ansys 模擬拉伸實(shí)驗(yàn)的案例
基于ANSYS ls-dyna拉伸斷裂實(shí)驗(yàn)模擬
基于ANSYS ls-dyna拉伸斷裂實(shí)驗(yàn)?zāi)M
作者：大龍貓 微信公眾號(hào)：CAE_ANSYS
拉伸斷裂實(shí)驗(yàn)是測(cè)試材料的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，可以測(cè)量材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線，測(cè)量材料的抗拉強(qiáng)度，作為經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)如何獲取其模擬過(guò)程呢？仿真分析軟件AYSYS在默認(rèn)的情況下，無(wú)論受力多大都不會(huì)被拉斷，其主要原因是算法的問(wèn)題。
基于LS_dyna模擬拉伸測(cè)試實(shí)驗(yàn)
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ANSYS鋼材拉伸模擬程序
鋼材拉伸模擬.pdf
利用ANSYS/LS-DYNA的SPH-FEM耦合拉伸模擬
針對(duì)SPH與FEM的各自特點(diǎn)，為提高計(jì)算效率并消除網(wǎng)格畸變，采用SPH與FEM耦合的方法解決切削數(shù)值模擬問(wèn)題。在變形大的區(qū)域采用SPH，避免FEM的網(wǎng)格畸變過(guò)大造成計(jì)算困難。在變形小的區(qū)域采用FEM，以提高計(jì)算效率。SPH與FEM耦合算法分為固定耦合算法和自適應(yīng)耦合算法。固定耦合算法在計(jì)算之前就已確定SPH區(qū)域和FEM區(qū)域。自適應(yīng)耦合算法則在計(jì)算之前都是FEM網(wǎng)格，在計(jì)算過(guò)程中自動(dòng)地將大變形的有限元網(wǎng)格單元轉(zhuǎn)換為光滑粒子，并按SPH法計(jì)算物理量。
基于以上考量，本文運(yùn)用ANSYS/LS-DYNA進(jìn)行了SPH-FEM耦合算法的拉伸試驗(yàn)模擬。
2、模型設(shè)置
分析模型如下圖所示，拉伸件兩端采用殼單元，中間段采用SPH粒子法劃分。粒子與殼單元接觸段采用tie功能進(jìn)行綁定，以實(shí)現(xiàn)FEM與SPH之間的耦合計(jì)算。
由于采用了耦合算法，還需要對(duì)殼單元和SPH粒子進(jìn)行相關(guān)的設(shè)置，具體內(nèi)容如下：
對(duì)于模型的材料設(shè)置，考慮到模型的形狀，斷裂破壞肯定會(huì)發(fā)生在中間粒子區(qū)域，而模型的兩端殼單元區(qū)域?qū)儆诩虞d區(qū)域，不會(huì)發(fā)生破壞，也不是本次模擬的關(guān)心區(qū)域，因此為了進(jìn)一步提高求解效率和節(jié)約求解資源，模型將殼單元區(qū)域賦予剛體材料模型，即不考慮模型兩端的變形情況。粒子區(qū)域的具體材料參數(shù)如下圖所示：
為模擬拉伸工況，本次模擬中將模型的一端殼單元的自由度全部約束，使其成為固定端，在另一端殼單元采用線性位移加載，加載曲線如下圖所示：
除此之外，還需要設(shè)置相關(guān)的輸出，計(jì)算終止時(shí)間等內(nèi)容，在此不進(jìn)行一一贅述。模型攝制完成之后即可導(dǎo)出K文件，利用ANSYS/LS-DYNA求解器進(jìn)行求解。
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2025大賽優(yōu)秀作品 | 基于Ansys的XDFOI晶圓級(jí)封裝工藝的翹曲模擬與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
“Ansys 2025 全球仿真大會(huì)”仿真應(yīng)用大賽優(yōu)秀作品展示
本屆仿真應(yīng)用大賽最終評(píng)選出 30 篇 TOP 優(yōu)秀作品，分別榮獲一、二、三等獎(jiǎng)及行業(yè)最佳實(shí)踐獎(jiǎng)。近 200 位來(lái)自汽車、半導(dǎo)體、高科技、能源等行業(yè)的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創(chuàng)新實(shí)踐，充分展現(xiàn)了仿真技術(shù)的無(wú)限潛能。我們將陸續(xù)為大家分享獲獎(jiǎng)佳作，帶您一同領(lǐng)略仿真賦能創(chuàng)新的非凡力量，希望用戶能從中汲取靈感、啟迪思路。
作品名稱：基于Ansys的XDFOI晶圓級(jí)封裝工藝的翹曲模擬與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
Warpage Simulation and Experimental Validation of The X-Dimension Fan-Out Integration-Bridge Wafer Level Packaging Process
作者： 程健 | JCET專家工程師
關(guān)鍵詞：advanced package, bridge die chip, wafer level packaging, warpage simulation, element birth and death method, viscoelastic material model
作者說(shuō)
Simulating chip packaging mechanics with Ansys has deepened my understanding of Thermo-Mechanical coupling effects.
展開 Ansys Zemax | 在OpticStudio中通過(guò)幾何光線追跡來(lái)模擬楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)
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概述
這篇文章旨在介紹楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)背后的理論知識(shí)，并在OpticStudio中用幾何光線追跡模擬該實(shí)驗(yàn)，最后比較理論和模擬的結(jié)果。
簡(jiǎn)介
楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)中最著名的實(shí)驗(yàn)之一。這個(gè)實(shí)驗(yàn)通過(guò)展示光從點(diǎn)光源到干涉圖樣的變化，揭示了光的波動(dòng)特性。楊氏實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可以定性地解釋為條紋圖，也可以定量地解釋為相干因子（作為為光源寬度的函數(shù)）。兩種理論都會(huì)在本文中詳細(xì)分析。
本文將討論雙縫實(shí)驗(yàn)背后的理論，并在OpticStudio的非序列模式下對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行精確建模。
楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)
楊氏雙縫干涉衍射實(shí)驗(yàn)是描述空間相干性在干涉條紋形成中所起到的作用的經(jīng)典裝置。總體布局如下圖所示：
在觀察面上形成的條紋圖案取決于照亮縫隙面的光的空間相干性、雙縫之間分隔的距離以及從縫隙面到觀察面上的傳播距離。雖然將嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕y(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)應(yīng)用到這個(gè)問(wèn)題上看似艱巨，但一旦認(rèn)識(shí)到觀察到的干涉圖樣只是來(lái)自不同點(diǎn)光源的基礎(chǔ)條紋的總和 [Ref. 1, Section 5.2.1] ，擴(kuò)展光源形成的條紋圖樣實(shí)際上是相當(dāng)明確的。這里我們考慮光源非相干的情況，即光源上的任意兩點(diǎn)以一種不相干的方式隨機(jī)輻射，比如熱白熾燈就是非相干光源。
在OpticStudio的非序列模式中，使用幾何光線追跡和表面散射及散射光線的 “重點(diǎn)采樣(Importance Sampling) ”，就可以很好地模擬這種裝置。在觀測(cè)面上的基礎(chǔ)條紋圖案是由擴(kuò)展光源上的每個(gè)點(diǎn)形成的，而在OpticStudio中，這種條紋圖案是通過(guò)使用矩形探測(cè)器對(duì)光線進(jìn)行相干探測(cè)來(lái)發(fā)現(xiàn)的。對(duì)基礎(chǔ)條紋圖案的集合（從整個(gè)光源的采樣點(diǎn)得到）按強(qiáng)度進(jìn)行求和，得到合成的條紋圖。
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