ansys擴展模態(tài)的作用的案例
考慮壩體-庫水相互作用的重力壩模態(tài)分析--對比分析ANSYS和ABAQUS重力壩流固耦合模態(tài)結(jié)果
模態(tài)分析主要目的是為測得結(jié)構(gòu)的固有頻率、周期和振型，每一階模態(tài)都有特定的固有頻率、阻尼比和模態(tài)振型。通過模態(tài)分析方法搞清楚了結(jié)構(gòu)物在某一易受影響的頻率范圍內(nèi)的各階主要模態(tài)的特性，就可以預言結(jié)構(gòu)在此頻段內(nèi)在外部或內(nèi)部各種振源作用下產(chǎn)生的實際振動響應。--引自《百度百科》
下面直接開始進入正文。
混凝土重力壩材料參數(shù)如下
彈性模量E=30GPa，泊松比v=0.167，密度rou=2450kg/m3
在ANSYS中，混凝土壩壩體采用平面Plane42單元，庫水采用Fluid29單元來進行模態(tài)計算。
展開 疲勞荷載作用下裂紋擴展
疲勞荷載作用下裂紋擴展
基于LS-DYNA的地應力作用下巖石爆破裂紋擴展模擬-限時優(yōu)惠 ￥49.9
模擬論文發(fā)表在SCI期刊Mechanics of Materials，新版中科院分區(qū)大類一區(qū)，論文內(nèi)容為地應力作用下巖石爆破裂紋擴展模擬。
論文首頁
各向同性地應力作用下爆破裂紋擴展模擬
各向異性地應力作用下爆破裂紋擴展模擬
模態(tài)分析在揚聲器設(shè)計優(yōu)化中的作用
這次圖和動態(tài)圖比較多，應該容易看得懂
一、結(jié)構(gòu)模態(tài)
1.揚聲器Fs
一般是第一階模態(tài)
2.晃動模態(tài)
一般是第二階和第三階模態(tài)。對軸對稱喇叭來說，模態(tài)頻率接近，振型旋轉(zhuǎn)90°。
容易擦圈 這個頻率點一般不是位移最大的時候
如果是類似下面的方形或者跑道型振膜，一般長軸晃動是第二階，短軸晃動是第三階
3.中頻谷
音盆邊緣諧振
4.節(jié)圓分割振動
會對頻響曲線噪聲峰峰谷谷的影響
5.非軸對稱分割振動
一般情況下對揚聲器頻率響應影響不大。如果用2維軸對稱會損失全部軸對稱模態(tài)，或者1/2,1/4模型會損失部分軸對稱模態(tài)。最近還和一位同事探討過這個問題。
6. 結(jié)構(gòu)強度
可以定性半定量地判斷盆架或外殼的結(jié)構(gòu)強度
對結(jié)構(gòu)弱的位置進行增加加強筋，加厚之類的操作
參看【揚聲器系統(tǒng)設(shè)計與仿真】揚聲器振動結(jié)構(gòu)仿真分析
可以采用Klippel的Scanner模塊或者Polytec激光測振儀來進行驗證，或直接判斷
二、聲模態(tài)
1. 倒相箱的準確Fb計算
2.箱內(nèi)駐波
可以通過改變箱體內(nèi)尺寸，調(diào)整揚聲器安裝位置等方法來避免箱內(nèi)駐波對頻響曲線的影響
3.考慮吸音棉的影響
可以通過改變添加吸音棉等方法來避免箱內(nèi)駐波對頻響曲線的影響
下圖是一定條件下空箱和增加吸音棉對揚聲器頻響影響的差異。可以看到某些頻段增加吸音棉可以減少箱內(nèi)駐波對揚聲器頻響的影響。
參看 【揚聲器系統(tǒng)設(shè)計與仿真】箱體內(nèi)駐波以及復雜開口箱fb仿真
三、聲固耦合模態(tài)
也可以稱為濕模態(tài)。 高音，壓縮高音，微型揚聲器等等需要考慮空氣的耦合對模態(tài)的影響
當然這個就比較復雜了。
展開 
流體作用下彎曲管道單向流固耦合計算及濕模態(tài)分析
圖29 各階模態(tài)振型
本文中的算例綜合自CAENET技術(shù)中心頻道的兩篇文章《流體作用下彎曲管道應力分析》《流體作用下彎曲管道濕模態(tài)分析》，作者：faee0。
流體作用下彎曲管道單向流固耦合計算及濕模態(tài)分析
濕模態(tài)的概念
通常我們所說的結(jié)構(gòu)模態(tài)，都是在真空中的結(jié)構(gòu)模態(tài)，不考慮周圍流體的影響下的模態(tài)，這種模態(tài)可以稱為“干模態(tài)”，即不受流體影響的模態(tài)。
而實際中，我們通常計算的結(jié)構(gòu)都是被流體“包圍”著，例如在空氣中行駛的汽車，周圍被空氣包圍著，在水中行駛的船，周圍被水包圍著，或者部分被水包圍著。
在不考慮車身周圍的空氣的影響下，我們計算的車身模態(tài)都是干模態(tài)，因為空氣的密度比較小，空氣對車身模態(tài)的影響比較小，我們可以把車身的干模態(tài)當成車身在空氣中的濕模態(tài)，即忽略空氣的影響，誤差也不會太大。
而在水中行駛的船，由于水的密度比較大，水對結(jié)構(gòu)模態(tài)的影響比較大，如果忽略水的影響，那么計算出來的模態(tài)(干模態(tài))就與實際的船的模態(tài)誤差就很大，此時就必須考慮水的影響，計算濕模態(tài)。
濕模態(tài)分析實際上是在單向流固耦合計算基礎(chǔ)上進行的預應力模態(tài)分析。本文以流體作用下彎曲管道為例，首先利用ANSYS Fluent及ANSYS靜力分析模塊對其進行單向流固耦合計算，然后在此基礎(chǔ)上開展彎曲管道在流體作用下振動模態(tài)分析。
單向流固耦合計算
工業(yè)管道系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)彎管。流體介質(zhì)流經(jīng)彎曲管道時，管壁承受流體賦予的壓力，不均勻的壓力分布會對管道產(chǎn)生額外的應力。
1
計算思路
眾所周知，CFD計算的目的是為了獲取計算空間中的壓力、速度、溫度等物理量分布，而結(jié)構(gòu)有限元計算的目的是為了獲取結(jié)構(gòu)件上應力、應變和位移等物理物理量。
展開 【年終系列實例EX5】流體作用下彎曲管道濕模態(tài)分析
流體作用下彎曲管道濕模態(tài)分析
1 實例說明
濕模態(tài)分析實際上是在單向流固耦合計算基礎(chǔ)上進行的預應力模態(tài)分析。本例接案例4單向流固耦合計算（地址：http://forums.caenet.cn/showtopic-621848.aspx），開展彎曲管道在流體作用下振動模態(tài)分析。
2 干模態(tài)計算
先考慮干模態(tài)分析（不考慮流體在管道中的流動）。計算流場如圖1所示。去掉案例3中的流體計算，利用案例3中的固體計算網(wǎng)格。
圖 1模態(tài)計算
雙擊C5單元格進入模態(tài)分析模塊。點擊Modal節(jié)點下Analysis Settings子節(jié)點，在下方的屬性欄設(shè)置框中設(shè)置Max Models to Find為6，尋找模型的6階模態(tài)。如圖2所示。
圖 2設(shè)置模態(tài)階數(shù)
計算得到各階頻率如圖3所示。
圖 3各階頻率
3 濕模態(tài)計算
數(shù)據(jù)流程如圖4所示。
圖4濕模態(tài)數(shù)據(jù)流程
3.1 計算模型
鼠標雙擊D5單元格進入模態(tài)分析設(shè)置。
如圖5所示，點擊Static Structural，在下方屬性欄設(shè)置中選擇Large Deflection為On，開啟大變形設(shè)置，這樣才能在計算模態(tài)過程中考慮到力的作用。
圖 5開啟大變形
從圖6所示可以看出，軟件自動設(shè)置為預應力模態(tài)分析。
圖 6模型樹菜單
點擊Modal樹菜單下節(jié)點Analysis Settings，在屬性框中進行如圖7所示設(shè)置。
圖 7設(shè)置模態(tài)搜索參數(shù)
進行求解計算，計算結(jié)果如圖8所示，可以看到每一階的頻率。
圖 8模態(tài)計算結(jié)果
可以選擇所有的模態(tài)頻率，點擊右鍵，選擇菜單Create Mode Shape Results，如圖9所示查看各階振型。
展開 ANSYS beam梁模態(tài)分析，包括考慮預應力和大變形下的預應力模態(tài)分析 ￥5
一邊固定考慮預應力下的模態(tài)
前三階模態(tài)
SET TIME/FREQ LOAD STEP SUBSTEP CUMULATIVE
1 1.9673 1 1 1
2 40.145 1 2 2
3 118.74 1 3 3
3.考慮到幾何大變形情況下的模態(tài)分析
前三階模態(tài)
SET TIME/FREQ LOAD STEP SUBSTEP CUMULATIVE
1 4.7743 1 1 1
2 37.859 1 2 2
3 110.28 1 3 3
看出來，有預應力情況下，第一階頻率會變小，這是因為，在另一端點的力作用下，有預應力的情況下，端點位移變大 ，剛度減小，考慮幾何大變情況下，端點作用力下，位移增加了，但是比單純線性考慮時，較小。所以剛度居中。
具體命令流見beam.txt、beam_pstres.txt和beam_pstres_modal_nlgeom.txt
展開 ANSYS WORKBENCH疲勞裂紋擴展分析
接上一案例，采用ANSYS WORKBENCH進行疲勞裂紋擴展分析，模型參數(shù)與上一案例相同。
當采用圖示模型進行計算時，會有如下報錯信息。
于是依據(jù)模型對稱性，修改模型如下。
WORKBENCH中疲勞裂紋擴展基于應力強度因子形式的paris公式，相應材料參數(shù)中需添加圖示參數(shù)C和m。
ANSYS中提供了兩種疲勞裂紋擴展壽命計算方式，即固定裂紋擴展距離，計算每次擴展對應循環(huán)次數(shù)；或固定循環(huán)次數(shù)，計算相應循環(huán)次數(shù)對應裂紋擴展距離。
在Fracture下分別設(shè)置相應初始裂紋及裂紋擴展參數(shù)。
分析設(shè)置中修改Fracture Controls設(shè)置。
計算結(jié)果可獲取圖示的裂紋擴展距離、裂紋擴展壽命曲線及相應曲線的數(shù)值。
展開 ANSYS基于VC++6.0的二次開發(fā)ANSYS基于VC++6.0的二次開發(fā)與 相互作用分析在ANSYS中的實
這樣設(shè)計的優(yōu)點：能夠提醒用戶輸入并檢查用于三維數(shù)值模擬的相關(guān)參數(shù)，避免用戶在不輸入?yún)?shù)的情況下直接調(diào)用ANSYS進行計算而造成錯誤。
程序設(shè)計采用文檔讀寫的方式將輸入的計算參數(shù)插入到用APDL語言進行二次開發(fā)的ANSYS計算模塊。參數(shù)化設(shè)計的ANSYS計算模塊就可以根據(jù)輸入的參數(shù)進行數(shù)值模擬計算。
3.3.4 ANSYS后處理模塊的二次開發(fā)
ANSYS軟件提供了兩個后處理器，可以對結(jié)果進行時間－歷程后處理
和通用后處理。對于相互作用體系地震反應分析，它可以將模擬結(jié)果用應力圖、等值線（面）、動畫等形式輸出與轉(zhuǎn)換。其中POST1通用后處理器可用于觀察整個模型或模型的一部分在某一時間的模擬結(jié)果，可顯示結(jié)構(gòu)在地震作用下的應力圖和位移變形圖；時間—歷程后處理器POST26用于檢查模型中指定點的分析結(jié)果與時間的函數(shù)關(guān)系，可顯示模型上各個節(jié)點的各變量的時程曲線。可見，對于大多數(shù)的后處理分析我們可以直接使用ANSYS的后處理器。但由于ANSYS是一個通用軟件，而對某些特殊領(lǐng)域的后處理分析無能為力或者不是很方便，因而，需要對其進行二次開發(fā)，以減輕后處理工作和提高后處理效率。
在相互作用體系地震反應分析中，有時除了關(guān)注各物理量時程曲線外，還關(guān)心其在結(jié)構(gòu)高度方向的分布（如層間位移、層間剪力、層間加速度反應等）。解決這一問題的二次開發(fā)需要結(jié)合相互作用體系地震反應分析特點進行。
(1)物理量分析
在地震反應時程分析中，我們對樓層位移時程、加速度時程、柱應力應變時程 、剪力墻應力應變時程比較關(guān)心，同時還需要分析層間位移和層間加速度變化。考慮到本文將計算多種工況，本程序?qū)ΤＲ姷淖兞烤帉懥撕筇幚沓绦颍哂型ㄓ眯裕瑯O大地提高了后處理效率。
展開 Ansys攜手Autodesk推出Fusion 360 PCB擴展程序
由Ansys技術(shù)支持的PCB擴展將成為Autodesk Fusion 360的首款第三方擴展程序
主要亮點
Autodesk Fusion 360擴展程序?qū)⑻峁┛焖佟蚀_可靠的深度信息，可幫助設(shè)計人員在開展印刷電路板（PCB）設(shè)計時獲得一次性成功
該擴展程序?qū)⒋龠M消費類產(chǎn)品設(shè)計人員和工程師更廣泛地使用電磁分析
在設(shè)計流程中盡早地引入仿真技術(shù)，有助于設(shè)計團隊更迅速地探索和驗證新的PCB設(shè)計，并加快新一代智能產(chǎn)品的研發(fā)速度
Ansys 和Autodesk合作推出一款印刷電路板（PCB）擴展程序，這標志著其將成為Autodesk Fusion 360的首款第三方擴展。在兩家公司共同愿景的推動下，該擴展程序旨在促進消費類產(chǎn)品設(shè)計人員和工程師更廣泛地使用電磁分析。
Ansys與Autodesk合作研發(fā)的Fusion 360 PCB擴展程序可實現(xiàn)快速設(shè)計探索，從而有助于在產(chǎn)品研發(fā)流程后期階段減少成本高昂的原型制作。通過在Fusion 360中嵌入式集成Ansys市場領(lǐng)先的電磁功能，電氣CAD用戶將能夠在Fusion 360工作流程中開展近乎實時的PCB分析。
展開 
改進型緊湊拉伸試樣疲勞裂紋擴展分析-ANSYS Workbench ￥3
研究的主要目標是展示裂紋擴展路徑的數(shù)值模型，并研究孔洞對改進型緊湊拉伸試樣（MCTS）在恒定振幅載荷條件下疲勞裂紋擴展和疲勞壽命的影響。研究使用了ANSYS Mechanical (Workbench)軟件，利用ANSYS中的智能裂紋擴展技術(shù)來準確預測裂紋擴展路徑和相關(guān)的疲勞壽命。巴黎定律模型被用來評估不同配置的MCTS在線性彈性斷裂力學（LEFM）假設(shè)下的混合模式疲勞壽命。這種方法涉及準確評估應力強度因子（SIFs）、裂紋擴展路徑，并通過增量裂紋擴展分析進行疲勞壽命評估。疲勞裂紋擴展結(jié)果表明，疲勞裂紋總是被孔洞吸引，因此它要么只能彎曲其路徑并向孔洞擴展，要么只能在孔洞丟失后從孔洞處漂浮并進一步擴展。在混合模式載荷條件下的裂紋擴展軌跡方面，本研究的結(jié)果與文獻中發(fā)表的幾項裂紋擴展實驗結(jié)果相似，這些實驗觀察到了類似的結(jié)果。
3. : Setup
拖動Static Structural Analysis 到 ANSYS Workbench中:
4. : Engineering Data (Material Model)
o 選擇的材料為"SAE 1020 Carbon Steel".
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在設(shè)計流程中盡早地引入仿真技術(shù)，有助于設(shè)計團隊更迅速地探索和驗證新的PCB設(shè)計，并加快新一代智能產(chǎn)品的研發(fā)速度
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展開 Ansys Lumerical｜帶 1D-2D 光柵的出瞳擴展器
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此示例顯示了設(shè)置和模擬出瞳擴展器 （EPE） 的工作流程，EPE 是波導型增強現(xiàn)實 （AR） 設(shè)備的重要組成部分。該工作流程將利用 Lumerical 和 Zemax OpticStudio 之間的動態(tài)鏈接功能 。為了使用動態(tài)鏈接，在Lumerical中構(gòu)建了二維六邊形圓柱體和一維傾斜光柵的參數(shù)化模型。另一方面，整個成像系統(tǒng)內(nèi)置于Zemax OpticStudio中。在光線追蹤過程中，當光線照射到光柵上時，Zemax OpticStudio 會自動調(diào)用 Lumerical 來計算精確的電場響應，從而可以對系統(tǒng)進行準確評估。
概述
EPE是基于波導的AR系統(tǒng)（如Microsoft Hololens）中最流行的技術(shù)之一。它包括一塊薄玻璃板（波導），上面有幾個光柵。光柵的周期、區(qū)域形狀和周期方向通常在 k 空間中規(guī)劃。K 空間是一個二維空間，該空間中的任何單個點始終表示射線傳播方向。當衍射光柵改變光線的傳播方向時，它在該 k 空間中的位置會被矢量移動，其中矢量的長度與周期有關(guān)。K-space是一個非常有用的概念，用于規(guī)劃EPE系統(tǒng)的光傳播和光柵周期。
上述文章中的系統(tǒng)適用于具有三個 1D 光柵的 EPE。此示例的主要區(qū)別在于，我們將使用 1D 光柵進行內(nèi)耦合，并使用 2D 光柵進行外耦合。二維光柵具有六邊形周期結(jié)構(gòu)，光束在k空間中傳播，如下圖所示。如下圖所示，為了讓光束在二維波導中移動以擴大出瞳，我們設(shè)計了光柵，讓光束傳播方向在k空間中像六邊形一樣移動。這允許光束傳播并分布到波導中的大區(qū)域，如下圖右圖所示。
第 1 步：構(gòu)建參數(shù)化光柵模型
光柵模型首先在 Lumerical 中構(gòu)建并保存在 .fsp 文件中。
展開 ANSYS基于VC++6.0的二次開發(fā)與相互作用分析在ANSYS中的實現(xiàn)
這樣設(shè)計的優(yōu)點：能夠提醒用戶輸入并檢查用于三維數(shù)值模擬的相關(guān)參數(shù)，避免用戶在不輸入?yún)?shù)的情況下直接調(diào)用ANSYS進行計算而造成錯誤。
程序設(shè)計采用文檔讀寫的方式將輸入的計算參數(shù)插入到用APDL語言進行二次開發(fā)的ANSYS計算模塊。參數(shù)化設(shè)計的ANSYS計算模塊就可以根據(jù)輸入的參數(shù)進行數(shù)值模擬計算。
3.3.4 ANSYS后處理模塊的二次開發(fā)
ANSYS軟件提供了兩個后處理器，可以對結(jié)果進行時間－歷程后處理
和通用后處理。對于相互作用體系地震反應分析，它可以將模擬結(jié)果用應力圖、等值線（面）、動畫等形式輸出與轉(zhuǎn)換。其中POST1通用后處理器可用于觀察整個模型或模型的一部分在某一時間的模擬結(jié)果，可顯示結(jié)構(gòu)在地震作用下的應力圖和位移變形圖；時間—歷程后處理器POST26用于檢查模型中指定點的分析結(jié)果與時間的函數(shù)關(guān)系，可顯示模型上各個節(jié)點的各變量的時程曲線。可見，對于大多數(shù)的后處理分析我們可以直接使用ANSYS的后處理器。但由于ANSYS是一個通用軟件，而對某些特殊領(lǐng)域的后處理分析無能為力或者不是很方便，因而，需要對其進行二次開發(fā)，以減輕后處理工作和提高后處理效率。
在相互作用體系地震反應分析中，有時除了關(guān)注各物理量時程曲線外，還關(guān)心其在結(jié)構(gòu)高度方向的分布（如層間位移、層間剪力、層間加速度反應等）。解決這一問題的二次開發(fā)需要結(jié)合相互作用體系地震反應分析特點進行。
(1)物理量分析
在地震反應時程分析中，我們對樓層位移時程、加速度時程、柱應力應變時程 、剪力墻應力應變時程比較關(guān)心，同時還需要分析層間位移和層間加速度變化。考慮到本文將計算多種工況，本程序?qū)ΤＲ姷淖兞烤帉懥撕筇幚沓绦颍哂型ㄓ眯裕瑯O大地提高了后處理效率。
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