理論計(jì)算和ansys仿真的案例
第一篇梁單元的軸力圖 （理論計(jì)算、ABAQUS仿真、ANSYS仿真方法） ￥10
第一篇梁單元的軸力圖
（理論計(jì)算、ABAQUS仿真、ANSYS仿真方法）
篇幅內(nèi)容僅針對自我學(xué)習(xí)總結(jié)展示，并希望給軟件初學(xué)者帶來一定啟發(fā)。
結(jié)構(gòu)有限元仿真中有兩種一維單元：桁架與梁
桁架單元：僅承受軸力作用；如二力桿。由于只在軸向承受拉/壓載荷，所以只需要定義截面面積；應(yīng)力和變形均與截面形狀無關(guān)。ABAQUS 6.14-4中對應(yīng)單元為truss T2D2；ANSYS 18.0中對應(yīng)單元為link180。
梁單元：可承受軸向拉/壓載荷，具有承受扭轉(zhuǎn)和彎曲的能力。由于可承受扭轉(zhuǎn)、彎曲等組合變形，梁單元需要定義截面形狀。ABAQUS與ANSYS對應(yīng)均為beam單元。
孫訓(xùn)芳先生的《材料力學(xué)》例題2-1：一等直桿及其受力情況如下圖，試作桿的軸力圖。
由于桁架單元僅能承受拉/壓載荷；而梁單元可承受拉、壓、彎曲、扭轉(zhuǎn)的組合變形，梁單元可承受的載荷類型更為復(fù)雜，故此篇通篇采用梁單元作為分析。
展開 Ansys聯(lián)合微軟推動芯片開發(fā)、仿真和云計(jì)算方面的創(chuàng)新
在Azure開展的早期測試中發(fā)現(xiàn)對大規(guī)模計(jì)算流體動力學(xué)（CFD）仿真的速度提升高達(dá)80%，顯式有限元分析（FEA）碰撞測試的速度提升高達(dá)50%。這意味著Ansys Cloud客戶可以更快地求解CAE問題，從而在更短時間內(nèi)做出更佳設(shè)計(jì)決策。
AMD的EPYC產(chǎn)品管理副總裁Ram Peddibhotla表示：“對高性能計(jì)算的需求比以往任何時候都要強(qiáng)烈。AMD繼續(xù)著眼于為我們的合作伙伴和客戶提供合適的處理器來支持合適的工作負(fù)載。而搭載AMD 3D V-Cache技術(shù)的第3代AMD EPYC處理器非常適合高性能計(jì)算。我們非常高興能與Azure和Ansys合作，開發(fā)能為CFD、FEA等高性能計(jì)算提供卓越性能的解決方案。”
Ansys Cloud近日將自動升級，以提供搭載AMD 3D V-Cache技術(shù)的AMD EPYC 7003系列處理器
（圖片來源：AMD）
Ansys產(chǎn)品高級副總裁Shane Emswiler稱：“HBv3虛擬機(jī)在Azure上提供了前所未有的性能提升。看到這種提升是通過AMD的創(chuàng)新3D存儲器堆疊技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，令人倍感欣慰。這對Ansys而言是真正的良性循環(huán)，這讓我們的客戶有信心向云端遷移更多仿真計(jì)算，以盡快獲得性能提升。”
微軟Azure的首席項(xiàng)目經(jīng)理Evan Burness指出：“在各行業(yè)和研究領(lǐng)域，創(chuàng)新現(xiàn)在都是一個與計(jì)算相關(guān)的問題，這意味著對微軟Azure客戶而言，HPC現(xiàn)在具有比以往更重要的戰(zhàn)略意義。通過與Ansys密切合作，我們將搭載AMD 3D V-Cache技術(shù)的第3代AMD EPYC處理器引入Azure最受歡迎的HPC虛擬機(jī)HBv3，惠及所有Ansys Cloud用戶。這是一次將領(lǐng)先的軟件工具與最強(qiáng)大的HPC解決方案之一的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合。”
展開 Ansys聯(lián)合微軟推動芯片開發(fā)、仿真和云計(jì)算方面的創(chuàng)新
這意味著Ansys Cloud客戶可以更快地求解CAE問題，從而在更短時間內(nèi)做出更佳設(shè)計(jì)決策。
AMD的EPYC產(chǎn)品管理副總裁Ram Peddibhotla表示：“對高性能計(jì)算的需求比以往任何時候都要強(qiáng)烈。AMD繼續(xù)著眼于為我們的合作伙伴和客戶提供合適的處理器來支持合適的工作負(fù)載。而搭載AMD 3D V-Cache技術(shù)的第3代AMD EPYC處理器非常適合高性能計(jì)算。我們非常高興能與Azure和Ansys合作，開發(fā)能為CFD、FEA等高性能計(jì)算提供卓越性能的解決方案。”
Ansys Cloud近日將自動升級，以提供搭載AMD 3D V-Cache技術(shù)的AMD EPYC 7003系列處理器
（圖片來源：AMD）
Ansys產(chǎn)品高級副總裁Shane Emswiler稱：“HBv3虛擬機(jī)在Azure上提供了前所未有的性能提升。看到這種提升是通過AMD的創(chuàng)新3D存儲器堆疊技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，令人倍感欣慰。這對Ansys而言是真正的良性循環(huán)，這讓我們的客戶有信心向云端遷移更多仿真計(jì)算，以盡快獲得性能提升。”
微軟Azure的首席項(xiàng)目經(jīng)理Evan Burness指出：“在各行業(yè)和研究領(lǐng)域，創(chuàng)新現(xiàn)在都是一個與計(jì)算相關(guān)的問題，這意味著對微軟Azure客戶而言，HPC現(xiàn)在具有比以往更重要的戰(zhàn)略意義。通過與Ansys密切合作，我們將搭載AMD 3D V-Cache技術(shù)的第3代AMD EPYC處理器引入Azure最受歡迎的HPC虛擬機(jī)HBv3，惠及所有Ansys Cloud用戶。這是一次將領(lǐng)先的軟件工具與最強(qiáng)大的HPC解決方案之一的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合。”
此次發(fā)布，Ansys Cloud客戶可以與之前一樣選擇HBv3作為其高性能計(jì)算硬件選項(xiàng)，無需進(jìn)一步操作即可升級。
來源于：ANSYS
展開 根據(jù)葉素動量理論計(jì)算風(fēng)機(jī)推力和傾覆彎矩（matlab程序） ￥129
根據(jù)葉素動量理論計(jì)算風(fēng)機(jī)推力和傾覆彎矩（matlab程序）
目前在做風(fēng)機(jī)的相關(guān)模擬，但是有關(guān)葉片受力的計(jì)算一直困擾我好久，網(wǎng)上關(guān)于葉素動量理論的公式很多，但是有關(guān)類似的計(jì)算程序很少，于是和課題組同學(xué)一起編寫了關(guān)于葉素動量理論matlab程序。
使用教程如下:
1.在wind.txt的文本文檔中自定義有關(guān)風(fēng)速的數(shù)據(jù)，第一列為時間（s）,第二列為風(fēng)速（m/s）。
示例：假定風(fēng)速恒定
2.
在主文件代碼的72行時間t0與wind.txt文件最后的時間要對應(yīng)。
3.自定義相關(guān)參數(shù)，以下參數(shù)根據(jù)自己的模型修改
4.airfoil.txt 文檔里定義了不同截面參數(shù)，第一列為截面距根部距離，第二列為弦長，第三列為扭角，第四列為厚度（可不作修改，建議默認(rèn)，這里與葉片形狀有關(guān)）
結(jié)果展示：
展開 
云解決方案 | Ansys Gateway顯著提高仿真計(jì)算能力和求解速度
由AWS亞馬遜云提供支持的Ansys Gateway：為仿真而打造
這款云解決方案，即由AWS亞馬遜云提供支持的Ansys Gateway，顯著提高了仿真的計(jì)算能力和求解速度，專用于解決當(dāng)今仿真所具有的海量數(shù)據(jù)、復(fù)雜工作流程和跨職能協(xié)作。
該解決方案可在AWS Marketplace上獲取，其巧妙結(jié)合了全球最全面、最廣泛采用的云平臺，與Ansys在通過HPC解決高級工程問題方面的深厚專業(yè)知識。Ansys專家深知如何將特定的Ansys解決方案與問題類型以及最佳HPC配置相匹配，因此，可提供優(yōu)異的“即插即用”性能，其默認(rèn)的虛擬桌面架構(gòu)（VDI）和HPC設(shè)置已經(jīng)針對工程仿真進(jìn)行了優(yōu)化。
由AWS亞馬遜云提供支持的Ansys Gateway還可為更高級的用戶提供對云環(huán)境的完全控制。用戶可以通過用戶門戶配置自己獨(dú)特的VDI或HPC集群，這些集群可根據(jù)用戶自己的仿真需求進(jìn)行定制。用戶可從AWS云部署模板提供的豐富選項(xiàng)中進(jìn)行選擇，其中包含CPU、內(nèi)存、存儲和網(wǎng)絡(luò)容量的各種組合。由AWS亞馬遜云提供支持的Ansys Gateway還為每個求解器提供推薦的模板類型。
云定制化功能使Ansys Fluent用戶能夠在求解速度和計(jì)算成本之間進(jìn)行平衡，以滿足他們自己的特定需求。有些用戶可能面臨緊迫的期限，需要選擇最快的運(yùn)行時間，而不考慮成本；而另一些用戶可能不需要快速獲得CFD仿真結(jié)果，并選擇較慢的解決方案運(yùn)行時間，從而最大限度地降低硬件成本。由AWS亞馬遜云提供支持的Ansys Gateway使仿真用戶能夠自己做出明智的選擇。
展開 Ansys聯(lián)合微軟推動芯片開發(fā)、仿真和云計(jì)算方面的創(chuàng)新
在Azure開展的早期測試中發(fā)現(xiàn)對大規(guī)模計(jì)算流體動力學(xué)（CFD）仿真的速度提升高達(dá)80%，顯式有限元分析（FEA）碰撞測試的速度提升高達(dá)50%。這意味著Ansys Cloud客戶可以更快地求解CAE問題，從而在更短時間內(nèi)做出更佳設(shè)計(jì)決策。
AMD的EPYC產(chǎn)品管理副總裁Ram Peddibhotla表示：“對高性能計(jì)算的需求比以往任何時候都要強(qiáng)烈。AMD繼續(xù)著眼于為我們的合作伙伴和客戶提供合適的處理器來支持合適的工作負(fù)載。而搭載AMD 3D V-Cache技術(shù)的第3代AMD EPYC處理器非常適合高性能計(jì)算。我們非常高興能與Azure和Ansys合作，開發(fā)能為CFD、FEA等高性能計(jì)算提供卓越性能的解決方案。”
Ansys Cloud近日將自動升級，以提供搭載AMD 3D V-Cache技術(shù)的AMD EPYC 7003系列處理器
（圖片來源：AMD）
Ansys產(chǎn)品高級副總裁Shane Emswiler稱：“HBv3虛擬機(jī)在Azure上提供了前所未有的性能提升。看到這種提升是通過AMD的創(chuàng)新3D存儲器堆疊技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，令人倍感欣慰。這對Ansys而言是真正的良性循環(huán)，這讓我們的客戶有信心向云端遷移更多仿真計(jì)算，以盡快獲得性能提升。”
微軟Azure的首席項(xiàng)目經(jīng)理Evan Burness指出：“在各行業(yè)和研究領(lǐng)域，創(chuàng)新現(xiàn)在都是一個與計(jì)算相關(guān)的問題，這意味著對微軟Azure客戶而言，HPC現(xiàn)在具有比以往更重要的戰(zhàn)略意義。通過與Ansys密切合作，我們將搭載AMD 3D V-Cache技術(shù)的第3代AMD EPYC處理器引入Azure最受歡迎的HPC虛擬機(jī)HBv3，惠及所有Ansys Cloud用戶。這是一次將領(lǐng)先的軟件工具與最強(qiáng)大的HPC解決方案之一的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合。”
展開 理論計(jì)算和CFD計(jì)算對比及不同參考值設(shè)定對阻力系數(shù)的影響-ujs
針對同一個例子，采用理論數(shù)值計(jì)算和CFD仿真計(jì)算來對比分析了二者計(jì)算的結(jié)果，并對比分析了不同湍流模型對計(jì)算結(jié)果的影響和數(shù)值理論計(jì)算的誤差，從而為以后的CFD計(jì)算提供相應(yīng)的參考模型；在確定誤差較小的湍流模型的基礎(chǔ)上，分別設(shè)置不同的參考值來計(jì)算阻力系數(shù)，期望能夠的阻力系數(shù)以及升力系數(shù)的監(jiān)測提供更進(jìn)一步的支持，能夠和大家多多交流。
在這過程中感謝大家對我的幫助。
同時，該帖子也算是對http://forums.caenet.cn/showtopic-527454.aspx和http://forums.caenet.cn/showtopic-522864.aspx的解答和補(bǔ)充。
由于帖子內(nèi)容完全由自己的體會所寫，如有錯誤的地方，請閱讀附件內(nèi)容之后明確指出，
一起學(xué)習(xí)進(jìn)步！
理論計(jì)算和CFD計(jì)算對比及不同參考值設(shè)定對阻力系數(shù)的影響.pdf
展開 Moldex3D仿真分析之塑件冷卻時間理論計(jì)算
利用MHC設(shè)計(jì)估算器的?澆口剪切率?功能，用戶可以藉由調(diào)整澆口尺寸，用公式計(jì)算出不同流率下標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)關(guān)型澆口跟圓型澆口剪切率數(shù)值，圓形澆口的計(jì)算公式如下圖五所示。
圖五 圓形澆口與網(wǎng)關(guān)型澆口的剪切率理論公式
圖六 不同流率與澆口外型/尺寸下的剪切率計(jì)算結(jié)果
總結(jié)
透過設(shè)計(jì)估算器，在進(jìn)行搭建模型并進(jìn)行完整的模流分析之前，使用者可以先藉由經(jīng)典理論來初步評估澆口尺寸、冷卻時間等問題的理論值。MHC將各種經(jīng)典理論公式計(jì)算出的結(jié)果以可視化的方式呈現(xiàn)、并搭配簡易的輸入接口，方便用戶在不需深入了解理論基礎(chǔ)的情況下，也能快速計(jì)算出理論值，以利進(jìn)行CAE模擬之前對于各項(xiàng)成型參數(shù)能完成初步的評估。
展開 Moldex3D仿真分析之塑件冷卻時間理論計(jì)算
利用MHC設(shè)計(jì)估算器的?澆口剪切率?功能，用戶可以藉由調(diào)整澆口尺寸，用公式計(jì)算出不同流率下標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)關(guān)型澆口跟圓型澆口剪切率數(shù)值，圓形澆口的計(jì)算公式如下圖五所示。
圖五 圓形澆口與網(wǎng)關(guān)型澆口的剪切率理論公式
圖六 不同流率與澆口外型/尺寸下的剪切率計(jì)算結(jié)果
總結(jié)
透過設(shè)計(jì)估算器，在進(jìn)行搭建模型并進(jìn)行完整的模流分析之前，使用者可以先藉由經(jīng)典理論來初步評估澆口尺寸、冷卻時間等問題的理論值。MHC將各種經(jīng)典理論公式計(jì)算出的結(jié)果以可視化的方式呈現(xiàn)、并搭配簡易的輸入接口，方便用戶在不需深入了解理論基礎(chǔ)的情況下，也能快速計(jì)算出理論值，以利進(jìn)行CAE模擬之前對于各項(xiàng)成型參數(shù)能完成初步的評估。
展開 大規(guī)模科學(xué)與工程計(jì)算的理論和方法
內(nèi)容簡介：
大規(guī)模科學(xué)與工程計(jì)算的理論和方法.part1.rar
大規(guī)模科學(xué)與工程計(jì)算的理論和方法.part2.rar
單自由度彈簧阻尼器仿真分析+理論計(jì)算
較詳細(xì)的進(jìn)行了理論計(jì)算，進(jìn)行了固有頻率分析，衰減振動分析，線性彈簧及非線性彈簧的變形與力分析
單自由度彈簧阻尼器仿真分析+理論計(jì)算.rar
一、數(shù)學(xué)模型：
本練習(xí)為單自由度系統(tǒng)，其中：M=187.224Kg, K=5.0N/mm, C=0.05N.sec/mm, Lo=400mm, Fo=0。
以靜平衡位置為原點(diǎn)建立坐標(biāo)，由牛頓定律得到運(yùn)動方程：
（1）令：其中 n 稱為衰減系數(shù)，單位為1/s； 是相應(yīng)的無阻尼的固有頻率，式（1.1）可以寫成：
（2）進(jìn)一步令： ，其中ξ 稱為相對阻尼系數(shù)，或稱阻尼比，則（2）可寫為：
（3）在ξ < 1，即處于欠阻尼狀態(tài)時，系統(tǒng)振幅按指數(shù)規(guī)律衰減的簡諧振動，也稱為衰減振動，可令：
（4）如圖2所示，其中 為有阻尼固有頻率：
（5）其中減幅系數(shù)η ：
（6）其中無阻尼時的振動周期 和固有頻率 ：
（s）
（Hz），
二、ADAMS模型建立：
彈簧阻尼器模型建立過程較為簡單，如下圖3所示，具體操作過程詳見視頻教程：
三、固有頻率分析：
回到彈簧阻尼器，將各項(xiàng)參數(shù)帶入可得：
這里要注意的是帶入的各個變量的單位為國際單位制，統(tǒng)一各個變量的單位。
展開 
有限元理論基礎(chǔ)及Abaqus內(nèi)部實(shí)現(xiàn)方式研究系列27： Abaqus內(nèi)部計(jì)算和顯示的應(yīng)變
（原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載請注明出處）
==概述==
本系列文章研究成熟的有限元理論基礎(chǔ)及在商用有限元軟件的實(shí)現(xiàn)方式，通過
（1） 基礎(chǔ)理論
（2） 商軟操作
（3） 自編程序
三者結(jié)合的方式將復(fù)雜繁瑣的結(jié)構(gòu)有限元理論通過簡單直觀的方式展現(xiàn)出來，同時深層次的學(xué)習(xí)有限元理論和商業(yè)軟件的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)原理。
有限元的理論發(fā)展了幾十年已經(jīng)相當(dāng)成熟，商用有限元軟件同樣也是采用這些成熟的有限元理論，只是在實(shí)際應(yīng)用過程中，商用CAE軟件在傳統(tǒng)的理論基礎(chǔ)上會做相應(yīng)的修正以解決工程中遇到的不同問題，且各家軟件的修正方法都不一樣，每個主流商用軟件手冊中都會注明各個單元的理論采用了哪種理論公式，但都只是提一下用什么方法修正，很多沒有具體的實(shí)現(xiàn)公式。商用軟件對外就是一個黑盒子，除了開發(fā)人員，使用人員只能在黑盒子外猜測內(nèi)部實(shí)現(xiàn)方式。
一方面我們查閱各個主流商用軟件的理論手冊并通過進(jìn)行大量的資料查閱猜測內(nèi)部修正方法，另一方面我們自己編程實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)有限元求解器，通過自研求解器和商軟的結(jié)果比較來驗(yàn)證我們的猜測，如同管中窺豹一般來研究的修正方法，從而猜測商用有限元軟件的內(nèi)部計(jì)算方法。我們關(guān)注CAE中的結(jié)構(gòu)有限元，所以主要選擇了商用結(jié)構(gòu)有限元軟件中文檔相對較完備的Abaqus來研究內(nèi)部實(shí)現(xiàn)方式，同時對某些問題也會涉及其它的Nastran/Ansys等商軟。為了理解方便有很多問題在數(shù)學(xué)上其實(shí)并不嚴(yán)謹(jǐn)，同時由于水平有限可能有許多的理論錯誤，歡迎交流討論，也期待有更多的合作機(jī)會。
展開 流體仿真計(jì)算、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算、ANSYS有限元分析，仿真分析培訓(xùn)，流體、結(jié)構(gòu)類輔材供應(yīng)
業(yè)務(wù)方向：流體仿真計(jì)算、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算、ANSYS有限元分析，仿真分析培訓(xùn)，流體、結(jié)構(gòu)類輔材供應(yīng)。
聯(lián)系電話：王經(jīng)理 15900979745
通過ansys利用均勻化理論計(jì)算復(fù)合材料等效性能--等效彈性模量，剪切模量等
***********計(jì)算NIX,NIY,應(yīng)變矩陣元素
EPX=0
EPY=0
*DO,K,1,4 !***********計(jì)算插值點(diǎn)應(yīng)變
EPX=NIX(K)*V(K)+EPX
EPY=NIY(K)*U(K)+EPY
*ENDDO !***********計(jì)算插值點(diǎn)應(yīng)變
PX=PX+EPX
PY=PY+EPY
*ENDDO !***********計(jì)算單元應(yīng)變PX,PY
*GET,DA,ELEM,M,AREA !提取單元的面積
K=EPSI/(1+NU)/2/AREA
E1212H=K*(DA-PY*KA-PX*KA
)+E1212H
*GET,M,ELEM,M,NXTH
*ENDDO
*enddo
allsel,
finish
G12=E1212H
展開 ANSYS分析VS理論解 | 梁分別受集中力、集中力偶和均布載荷作用的應(yīng)力和變形
梁單元的單元屬性有單元類型、截面屬性和材料屬性。掌握施加位移約束和載荷的方法，特別是均布載荷的施加。熟練進(jìn)行后處理，包括約束反力、內(nèi)力、應(yīng)力和變形，特別是剪力圖和彎矩圖與材料力學(xué)的對比，切應(yīng)力和正應(yīng)力云圖的提取方法。
一、問題描述
一簡支梁，總長l =0.4m，其中a= b = l/2，橫截面尺寸B = 6mm，H=10 mm，彈性模量E= 200 GPa，泊松比u = 0.3。分別受三種載荷作用：（1）受集中力F =100 N；（2）集中力偶Me= 20 N·m；（3）受均布載荷q =500 N/m。計(jì)算梁的約束反力、內(nèi)力（剪力和彎矩）、應(yīng)力（切應(yīng)力和正應(yīng)力）和變形（轉(zhuǎn)角和撓度）。
二、理論計(jì)算
參考教材：劉鴻文. 材料力學(xué)(第5版) [M]. 北京: 高等教育出版社, 2011: 110-209.
三、GUI步驟
1．進(jìn)入ANSYS
程序→ ANSYS → ANSYS Product Launcher → 改變working directory到指定文件夾→ 在job name輸入：file → Run。
2．定義工作文件名及工作標(biāo)題
(1)定義工作文件名：UtilityMenu > File > Change Jobname → Change Jobname → 輸入文件名file→ OK。可不用輸入，默認(rèn)為file。
(2)定義工作標(biāo)題：UtilityMenu > File > Change Title → Change Title → 輸入Beam→ OK。可不用輸入。
展開 