ansys仿真模擬簡(jiǎn)單嗎的案例
模擬仿真與DIC應(yīng)變測(cè)量相結(jié)合是大勢(shì)所驅(qū)嗎？
DIC測(cè)量總歸是幫助人們獲得位移形變等應(yīng)變數(shù)據(jù)，最終目的：1）了解材料性能；2）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)測(cè)量對(duì)象狀態(tài)，對(duì)突然發(fā)生的應(yīng)變及時(shí)進(jìn)行處理，防患于蔚然；3）通過對(duì)測(cè)試對(duì)象在特定情況下發(fā)生的應(yīng)變的了解，進(jìn)一步優(yōu)化仿真設(shè)計(jì)，提高仿真模擬的精度。
對(duì)于前2項(xiàng)，個(gè)人感覺，目前的DIC測(cè)量產(chǎn)品基本都能很好的實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)；而最好一項(xiàng)，能實(shí)現(xiàn)基本目標(biāo)，但在完成的過程中，受到人工經(jīng)驗(yàn)和跨部門溝通等因素影響，效果還可以進(jìn)一步提高。
真正使用DIC測(cè)量設(shè)備的第三類用戶，以及目光高遠(yuǎn)的一些DIC設(shè)備研發(fā)機(jī)構(gòu)，都在嘗試不同的方式改進(jìn)DIC測(cè)量設(shè)備的各種性能，以便能在提高仿真模擬精度方面能提供更大的助力。有的可以將測(cè)量分析結(jié)果可以直接導(dǎo)入到仿真模擬軟件，有的將仿真模型文件導(dǎo)入到應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)。總體來說都是有一定效果的，也給應(yīng)用者提供了不同程度的便利。但是由于數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)平臺(tái)不統(tǒng)一，之前提到的不良因素的影響只是稍稍減弱，治標(biāo)不治本，不能從根本上解決問題。
十幾年前因?yàn)閱虧梢M(jìn)國(guó)外全場(chǎng)非接觸式應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)，我被帶入DIC應(yīng)變測(cè)量設(shè)備推廣的大軍，感覺能為國(guó)內(nèi)應(yīng)變測(cè)量技術(shù)的發(fā)展而努力，很自豪；十幾年后，因?yàn)閱虧梢M(jìn)了法國(guó)EikoSim公司研發(fā)的EikoTwin應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)，我又再次回到DIC應(yīng)變測(cè)量相關(guān)行業(yè)工作，因?yàn)镋ikoTwin帶來了目前行業(yè)內(nèi)最需要測(cè)量手段，它的出現(xiàn)必將再次推動(dòng)DIC應(yīng)變測(cè)量行業(yè)的發(fā)展，在得以謀生的同時(shí)，又能順應(yīng)大勢(shì)所驅(qū)，為行業(yè)進(jìn)步盡微薄之力，何其幸甚至哉！
非接觸式應(yīng)變測(cè)量 ，形變測(cè)量、光學(xué)測(cè)量、表面形貌測(cè)量，應(yīng)變實(shí)測(cè)與模擬仿真驗(yàn)證相結(jié)合，模擬仿真與應(yīng)變實(shí)測(cè)同步化
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1.5材料性能參數(shù)
材料性能參數(shù)
1.6 建立ANSYS有限元模型
根據(jù)圓柱體結(jié)構(gòu)特征，定義其ANSYS單元類型為Thermal Solid實(shí)體單元;而后采用ANSYS中的實(shí)體建模工具構(gòu)建其模型，建模完畢對(duì)鑄件局部采用映射(Mapped)方式網(wǎng)格剖分。其他部分則利用智能網(wǎng)格劃分器自由剖分，以達(dá)到所需部位網(wǎng)格細(xì)化的目的，從而兼顧計(jì)算精度和運(yùn)算速度。鑄件劃分網(wǎng)格后的有限元模型如圖2所示。
1.7加載求解
指定分析類型為Steady-state;先作穩(wěn)態(tài)分析，確定本文第1. 3節(jié)初始條件及本文第1. 4節(jié)邊界條件，設(shè)置穩(wěn)態(tài)分析時(shí)間步長(zhǎng)為O.Ols，施加溫度載荷、對(duì)流載荷，得到初始溫度場(chǎng)分布，將其作為整個(gè)瞬態(tài)分析過程的初始溫度場(chǎng);打開時(shí)間積分選項(xiàng)，設(shè)置計(jì)算終止時(shí)間為16200s，進(jìn)行瞬態(tài)分析，著重研究該時(shí)間段內(nèi)溫度場(chǎng)的變化規(guī)律。
1.8模擬結(jié)果及分析
從上面分析可以看出，如果不采取措施，實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能不準(zhǔn)確。使結(jié)果不準(zhǔn)確的主要因素是多方面的，例如它們的吸收率(或反射率)、物體的形狀和大小及其相互間的位置與距離的影響。
因此可以采用隔熱性能良好的材料，避免將由壁面 以對(duì)流和輻射兩種方式散失于周圍環(huán)境中的熱量。
從本例建立有限元模型、設(shè)置材料性能參數(shù)等可知，可以選擇適當(dāng)壁厚、絕熱性能良好的材料，來控制零件輻射傳熱過程溫度場(chǎng)分布。
2 結(jié)語
本文在結(jié)合輻射傳熱過程的基礎(chǔ)上，給出一種對(duì)其溫度場(chǎng)應(yīng)用ANSYS軟件模擬仿真的簡(jiǎn)單方法。該方法充分利用零件的結(jié)構(gòu)特征，選取最恰當(dāng)?shù)膯卧愋停坏?jì)算簡(jiǎn)單，省時(shí)省力，而且誤差較小，精度較高，從而達(dá)到了兼顧計(jì)算精度和計(jì)算時(shí)間的模擬要求;該模擬結(jié)果對(duì)于爐內(nèi)傳熱的合理設(shè)計(jì)十分重要，對(duì)于高溫爐操作工的勞動(dòng)保護(hù)也有積極義。
展開 Ansys Mechaniacal | 囊狀氣墊鞋仿真模擬
未使用靜水壓流體單元時(shí)的總變形云圖
總結(jié)
本仿真展示了如何在 Mechanical 中使用命令行創(chuàng)建靜水壓流體單元，以模擬囊狀氣墊鞋內(nèi)部的空氣。相同的概念也可用于不可壓縮流體以及不遵循理想氣體定律的氣體。
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【Abaqus DEM-FEM耦合】聲音能看得見嗎？Chladni Plate仿真模擬 ￥599
小提琴和吉他面板的克拉尼圖形
03
克拉尼板的Abaqus仿真模擬
在Abaqus中，克拉尼板的模擬大致可以分為三個(gè)層面，仿真建模的難度是逐漸增大的，用到的分析類型依次是：
模態(tài)分析
如果你只關(guān)心板子上顆粒分布的形狀，那就只需要進(jìn)行模態(tài)分析，最后看模態(tài)節(jié)線就行了，分析步采用采用*Frequency即可，Standard求解器。
模態(tài)動(dòng)力學(xué)
假如你想知道板子的整體動(dòng)力學(xué)的時(shí)域響應(yīng)，沙粒運(yùn)動(dòng)對(duì)它的影響其實(shí)是可以忽略的，這時(shí)原本復(fù)雜的力學(xué)過程就簡(jiǎn)化成了一個(gè)線性動(dòng)力學(xué)問題，使用*Modal dynamics就能解決，同樣是Standard求解器。
顯式動(dòng)力學(xué)
假設(shè)你想要復(fù)現(xiàn)整個(gè)過程，沙粒的運(yùn)動(dòng)與接觸就必須考慮在內(nèi)了，這個(gè)時(shí)候就是一個(gè)高度非線性的有限元模擬問題，只有通過Explicit求解器進(jìn)行DEM-FEM耦合分析才能解決。
我們現(xiàn)在以一個(gè)300×300mm的金屬板為例，首先用模態(tài)分析計(jì)算出板子固有頻率5000Hz以內(nèi)的各階模態(tài)，下面是其中的一部分的計(jì)算結(jié)果。
金屬板的部分低頻和高頻振動(dòng)模態(tài)
然后忽略顆粒，用一個(gè)501Hz的激振力，使金屬板振動(dòng)起來，模態(tài)動(dòng)力學(xué)計(jì)算結(jié)果表明，板子穩(wěn)定之后的振動(dòng)形態(tài)與該階模態(tài)的振型一致。
金屬板模態(tài)動(dòng)力學(xué)
最后，是我們的DEM-FEM顯式動(dòng)力學(xué)模型，為了考察整個(gè)動(dòng)力學(xué)過程，模型中一共引入6498個(gè)離散單元，這些微小顆粒用來模擬克拉尼板實(shí)驗(yàn)中的沙粒。
克拉尼板DEM-FEM耦合模型
第一個(gè)工況，我們使用260Hz的激振力，板子的振動(dòng)起來后，顆粒出現(xiàn)了有規(guī)律的重新分布。
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Ansys Lumerical | 光纖布拉格光柵溫度傳感器的仿真模擬
使用腳本添加 FDE求解器，并在室溫下為光柵中的兩個(gè)不同位置（高折射率區(qū)域和低折射率區(qū)域）運(yùn)行模擬。有效折射率的平均值用于表示光柵的總折射率，并用于估計(jì)所需的光柵周期。本例中所考慮的基模的場(chǎng)分布如下所示。正如預(yù)期的那樣，該模式被很好地限制在光纖的核心區(qū)域。
步驟2:EME-計(jì)算光柵的溫度相關(guān)透射/反射響應(yīng)
我們分析了光柵在多個(gè)周期內(nèi)的透射/反射值，模擬區(qū)域中只包括光柵的單個(gè)周期，但通過使用“周期性”和“波長(zhǎng)掃描”特征可以獲得長(zhǎng)光柵的寬帶響應(yīng)。然后，我們掃描溫度，并將傳輸/反射響應(yīng)導(dǎo)出為S參數(shù)，S參數(shù)可用于隨后的電路模擬。
布拉格波長(zhǎng)與溫度的關(guān)系如圖顯示，相對(duì)于室溫下的值，其在1.000攝氏度時(shí)偏移15.6納米。
還可以得到光柵在給定溫度范圍內(nèi)的靈敏度。靈敏度定義如下：
考慮到參考文獻(xiàn)中缺乏有關(guān)材料的信息，模擬的靈敏度（9.4 pm/℃）與公布的結(jié)果(7.2 pm/℃)存在差異。這種差異可能主要來自材料參數(shù)的差異，而參考文獻(xiàn)中并未完全提供這些參數(shù)。
該腳本還提取與溫度相關(guān)的S參數(shù)，并將其保存為S參數(shù)文件格式（fbg_S_param_T.dat），以便在下一步進(jìn)行 interconnect 電路模擬。
步驟3：INTERCONNECT-光子電路模擬
使用光學(xué)時(shí)間調(diào)制 S 參數(shù)元件將與溫度相關(guān)的S參數(shù)導(dǎo)入 INTERCONNECT，用于模擬 FBG 溫度傳感器。我們掃描溫度并測(cè)量傳感器在不同溫度下的反射光譜。當(dāng)需要附加 PIC 元件對(duì) FBG 的整體性能的影響時(shí)，該電路模型仿真是有用的。
FBG 溫度的電路模擬需要三個(gè)要素：
1、光網(wǎng)絡(luò)分析儀（ONA），既可作為光源又可作為檢測(cè)器。
展開 基于ANSYS/LS-DYNA的EFP成型仿真模擬
基于ANSYS/LS-DYNA的EFP成型仿真模擬
基于Ansys Workbench平臺(tái)搖臂機(jī)構(gòu)仿真模擬
近日在Ansys WB群內(nèi)有網(wǎng)友曬出一張gif動(dòng)態(tài)圖，該圖為一個(gè)搖臂機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)圖（見圖1），從圖中筆者判斷該機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)是采用ansys經(jīng)典界面內(nèi)MPC184單元控制其運(yùn)動(dòng)。許久以前筆者曾經(jīng)使用過經(jīng)典界面的MPC184單元，該單元運(yùn)動(dòng)類型有很多，旋轉(zhuǎn)、平動(dòng)等等各類機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)形式都可以在單元內(nèi)選擇。
圖1 搖臂機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)圖
應(yīng)其他網(wǎng)友的好奇心，詢問WB平臺(tái)是否具有對(duì)搖臂機(jī)構(gòu)仿真的能力，故筆者通過此文講述一下如何通過WB平臺(tái)對(duì)此機(jī)構(gòu)的仿真。
首先從建模開始，筆者采用WB的DesignModeler對(duì)本機(jī)構(gòu)建模（如圖2），
圖2 建模圖
在XY平面建立三個(gè)草圖（如圖3），分別為十字支架，搖臂OC,搖臂BC及CA（注意：搖臂BC和CA不能為一條直線，必須分成兩段，分別為BC及CA，主要是考慮到OC與ACB的連接，后續(xù)mechanical環(huán)境設(shè)置時(shí)C點(diǎn)需要設(shè)置旋轉(zhuǎn)副）。
圖3
下面開始在DesignModeler內(nèi)概念建模，點(diǎn)擊concept—Lines from Sketches,分別基于剛剛繪制的三個(gè)草圖建立Line1、Line2及Line3（注意：建立Line2和Line3時(shí)，其Detail View內(nèi)的operation必須設(shè)置成Add frozen，讀者知道這是為什么嗎？如圖4及圖5）。
圖4
圖5
現(xiàn)在開始建立此機(jī)構(gòu)的梁截面，點(diǎn)擊concept—cross section—circular，筆者統(tǒng)一使用一個(gè)圓截面作為十字支架及兩個(gè)搖臂的梁截面，圓半徑各位網(wǎng)友可以根據(jù)自己模型的相對(duì)大小定制，如圖5。
圖6
最后為三個(gè)Line body設(shè)置剛剛生成的圓截面。
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基于ANSYS/LS-DYNA的EFP成型仿真模擬
Ansys Speos | 視覺模擬仿真中，Natural Light 易被忽略的參數(shù)設(shè)置
如果忘記修改natural light中的with sky為false，依然時(shí)true激活的狀態(tài)，那么仿真natural light 和environment的共同結(jié)果將會(huì)出現(xiàn)natural light的天空和environment與黑色地面作用的場(chǎng)景。
現(xiàn)在我們知道了在使用natural light仿真中出現(xiàn)的一些特殊狀況，如何修改視角調(diào)整天空和地面的大小，如何natural light和environment配合使用，當(dāng)然最重要的是，當(dāng)出現(xiàn)本文中任何一種狀況，可以調(diào)整sensor或者natural light的參數(shù)進(jìn)行合適的人眼視場(chǎng)和場(chǎng)景條件。
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結(jié)構(gòu)一膠應(yīng)力.png
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高精度模擬，多物理協(xié)同 | 《ANSYS電機(jī)本體設(shè)計(jì)仿真解決方案》現(xiàn)已開放領(lǐng)取
1 電機(jī)概念設(shè)計(jì)
2 電磁場(chǎng)有限元分析
· 一鍵有限元
· 自動(dòng)自適應(yīng)網(wǎng)格剖分
· 磁滯材料建模
· 電磁優(yōu)化設(shè)計(jì)
· 損耗精確計(jì)算
· 高性能計(jì)算
3 電機(jī)結(jié)構(gòu)分析
· 電機(jī)定子結(jié)構(gòu)及模態(tài)計(jì)算
· 電機(jī)臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算
· 電機(jī)轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析
· 電機(jī)轉(zhuǎn)子疲勞壽命分析
4 電機(jī)散熱分析
· 直流無刷永磁電機(jī)散熱分析
· 某小型電機(jī)瞬態(tài)溫升分析
· 電鉆電機(jī)通風(fēng)散熱分析
5 電機(jī)振動(dòng)噪聲分析
6 電機(jī)振動(dòng)噪音設(shè)計(jì)
· 基于聯(lián)合仿真的聲音分析及優(yōu)化
· 結(jié)合測(cè)試與仿真的系統(tǒng)集成與聲音設(shè)計(jì)
· 面向最終用戶感受的聲品質(zhì)研究
7 多物理場(chǎng)耦合分析
· 電磁、結(jié)構(gòu)耦合分析
· 電磁、熱耦合分析
8 基于optiSLang的電機(jī)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)
· 問題描述
· 輸入模型參數(shù)化
· Workbench中建立分析用Maxwell模型
· 定義輸入輸出變量
· 添加OptiSLang設(shè)置
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