ansys擴展拉格朗日的案例
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，相應材料參數中需添加圖示參數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；或固定循環(huán)次數，計算相應循環(huán)次數對應裂紋擴展距離。
在Fracture下分別設置相應初始裂紋及裂紋擴展參數。
分析設置中修改Fracture Controls設置。
計算結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值。
展開 Ansys攜手Autodesk推出Fusion 360 PCB擴展程序
由Ansys技術支持的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擴展程序將提供快速、準確可靠的深度信息，可幫助設計人員在開展印刷電路板（PCB）設計時獲得一次性成功
該擴展程序將促進消費類產品設計人員和工程師更廣泛地使用電磁分析
在設計流程中盡早地引入仿真技術，有助于設計團隊更迅速地探索和驗證新的PCB設計，并加快新一代智能產品的研發(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品設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擴展程序可實現快速設計探索，從而有助于在產品研發(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來準確預測裂紋擴展路徑和相關的疲勞壽命。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，本研究的結果與文獻中發(fā)表的幾項裂紋擴展實驗結果相似，這些實驗觀察到了類似的結果。
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".
展開 Ansys Lumerical｜帶 1D-2D 光柵的出瞳擴展器
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此示例顯示了設置和模擬出瞳擴展器 （EPE） 的工作流程，EPE 是波導型增強現實 （AR） 設備的重要組成部分。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中構建了二維六邊形圓柱體和一維傾斜光柵的參數化模型。另一方面，整個成像系統(tǒng)內置于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。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構，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：構建參數化光柵模型
光柵模型首先在 Lumerical 中構建并保存在 .fsp 文件中。
展開 
Ansys宣布通過收購OnScale再次擴展云產品技術
OnScale提供基于web的云原生用戶界面和框架，將助力增強Ansys云產品組合
主要亮點
Ansys現有的市場解決方案與托管云產品組合通過功能齊全的用戶界面（UI），提供可隨時隨地訪問的Ansys行業(yè)領先仿真技術
此次增加OnScale基于web的云原生用戶界面后，該產品組合將得到進一步擴展
Ansys產品組合與OnScale技術的集成將讓客戶能夠通過功能齊全的UI和基于web的全新UI，并且不受任何設備限制就能輕松訪問Ansys仿真技術
OnScale技術還將支持Ansys持續(xù)采用的以可擴展平臺為中心的方法，有助于實現新一類基于仿真的垂直應用
Ansys近日宣布已簽署收購云仿真供應商OnScale的最終協(xié)議。此次收購的技術與Ansys現有云產品組合的集成將有助于提供基于web的云原生用戶界面（UI），進而支持任意設備隨時隨地訪問Ansys一系列豐富的仿真技術。具體交易條款沒有披露，此次收購預計將不會對Ansys 2022年的合并財務報表產生重大影響。
目前，Ansys行業(yè)領先的云產品組合包含市場解決方案（由AWS提供支持的Ansys Gateway）和托管云解決方案（在Azure上運行的Ansys Cloud），使客戶能夠隨時隨地訪問Ansys仿真技術。此外，PyAnsys（Ansys面向廣泛開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)的開源Python API軟件包）提供以平臺為中心的可擴展方法，支持開發(fā)和部署基于仿真的全新垂直化或特定用例應用。
展開 聯合方案 | Ansys二維光柵出瞳擴展系統(tǒng)優(yōu)化（下）
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OpticStudio STAR 模塊：Ansys 數據導出擴展
注意：該擴展在 Ansys 工作臺的開發(fā)和測試使用英語作為語言設置。在 Ansys工作臺中使用其他語言設置時可能會出現問題。(此外，Ansys 分析名稱和導出文件的文件夾名稱必須是字母或數字字符)。
概述
該擴展可讀取面變形和體溫度曲線。它能將輸出數據集創(chuàng)建為 .txt 文件，并存入 Ansys 工作臺項目目錄 user_files 文件夾中的單獨文件夾里。各列使用制表符分隔并依次描述節(jié)點位置及變形或溫度。結果隨任何求解/結果評估一起導出。
該擴展旨在應用于導入了溫度曲線的結構分析。在這類分析中，該擴展可從同一分析中導出變形和溫度。如果未指定溫度曲線，將導出均勻體溫度。它們現在包含基于環(huán)境設置的均勻溫度。該擴展可以在熱分析中使用，但只會提供溫度文件。
展開 Ansys攜手Autodesk推出Fusion 360 PCB擴展程序
由Ansys技術支持的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擴展程序將提供快速、準確可靠的深度信息，可幫助設計人員在開展印刷電路板（PCB）設計時獲得一次性成功
該擴展程序將促進消費類產品設計人員和工程師更廣泛地使用電磁分析
在設計流程中盡早地引入仿真技術，有助于設計團隊更迅速地探索和驗證新的PCB設計，并加快新一代智能產品的研發(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品設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擴展程序可實現快速設計探索，從而有助于在產品研發(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 ARCAN 試樣靜態(tài)裂紋擴展分析 - ANSYS Workbench ￥3
本教程包括 ARCAN 樣本的逐步靜態(tài)裂紋擴展分析。
步驟 1：概述
在復雜的飛機結構中，裂紋擴展很少以耐久性和損傷容限分析 (DADTA) 中假設的理想方式擴展。通常，施加的載荷并不垂直于裂紋成核特征和隨后的裂紋擴展。這種情況稱為混合型裂紋擴展，或更籠統(tǒng)地說，三維 (3D) 裂紋擴展。大多數 DADTA 僅假設 I 型載荷；因此，工程判斷用于估計理想模型中存在的誤差量。需要更好地了解混合型疲勞裂紋擴展，以設計更好的裂紋預測模型。在混合型疲勞裂紋擴展領域發(fā)表的研究成果很少，阻礙了更新、更準確的 DADTA 的開發(fā)。
第 2 步：設置
在 ANSYS Workbench 主菜單上拖放靜態(tài)結構分析：
步驟3：工程數據（材料模型）
本教程選定的材料是“SAE 1020 碳鋼”。
材料模型由各向同性彈性、拉伸屈服強度和拉伸極限強度組成。
步驟 4：幾何（SpaceClaim 模型）
在 SpaceClaim 上創(chuàng)建的厚度為 1.01 毫米的 ARCAN 樣本的尺寸如下所示：
步驟 5：定義裂縫（命名選擇）
在定義裂紋前沿和裂紋表面時，下圖中可見的邊緣和表面被用作命名選擇：
步驟 6：定義裂紋（預網格裂紋和 SMART 裂紋擴展）
利用上一步創(chuàng)建的命名選擇，“預網格裂紋”定義如下：
具有靜態(tài)裂紋擴展選項和 600 MPA.mm ^ (0.5) 應力強度因子的“SMART 裂紋擴展”已通過預網格裂紋定義：
步驟 7：網格操作
已實施“面片符合方法”和“裂紋前沿細化”的默認網格操作。
展開 OpticStudio STAR 模塊：Ansys 數據導出擴展
注意：該擴展在 Ansys 工作臺的開發(fā)和測試使用英語作為語言設置。在 Ansys工作臺中使用其他語言設置時可能會出現問題。(此外，Ansys 分析名稱和導出文件的文件夾名稱必須是字母或數字字符)。
概述
該擴展可讀取面變形和體溫度曲線。它能將輸出數據集創(chuàng)建為 .txt 文件，并存入 Ansys 工作臺項目目錄 user_files 文件夾中的單獨文件夾里。各列使用制表符分隔并依次描述節(jié)點位置及變形或溫度。結果隨任何求解/結果評估一起導出。
該擴展旨在應用于導入了溫度曲線的結構分析。在這類分析中，該擴展可從同一分析中導出變形和溫度。如果未指定溫度曲線，將導出均勻體溫度。它們現在包含基于環(huán)境設置的均勻溫度。該擴展可以在熱分析中使用，但只會提供溫度文件。
展開 Ansys攜手羅克韋爾自動化擴展數字孿生連接優(yōu)化工業(yè)運營
羅克韋爾自動化和Ansys開展合作，改進工業(yè)運營的設計、部署和性能
主要亮點
羅克韋爾自動化最新發(fā)布的Studio 5000 Simulation Interface實現與Ansys Twin Builder的連接
此次擴展互聯使工程團隊能夠實現基于仿真的數字孿生，提供大量深度信息，改進系統(tǒng)設計、性能和維護
Ansys和羅克韋爾自動化（Rockwell Automation）正在將數字孿生連接擴展至工業(yè)控制系統(tǒng)，助力用戶優(yōu)化工業(yè)運營的設計、部署和性能。通過應用基于仿真的數字孿生，工程團隊能夠獲得新的洞察，加快創(chuàng)新速度并降低從設計階段到生產階段的成本。
羅克韋爾自動化最新發(fā)布的Studio 5000 Simulation Interface現在可以連接Ansys Twin Builder，支持自動化，使工藝工程師能夠充分發(fā)揮基于仿真的數字孿生的作用。用戶能夠在虛擬空間中創(chuàng)建并測試設計，從而節(jié)省用于高昂的物理原型所產生的時間和資金。數字孿生還能用于在現場實施流程變更之前測試流程變更，以提高吞吐量和其他性能指標。
羅克韋爾自動化最新發(fā)布的Studio 5000 Simulation Interface實現與Ansys Twin Builder的連接
預測性維護彰顯了基于仿真的數字孿生的另一顯著優(yōu)勢。Ansys Twin Builder使用戶能夠進行多物理場分析，以了解流速、機械應力和熱分布等壓力如何影響現場設備。
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Ansys宣布通過收購OnScale再次擴展云產品技術
OnScale提供基于web的云原生用戶界面和框架，將助力增強Ansys云產品組合
主要亮點
Ansys現有的市場解決方案與托管云產品組合通過功能齊全的用戶界面（UI），提供可隨時隨地訪問的Ansys行業(yè)領先仿真技術
此次增加OnScale基于web的云原生用戶界面后，該產品組合將得到進一步擴展
Ansys產品組合與OnScale技術的集成將讓客戶能夠通過功能齊全的UI和基于web的全新UI，并且不受任何設備限制就能輕松訪問Ansys仿真技術
OnScale技術還將支持Ansys持續(xù)采用的以可擴展平臺為中心的方法，有助于實現新一類基于仿真的垂直應用
Ansys近日宣布已簽署收購云仿真供應商OnScale的最終協(xié)議。此次收購的技術與Ansys現有云產品組合的集成將有助于提供基于web的云原生用戶界面（UI），進而支持任意設備隨時隨地訪問Ansys一系列豐富的仿真技術。具體交易條款沒有披露，此次收購預計將不會對Ansys 2022年的合并財務報表產生重大影響。
目前，Ansys行業(yè)領先的云產品組合包含市場解決方案（由AWS提供支持的Ansys Gateway）和托管云解決方案（在Azure上運行的Ansys Cloud），使客戶能夠隨時隨地訪問Ansys仿真技術。此外，PyAnsys（Ansys面向廣泛開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)的開源Python API軟件包）提供以平臺為中心的可擴展方法，支持開發(fā)和部署基于仿真的全新垂直化或特定用例應用。
展開 改進的緊湊拉伸試樣的疲勞裂紋擴展分析 - ANSYS Workbench ￥3
改進的緊湊拉伸試樣的疲勞裂紋擴展分析 - ANSYS Workbench
本教程包括改進的緊湊拉伸試樣的逐步疲勞裂紋分析。
步驟 1：概述
這項工作的主要目的是提出混合模式載荷下線性彈性材料中裂紋擴展路徑的數值模型，以及研究在恒定幅值載荷條件下改進的緊湊拉伸試樣中孔洞的存在對疲勞裂紋擴展和疲勞壽命的影響。
ANSYS Mechanical（工作臺）利用 ANSYS 中的一項新功能即智能裂紋擴展技術，準確預測恒定幅值載荷條件下的裂紋擴展路徑和相關的疲勞壽命。
在線彈性斷裂力學 (LEFM) 假設下，采用巴黎定律模型評估具有不同 MCTS 配置的改進緊湊拉伸試樣 (MCTS) 的混合模式疲勞壽命。該方法涉及通過增量裂紋擴展分析準確評估應力強度因子 (SIF)、裂紋擴展路徑和疲勞壽命評估。
疲勞裂紋擴展結果表明，疲勞裂紋始終被孔吸引，因此要么它只能彎曲路徑并向孔擴展，要么它只能從孔中浮出并在孔消失后進一步擴展。就混合型載荷條件下裂紋擴展的軌跡而言，本研究的結果與文獻中發(fā)表的幾項裂紋擴展實驗的結果相一致，這些實驗顯示了類似的觀察結果。
本教程主要基于 Abdulnaser M. Alshoaibi 和 Yahya Ali Fageehi 的論文“線性彈性材料疲勞裂紋擴展路徑的數值分析和壽命預測”。
第 2 步：設置
在 ANSYS Workbench 主菜單上拖放靜態(tài)結構分析：
步驟3：工程數據（材料模型）
本教程選定的材料是“SAE 1020 碳鋼”。
材料模型由各向同性彈性、拉伸屈服強度、拉伸極限強度和巴黎定律參數（C 和 m）組成。
展開 ANSYS Workbench Mechanical 設置對稱邊界及結果擴展顯示
圖 11 Workbench Mechanical添加循環(huán)邊界操作
添加顯示擴展。若希望在結果計算完成后，顯示完整的實體，而非一個循環(huán)對稱單元，需要添加顯示擴展。點擊項目樹中“模型->對稱”，在詳細信息框中將“重復數量”設置為需要重復的數量，此案例是四分之一對稱模型，因此“重復數量”設置為4，“類型”設置為“極”，“方法”為完全。由于該案例旋轉單元每繞軸心旋轉90°重復一次，因此“Δθ”設置為90°。界面操作如圖 12所示。至此，完成對稱區(qū)域的設置。
圖 12 Workbench Mechanical循環(huán)對稱添加顯示擴展操作
設置完成后，結果圖像自動切換為擴展顯示。該案例的顯示結果如圖 13所示。
(a) 內圓筒溫度分布
(b) 外圓筒溫度分布
圖 13 循環(huán)對稱設置完成擴展顯示后的計算結果云圖
展開 【ANSYS技巧】如何巧妙的在Workbench 中擴展結果顯示
2D軸對稱的擴展顯示
對于一些圓柱型體的分析，采用2D軸對稱方式能更快的獲取結果，分析中先在DM模塊繪制2D模型，注意一定要將2D模型放置在XY平面上,Y軸位默認為軸對稱線。如圖1所示。
設置計算類型為2D，一定要在打開后面界面之前設置，否則設置的2D類型就不起作用了。如圖2所示。
計算完畢后查看結果
設置對稱擴展顯示
在symmetry中設置，將默認的type設置為2D Axisymmetric，如圖3所示，則默認的結果就是圓柱體的全部顯示，更改重復數量和角度間隔可以獲取相應的顯示效果，如更改數量為27，角度為10則結果為270度顯示，如圖4和圖5所示。
圖1 2D平面模型
圖2 設置分析類型
圖3 設置對稱擴展方式
圖4設置對稱擴展數量
圖5 擴展結果
3D對稱的擴展顯示
三維方式的對稱結果擴展顯示相比而言，其可選項較多，以兩端支撐梁受力變形為例，分析采用一半的模型分析，如圖6所示。模型分析以綠色端面為對稱面，則結果如圖7所示。
擴展顯示時設置symmetry的相關選項，此時對稱選項的相關設置不影響結果，僅僅是對結果的顯示的后處理，而symmetry Region的設置是影響結果的，設置對稱面的法向后得到結果，如圖8所示。
對稱的圖像擴展有三個，如圖9所示，對應坐標的三個方向的擴展（相當于建模的陣列功能），一般設置一個就可以了，對一個方向對稱擴展。
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