不確定性傳播
拉丁超立方采樣（LHS）
分層隨機采樣，覆蓋更均勻
樣本效率比 MC 高 20%-40%，但仍需大量并行仿真
大規模參數篩選
多項式混沌展開（PCE）
譜展開 + 高斯求積 / 稀疏網格
低維精度極高
和Phi二維映射、擴展場監視器區域、內存與線程的自動平衡）
3D CAD現代窗口設為默認模式
Ansys LumericalMultiphysics
VCSEL設計工具
Ansys Lumerical INTERCONNECT
非線性環緊湊模型
仿真速度提升
TWLM對數增益
眼圖逐級結果
可變與固定比特率模式
Ansys
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