ansys簡化模型的案例
仿真應(yīng)用 | ANSYS Icepak 散熱仿真系列-CAD模型的識別與簡化
ANSYS Icepak 作為一款專門用于電子產(chǎn)品散熱分析的仿真軟件，集幾何建模、網(wǎng)格生成、求解和后處理于一體。在封裝、組件、板和系統(tǒng)級的熱分析領(lǐng)域獲得日益廣泛的關(guān)注。
ANSYS Icepak 的幾何建模包括自建模型和模型導(dǎo)入兩種方式，其中模型導(dǎo)入更為常用，即將CAD模型進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理后導(dǎo)入 ANSYS Icepak 軟件。本文主要介紹以 ANSYS SCDM 為基礎(chǔ)的 ANSYS Icepak 模型導(dǎo)入及其處理方式，
包括模型識別與模型轉(zhuǎn)化。
模型識別是指將 CAD 模型轉(zhuǎn)為 ANSYS Icepak 認(rèn)可的三維模型，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)膸缀翁幚恚瑒h除產(chǎn)品上不影響散熱或發(fā)熱的零件整體或細(xì)節(jié)特征，以及一些不必要的圓角設(shè)計，可通過ANSYS SCDM 中 Workbench 選項卡內(nèi)的 Identify Objects（識別對象）進(jìn)行操作。
模型簡化是指將無法直接識別或需簡化處理的 CAD 模型進(jìn)行操作，使它們能夠與ANSYS Icepak 對象幾何相容。ANSYS SCDM 中的 IcePak Simplify（仿真簡化）工具用于簡化主體，其中簡化類型分別為0級、1級、2級、3級。
展開 ANSYS Workbench模型對稱簡化計算及節(jié)點結(jié)果導(dǎo)出方法
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實例介紹
如果模型本身結(jié)構(gòu)是對稱的，同時它的約束與外載也是對稱分布的，那么我們可以對模型進(jìn)行對稱簡化，一方面可以提升計算效率，另一方面也方便我們進(jìn)行邊界條件的加載。在本實例中，一個圓柱形的薄壁筒體在圓筒長度的中間處受到力F的擠壓，如圖1所示需要計算力F作用點在徑向的位移。薄壁圓筒的兩端是自由邊，由于模型結(jié)構(gòu)、約束與外載都是對稱的，所以可以將模型簡化為一個八分之一的殼單元模型。
天然木材橫向壓縮模型簡化
木材在橫向壓縮下的變形與常規(guī)泡沫材料十分相似，常常被視為橫觀各項同性材料，在簡化的二維模型中，材料直接被視為各向同性材料。我想做是一個木材材料橫向的落球沖擊仿真，為了簡化計算，我是否可以用彈性泡沫模型來模擬木材整體的力學(xué)行為，如果使用泡沫模型的話，在我主要考察橫向的變形情況下，木材各項異性的問題能否被忽視呢
Solidwork模型太大，高性能圖形工作站也卡頓，怎么簡化，讓模型移動轉(zhuǎn)向縮放流暢
當(dāng)使用SolidWorks軟件處理大型模型時，可能會遇到性能問題，導(dǎo)致操作卡頓。以下是一些方法，可以幫助您簡化大型模型，以便在SolidWorks中進(jìn)行流暢的移動、轉(zhuǎn)向和縮放操作：
1 減少細(xì)節(jié)級別： 嘗試降低模型的細(xì)節(jié)級別，減少多邊形和曲面數(shù)量。您可以選擇減少曲面細(xì)分或刪除不必要的小特征。
2 使用外部參考： 將大型組件拆分為較小的部分，并使用外部引用（External References）來引用這些部分。這有助于分解模型，減少單個文件的復(fù)雜性。
3 減少圖形效果： 在SolidWorks選項中，降低圖形效果的設(shè)置，如陰影、反射和透明度，以減少計算負(fù)載。
4 使用大型裝配模式： SolidWorks提供了大型裝配模式（Large Assembly Mode），可以優(yōu)化性能，只加載需要的組件。
5 消除不必要的特征： 檢查模型中是否有不必要的特征，如細(xì)微的倒角、孔等，可以將其刪除或合并。
6 使用配置： 對于多配置模型，只加載您當(dāng)前需要的配置，而不是全部。
7 使用輕量級模型： SolidWorks允許創(chuàng)建輕量級表示（Lightweight Representations），這些表示只加載部分模型數(shù)據(jù)，以提高性能。
8 使用大型裝配優(yōu)化工具： SolidWorks提供了大型裝配優(yōu)化工具，可幫助您識別性能瓶頸并優(yōu)化裝配。
9 使用速度包（SpeedPak）： SpeedPak是SolidWorks的功能，可以在裝配中創(chuàng)建輕量級表示，以便更快地加載模型。
10 保存時精簡： 當(dāng)保存模型時，選擇保存時精簡選項，可以減少模型文件的大小。
不同的模型和硬件配置可能需要不同的優(yōu)化策略。您可以根據(jù)具體情況嘗試上述方法，以獲得更好的SolidWorks性能和流暢的操作體驗。
展開 
三維模型簡化軟件開發(fā)招標(biāo)
目前由于業(yè)務(wù)需要，需要開發(fā)一款能夠?qū)?fù)雜三維模型進(jìn)行簡化處理的軟件，能夠自動解析部組件列表，方便用戶通過勾選/剔除操作對、模型進(jìn)行簡化；
? 根據(jù)用戶指定的最小長、寬，質(zhì)量、體積等對于尺寸或者重量小于相應(yīng)
值的部件自動進(jìn)行刪除，比如：結(jié)構(gòu)表面上大量的螺栓進(jìn)行刪除等操作；
? 對與刪除螺栓之后結(jié)構(gòu)上留下的空洞等進(jìn)行填充；
? 對于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)幾何表面進(jìn)行平滑處理，化復(fù)雜曲面為平面等；
? 能夠給 ProE 導(dǎo)入或簡化之后的零部件賦材料屬性，顏色或其他屬性
基于UG的CAE前處理 ｜ 幾何模型簡化方法
0前言
通常情況下，CAE前處理時需要對幾何實體模型進(jìn)行簡化處理，否則即便是最簡單的物理問題，也很難仿真出滿意的結(jié)果。
結(jié)合工程實戰(zhàn)經(jīng)驗，需要進(jìn)行簡化處理的幾何特征大致有：
（1）對于桿、梁、棒、帶等長度尺寸遠(yuǎn)大于截面尺寸的實體零件，經(jīng)常將它們處理成一維線單元。
（2）對于筋、板、殼、管、套、筒等具有明顯薄壁特征的實體零件，經(jīng)常將它們處理成二維面單元（片體）。
（3）對于無關(guān)緊要的細(xì)節(jié)特征，如凸臺、凹槽、沉孔、螺孔、退刀槽、越程槽、注膠槽、倒角、圓角等，經(jīng)常需要做清除處理。
（4）對于無相對運(yùn)動的幾何單元，進(jìn)行合并、修剪等。
（5）將不重要的非線性曲線修改成線性直線。
（6）消除零部件之間的縫隙等。
雖然ANSYS、HYPERMESH、PRTRAN、ABAQUS等常用CAE軟件均具有相關(guān)的幾何建模和模型編輯功能，但是這些功能大多只適用于處理簡單幾何模型，對于復(fù)雜幾何模型卻顯得力不從心，特別是異形結(jié)構(gòu)件、大型裝配體。這就需要運(yùn)用Solidworks、UG、Pro/E等專業(yè)CAD軟件對幾何模型進(jìn)行簡化處理，然后再將處理好的模型導(dǎo)入到CAE軟件中進(jìn)行后續(xù)操作。
鑒于此，本文以實例操作的形式，介紹一種基于UG的CAE前處理幾何模型簡化方法。
1問題描述
如圖1所示的三維實體零件，具有明顯的薄壁特征，首先清除凸臺、沉孔、圓角等細(xì)節(jié)特征，然后將其處理成片體。這樣后續(xù)采用二維網(wǎng)格劃分方法對其進(jìn)行網(wǎng)格劃分，不僅可以減少節(jié)點和單元數(shù)量，而且提高網(wǎng)格質(zhì)量和計算效率。
圖1
2簡化方法
2.1 將幾何模型轉(zhuǎn)化為體單元
（1）采用任意一款CAD軟件（本案例采用Solidworks）構(gòu)建圖1所示的幾何模型，然后將其導(dǎo)出或另存為X_T格式文件，如圖2所示。
展開 HFSS模型簡化時該注意什么?
下面是仿真結(jié)果，差分對的polar si9000計算阻抗為100ohm，如果按照delta s=0.02的設(shè)置，仿真的差分阻抗才95.7ohm，與計算結(jié)果不符，如果調(diào)整delta s=0.005，那么仿真結(jié)果也差不多是100ohm了，而且跟實際的20mm模型仿真結(jié)果也幾乎一樣了，因此這個求解精度設(shè)置對仿真結(jié)果影響較大，特別是對于高頻的應(yīng)用來講。
總結(jié)下就是：
1、簡化的模型，因為模型簡化了，即使delta s=0.001，mesh后的網(wǎng)格數(shù)量也最多幾萬個，求解速度仍然很快；
2、比較大的真實模型mesh后的網(wǎng)格數(shù)量必然很多，超過20萬個很正常，這個時候就不能將delta s設(shè)置的過小了，我的建議是設(shè)置為0.01，同時收斂次數(shù)設(shè)置為2，防止假收斂，影響求解精度；
總之：簡化后的模型delta s盡量設(shè)置的小一些，這樣跟實際的大模型仿真結(jié)果也幾乎一樣了，又快又準(zhǔn)！！
本文源自公眾號ANSYS電磁仿真
展開 圓盤與平板模型接觸的二維簡化結(jié)構(gòu)仿真 ￥10
一個關(guān)于圓盤與平板模型接觸的二維簡化結(jié)構(gòu)仿真，可作為abaqus接觸分析學(xué)習(xí)教程
FloEFD熱仿真分析之模型簡化（二）
風(fēng)扇簡化
FloEFD中的風(fēng)扇是將風(fēng)扇模擬為創(chuàng)建體積或質(zhì)量流量的理想設(shè)備。一般可以把風(fēng)扇應(yīng)用于封蓋封閉的入口或者出口開口的模型面上，而把詳細(xì)的風(fēng)扇模型刪除或抑制。
操作：插入-【風(fēng)扇】
在類型下選擇風(fēng)扇類型：
外部入口風(fēng)扇：此風(fēng)扇類型創(chuàng)建流入模型的入口流量并作為入口邊界條件。在模型中最初安裝風(fēng)扇的地方，為封閉入口開口的封蓋的內(nèi)部面指定外部入口風(fēng)扇條件；
外部出口風(fēng)扇：此風(fēng)扇類型創(chuàng)建流出模型的出口流動并作為出口邊界條件。 在模型中最初安裝風(fēng)扇的地方，為封閉出口開口的封蓋的內(nèi)部面指定外部出口風(fēng)扇條件。
內(nèi)部風(fēng)扇：。此風(fēng)扇類型在模型內(nèi)模擬內(nèi)部風(fēng)扇，并選擇一組面作為入口，另一組面作為出口。由于內(nèi)部風(fēng)扇的兩端均與計算域內(nèi)的流體接觸，因此根據(jù)所選風(fēng)扇的特征，兩端之間的流體靜壓差控制著穿過風(fēng)扇的流體通道。
展開 fluent傳熱模型中電子芯片的簡化方案
在fluent的傳熱模型中可以設(shè)置體熱源也可以設(shè)置面熱源，那么對于這兩種情況，該怎么簡化模型呢，遇到問題時候是簡化為面還是做耦合處理，本文對這兩種情況進(jìn)行了仿真，對最終結(jié)果進(jìn)行了對比。注：文中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)都是隨便選取。
模型：一個鋁制機(jī)箱中有一個芯片，外流場溫度為300K。
芯片為5×4×2，機(jī)箱為50×40×20。芯片為鋁制材料，芯片底面和機(jī)箱底面都是絕熱邊界，假定機(jī)箱其他面的傳熱系數(shù)為1W/(m^2*k)。芯片功率為2W。簡化為體時，設(shè)置體熱源為5×10^7W/m^3。簡化為面時，設(shè)置芯片熱流密度為3.57×10^4。
方案一：采用耦合的方法，即芯片和外流場耦合，模型和網(wǎng)格如圖1所示，網(wǎng)格是在ICEM中劃分的。
圖 1
方案二：把芯片簡化為面的熱流密度，模型和網(wǎng)格如圖2所示。
展開 為什么劃分網(wǎng)格前要簡化模型？
要考慮這兩個方面：
1、如果不簡化模型，要適應(yīng)模型那些微小細(xì)節(jié)，就需要劃分盡量小的單元（而且有時候不一定能成功），而單元越小，計算機(jī)求解時間越長，有時候甚至導(dǎo)致計算機(jī)內(nèi)存爆滿而死機(jī)。如果模型本身又很大，網(wǎng)格數(shù)量可能就會是天文數(shù)字。
2、微小細(xì)節(jié)的地方，網(wǎng)格質(zhì)量往往不怎么好，如果強(qiáng)行求解，求得的結(jié)果收斂性可能很差，準(zhǔn)確度反而不好。
關(guān)于第1點，這里補(bǔ)充說明一下，一般計算機(jī)的求解時間隨著單元數(shù)量的增加而呈指數(shù)函數(shù)增加。我們來做個假設(shè)，假設(shè)100000個單元情況下，計算時間為1s：
那么當(dāng)單元數(shù)量為1000000時，帶入可得計算時間大約為8103s（135min），這是非常耗時的，而且你的電腦很可能在計算中崩潰（軟件求解時，會把臨時數(shù)據(jù)存到C盤，數(shù)據(jù)量會隨著計算時間的增加而不斷積累，幾個G，甚至幾十個G的數(shù)據(jù)量很正常）
所以，在劃分網(wǎng)格前進(jìn)行模型的簡化是非常必要的，特別是有很多微小細(xì)節(jié)的模型。如下圖所示的小孔和小圓角等。
如果不簡化模型，劃分單元后就會這樣:
這些單元往往形狀扭曲，很難通過軟件的單元質(zhì)量檢查，如果要通過檢查，需要把單元劃分的特別小，而且往往也不一定行得通。那么可能有人要問了：我需要做哪些簡化？
一般需要對模型進(jìn)行這4種類型的簡化：
（1）對結(jié)構(gòu)特性沒有太大影響的小孔（通孔，填料槽等等）
（2）對結(jié)構(gòu)特性沒有太大影響的小圓角
（3）可以合并到一起的小平面
（4）小的邊緣
上面提到的這些在簡化后，不會對結(jié)果有什么影響。這里所說的不影響結(jié)構(gòu)的特性，一般指結(jié)構(gòu)的剛度，這種簡化的程度需要大家在實踐中去摸索，如果單元劃分不成功，很可能就是某些單元的問題，這時你就可以定位到這些單元去簡化模型。
展開 
如何使用SpaceClaim對動力電池仿真模型進(jìn)行簡化
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通過分析數(shù)模的結(jié)構(gòu)組成及各部件的作用以評估各部分對熱系統(tǒng)的影響，進(jìn)而決定對部件的保留、簡化、還是舍棄。模型簡化的原則，在盡可能仿真精度的情況下，通過簡化減少網(wǎng)格的數(shù)量同時提高網(wǎng)格質(zhì)量，提高計算效率。
流體仿真的簡化原則通常按照以下的一般性要求來完成：
①簡化掉特別細(xì)小的特征
②簡化與主要流場區(qū)域不相關(guān)的小特征
③簡化尖角區(qū)域
④適當(dāng)?shù)?em>簡化狹縫區(qū)域
⑤處理流場內(nèi)部的薄壁擋板
⑥其他需要簡化（或幾何修改）的情況
對于流場仿真：在處理幾何模型時，應(yīng)保留所有管道的內(nèi)徑和液冷板內(nèi)流道尺寸不變，對管路彎曲、管道變徑、局部彎頭等細(xì)節(jié)特征保留，水管要做到不扭曲，彎角過度平滑，同時保證簡化后接頭裝配良好，對管路、接頭、冷板的外部可進(jìn)行適度的簡化以減少網(wǎng)格量。
對于熱仿真：模型中的線束、掛耳、螺絲螺套、銅排、bms管理部件等對熱管理系統(tǒng)影響較小，可舍棄；對于熱管理系統(tǒng)影響較大的零件幾何特征可以適當(dāng)簡化，如倒角結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)對齊等。
簡化完成后，檢查整個模型是否有干涉和其他問題，如有問題，可用ANSYS-SCDM軟件對其進(jìn)行修復(fù)，如無問題，可利用SCDM對模型進(jìn)行流體域的抽取。
展開 為什么在CAE劃分網(wǎng)格之前要簡化模型
這里所說的不影響結(jié)構(gòu)的特性，一般指結(jié)構(gòu)的剛度，這種簡化的程度需要大家在實踐中去摸索，如果單元劃分不成功，很可能就是某些單元的問題，這時你就可以定位到這些單元去簡化模型。
另外，有些CAE分析軟件就自帶模型的簡化模塊，但建議大家最好在CAD軟件中畫3D模型時就簡化好再導(dǎo)入到CAE分析軟件中，因為在CAD模塊里簡化是最方便快捷的。
來源：CAE技術(shù)資訊
飛機(jī)艙內(nèi)噪聲預(yù)計模型中座椅的簡化方法
利用統(tǒng)計能量分析方法進(jìn)行飛機(jī)艙內(nèi)噪聲預(yù)計時，為保證預(yù)計的精度，需在仿真模型中建立座椅子系統(tǒng)。為達(dá)到簡化模型、提高建模效率的目的，建立座椅吸聲量與飛機(jī)座艙聲空間子系統(tǒng)阻尼損耗因子的關(guān)系，從而提出基于賽賓公式及統(tǒng)計能量分析原理的簡化方法，并利用機(jī)身聲學(xué)試驗平臺，對該方法進(jìn)行驗證。
飛機(jī)艙內(nèi)噪聲預(yù)計模型中座椅的簡化方法.pdf
SolidWorks simulation模型簡化技巧
一、
模型簡化技巧
在實際的CAE分析中，絕大部分的分析模型跟設(shè)計模型是不相同的。所以當(dāng)我們要對一個新的設(shè)計進(jìn)行分析時，首先要進(jìn)行模型的簡化。這種模型的簡化過程大概有以下幾種原則：
1，定性分析類型。在建立任何分析案例之前都要先確定案例的分析類型，因為不同的類型的模型簡化結(jié)果是不一定相同的。
如下面一個例子中我們做一個對比：
問題描述：直徑40cm，壁厚 0.25mm的圓筒上有一圈淺壓筋，位置不同。
如果分析類型為靜力學(xué)分析，從下圖中我們可以看到當(dāng)筋的位置不同時，應(yīng)力結(jié)果變化相對較小，此時當(dāng)筋可以進(jìn)行簡化。
1、當(dāng)分析類型為屈曲分析時，我們從下圖中可以看到結(jié)果差別較大，此時這些筋不能隨意簡化。
2、控制計算規(guī)模。正確選擇分析單元。在Solidworks中有桿，殼，實體單元可供選擇。如果零件是薄殼形狀我們可以采用殼單元，如果是焊件我們可以選取梁單元，其他形狀較為復(fù)雜的模型可以采用實體單元。（視實際情況而定）
3、對稱性的利用。如果在一個分析模型中同時存在模型對稱、約束條件對稱、載荷對稱。則可以利用對稱性簡化分析模型。
4、抓主要矛盾的原則
如下面的例子，究竟例子中圓角能不能被簡化？
我們可以從例子的結(jié)果中可以看到。
當(dāng)我們要分析應(yīng)力時，由于去掉圓角后模型會出現(xiàn)應(yīng)力集中，故結(jié)果會出現(xiàn)發(fā)散。此時不能簡化圓角。
當(dāng)我們要分析位移時，圓角去不去掉關(guān)系不大。此時我們可以對圓角部分進(jìn)行簡化。
5、把一個復(fù)雜問題分解為幾個簡單問題的原則。有時要分析的系統(tǒng)較為復(fù)雜，為了有效解決計算機(jī)資源不足問題。我們可以將模型分拆為多個小模型再加以分析。
6、方便設(shè)計方案及參數(shù)化改變。充分利用SolidWorks這個參數(shù)化平臺，可以大大節(jié)省時間。
二、
總結(jié)
在CAE分析中，模型的簡化起著至關(guān)重要的作用。
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