ansys 淬火模擬的案例
simufact感應(yīng)淬火模擬
之前總是有人問(wèn)到感應(yīng)加熱怎么模擬，恰好這段時(shí)間對(duì)感應(yīng)淬火做了幾個(gè)模擬的案例，發(fā)上來(lái)大家參考一下。 感應(yīng)加熱主要是通過(guò)電磁場(chǎng)來(lái)對(duì)工件進(jìn)行快速加熱的一種方法，對(duì)于其模擬來(lái)說(shuō)，有幾種方法，一種是做電磁場(chǎng)與溫度場(chǎng)的耦合，常見(jiàn)的有通過(guò)其多物理場(chǎng)耦合軟件來(lái)做的，但是這種方法有些不妥，因?yàn)閷?shí)際中感應(yīng)加熱往往都是在感應(yīng)淬火，同時(shí)有加熱和冷卻兩個(gè)過(guò)程同時(shí)進(jìn)行，而且一般我們需要知道感應(yīng)淬火之后工件的變形趨勢(shì)以及應(yīng)力分布，最好還能有其中的組織場(chǎng)分布，如果把模型做成電磁場(chǎng)、溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)及組織模擬的話，模型的復(fù)雜程度會(huì)很大，計(jì)算所需時(shí)間也比較久。 所以，如果我們需要知道輸入的電流、電壓、頻率對(duì)感應(yīng)加熱的影響，我們可以做一個(gè)電磁場(chǎng)與溫度場(chǎng)的耦合計(jì)算。而從實(shí)際考慮，一般我們知道感應(yīng)淬火層的深度，而simufact軟件中恰好提供了一個(gè)near contact的設(shè)置，我們可不可以將感應(yīng)加熱簡(jiǎn)化為接觸換熱呢？這樣不需要考慮電磁場(chǎng)，模型就能簡(jiǎn)化了，這樣我們就能在simufact軟件中實(shí)現(xiàn)溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)及相變的仿真了。 選擇的是simufact軟件自帶的22MnCr5材料，是一個(gè)復(fù)合相的材料，從jmatpro中導(dǎo)入過(guò)來(lái)的，所以材料中不同相的屬性是單獨(dú)的曲線數(shù)據(jù)，且有cct和ttt數(shù)據(jù)，進(jìn)行相變仿真再好不過(guò)了。
有了這么強(qiáng)大的材料模型，下面來(lái)看我們算出來(lái)的結(jié)果。下面的那個(gè)是感應(yīng)裝置，上面的圓為冷卻裝置。底部為推動(dòng)工件前進(jìn)的操作機(jī)。采用simufact接觸表里面的near contact來(lái)設(shè)置感應(yīng)加熱深度。這里的距離是以加熱裝置內(nèi)表面為基準(zhǔn)。
我們假設(shè)材料初始相成份組成為90%鐵素體及10%珠光體
在軟件中加大接觸換熱系數(shù)，達(dá)到快速加熱工件，冷卻構(gòu)件的接觸換熱系數(shù)也增大，同樣的道理。
下面放上結(jié)果動(dòng)畫，下圖為溫度。為了快速得到計(jì)算結(jié)果，網(wǎng)格劃分的比較粗。
展開(kāi) DEFORM感應(yīng)淬火模擬仿真技術(shù)及新功能
電磁感應(yīng)淬火是廣泛采用的表面強(qiáng)化技術(shù)之一。電磁感應(yīng)淬火工藝過(guò)程涉及多種物理場(chǎng)的復(fù)雜耦合，包括電磁場(chǎng)、溫度場(chǎng)、組織場(chǎng)和應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)等。電磁感應(yīng)淬火工藝方案設(shè)計(jì)需要綜合運(yùn)用多學(xué)科理論與知識(shí)，難度非常大，而且對(duì)于新產(chǎn)品的感應(yīng)淬火問(wèn)題，往往需要進(jìn)行反反復(fù)復(fù)的試驗(yàn)，周期長(zhǎng)、成本高，大大影響了電磁感應(yīng)淬火工藝應(yīng)用的綜合效果。
DEFORM是一款專業(yè)金屬成形及熱處理工藝仿真軟件，三十多年來(lái)的工業(yè)實(shí)踐證明了軟件的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。DEFORM軟件領(lǐng)先行業(yè)同類軟件，率先具備感應(yīng)淬火和電阻加熱等高級(jí)分析功能，真正實(shí)現(xiàn)了同一平臺(tái)下多種物理場(chǎng)的耦合計(jì)算，幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和了解感應(yīng)淬火工藝過(guò)程，優(yōu)化工藝方案。
大咖慧網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)
2023年3月29日-31日，安世亞太推出工藝仿真專題仿真免費(fèi)線上培訓(xùn)，專題講座包含：Deform感應(yīng)淬火、旋轉(zhuǎn)加工成形仿真和Tribo-x摩擦潤(rùn)滑仿真，不容錯(cuò)過(guò)。
展開(kāi) 用DEFORM模擬感應(yīng)淬火工藝過(guò)程
用DEFORM模擬感應(yīng)淬火工藝過(guò)程
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背景
電磁感應(yīng)淬火是廣泛采用的表面強(qiáng)化技術(shù)之一。電磁感應(yīng)淬火工藝過(guò)程涉及多種物理場(chǎng)的復(fù)雜耦合，包括電磁場(chǎng)、溫度場(chǎng)、組織場(chǎng)和應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)等。電磁感應(yīng)淬火工藝方案設(shè)計(jì)需要綜合運(yùn)用多學(xué)科理論與知識(shí)，難度非常大，而且對(duì)于新產(chǎn)品的感應(yīng)淬火問(wèn)題，往往需要進(jìn)行反反復(fù)復(fù)的試驗(yàn)，周期長(zhǎng)、成本高，大大影響了電磁感應(yīng)淬火工藝應(yīng)用的綜合效果。
DEFORM是一款專業(yè)金屬成形及熱處理工藝仿真軟件，三十多年來(lái)的工業(yè)實(shí)踐證明了軟件的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。DEFORM軟件領(lǐng)先行業(yè)同類軟件，率先具備感應(yīng)淬火和電阻加熱等高級(jí)分析功能，真正實(shí)現(xiàn)了同一平臺(tái)下多種物理場(chǎng)的耦合計(jì)算，幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和了解感應(yīng)淬火工藝過(guò)程，優(yōu)化工藝方案。
DEFORM軟件可以采用有限元（FEM）和邊界元（BEM）等兩種方法模擬感應(yīng)淬火工藝過(guò)程，如下圖所示：
2
應(yīng)用案例
案例一：曲軸坯料感應(yīng)加熱
該案例為曲軸坯料的預(yù)熱過(guò)程模擬，借助DEFORM軟件邊界元法模擬整個(gè)感應(yīng)加熱過(guò)程，準(zhǔn)確獲得工件溫度場(chǎng)及相組織體積分?jǐn)?shù)，為設(shè)計(jì)人員工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。坯料溫度場(chǎng)分布如下圖所示：
案例二：軸感應(yīng)淬火
該案例模擬軸零件感應(yīng)淬火工藝過(guò)程，軸首先奧氏體化，然后通過(guò)噴水冷卻方式實(shí)現(xiàn)表面硬化。軸感應(yīng)淬火溫度場(chǎng)及馬氏體體積分?jǐn)?shù)分布如下圖所示：
案例三：直齒圓柱齒輪感應(yīng)淬火
該案例為直齒圓柱齒輪感應(yīng)淬火仿真分析，感應(yīng)線圈繞軸線旋轉(zhuǎn)，使輪齒均勻加熱。感應(yīng)加熱過(guò)程中齒輪先奧氏體化，冷卻過(guò)程中轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。
展開(kāi) DEFORM利用邊界元法模擬感應(yīng)加熱+淬火[3D ] ￥9.99
之前介紹了一個(gè)感應(yīng)加熱同時(shí)進(jìn)行淬火2D的一個(gè)例子。
DEFORM利用邊界元法模擬感應(yīng)加熱+淬火[2D ]
后臺(tái)有同學(xué)需要3D的例子，其實(shí)和2D差不多，所不同的是3D的感應(yīng)線圈需要設(shè)置電流出入口。
此示例同樣需要一個(gè)額外的 DAT 文件 (DEF_INDH.DAT)，與2D內(nèi)容一樣。
本次材料和DAT文件與2D案例一樣。
要點(diǎn)：
感應(yīng)加熱3D
淬火
溫度窗口的使用
1 模擬控制設(shè)置
跟往常一樣，新建一個(gè)項(xiàng)目，進(jìn)入前處理，然后進(jìn)入模擬控制窗口，勾選相轉(zhuǎn)變和感應(yīng)加熱模式。總步數(shù)設(shè)置110步，5步一存，步長(zhǎng)0.1s/step也就是說(shuō)整個(gè)模擬過(guò)程持續(xù)11s。
2 建立對(duì)象
添加2個(gè)對(duì)象，分別為坯料和感應(yīng)線圈。
2.1 坯料設(shè)置
坯料由于考慮熱應(yīng)力，故設(shè)置成彈塑性體，材料選擇AISI-1080。需要注意的是計(jì)算感應(yīng)加熱時(shí)，坯料和線圈均需要設(shè)置電/磁參數(shù)。另外，計(jì)算熱處理相轉(zhuǎn)變需要有各個(gè)相以及相轉(zhuǎn)變熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)模型。
導(dǎo)入坯料幾何模型，本次通過(guò)文件方式導(dǎo)入。
給坯料劃分網(wǎng)格，為了演示劃分16000個(gè)網(wǎng)格，實(shí)際計(jì)算時(shí)可酌情進(jìn)行局部細(xì)化。
邊界條件設(shè)置。首先是固定邊界條件，將底部x，y，z方向固定。
設(shè)置換熱邊界條件，除了設(shè)置常規(guī)的換熱邊界條件外，還需要設(shè)置一個(gè)額外的淬火窗口(傳熱窗口),點(diǎn)擊Env.Windows，然后進(jìn)入窗口定義，設(shè)置成矩形框，輸入坐標(biāo)進(jìn)行矩形框繪制。
展開(kāi) 
DEFORM利用邊界元法模擬感應(yīng)加熱+淬火[2D ] ￥10
本次介紹一個(gè)感應(yīng)加熱同時(shí)進(jìn)行淬火的一個(gè)例子。加熱線圈以指定的功率啟動(dòng)加熱過(guò)程，并開(kāi)始以指定的速度沿工件移動(dòng)。工件的表層會(huì)在短時(shí)間內(nèi)升溫并發(fā)生相轉(zhuǎn)變。緊接著通過(guò)設(shè)置一個(gè)在淬火窗口（熱交換窗口）對(duì)已升溫部分進(jìn)行淬火。加熱過(guò)程使得表面層轉(zhuǎn)變成奧氏體相，而淬火過(guò)程立即將這些表面層冷卻成馬氏體相。
先看結(jié)果
溫度變化
奧氏體含量
馬氏體含量
從以上結(jié)果可以看到，感應(yīng)線圈所在區(qū)域的溫度最高可達(dá)1000度以上，珠光體轉(zhuǎn)變成奧氏體，隨著感應(yīng)線圈的移動(dòng)，坯料不同部位發(fā)生珠光體向奧氏體的相轉(zhuǎn)變。由于淬火窗口緊隨著感應(yīng)線圈移動(dòng)，淬火窗口經(jīng)過(guò)之處，坯料表層原本的奧氏體區(qū)發(fā)生馬氏體相變。由于淬火窗口冷卻速度快了點(diǎn)，故馬氏體轉(zhuǎn)變不夠徹底。
此示例需要一個(gè)額外的 DAT 文件 (DEF_INDH.DAT)，文件中中第一行“0”表示需要使用邊界元素技術(shù)（BEM），第二行“5”表示需要計(jì)算電壓的步長(zhǎng)。親測(cè)沒(méi)有這個(gè)文件計(jì)算結(jié)果差別有點(diǎn)大。
要點(diǎn)：
感應(yīng)加熱
淬火
溫度窗口的使用
1 模擬控制設(shè)置
跟往常一樣，新建一個(gè)項(xiàng)目，進(jìn)入前處理，點(diǎn)擊2D模式，然后進(jìn)入模擬控制窗口，勾選相轉(zhuǎn)變和感應(yīng)加熱模式。總步數(shù)設(shè)置200步，5步一存，步長(zhǎng)0.1s/step也就是說(shuō)整個(gè)模擬過(guò)程持續(xù)20s。
2 建立對(duì)象
添加3個(gè)對(duì)象，分別為坯料和上下模。
2.1 坯料設(shè)置
坯料由于考慮熱應(yīng)力，故設(shè)置成彈塑性體，材料選擇AISI-1045-trans。需要注意的是計(jì)算感應(yīng)加熱時(shí)，坯料和線圈均需要設(shè)置電/磁參數(shù)。
展開(kāi) Ansys workbench模擬背板靜力學(xué)分析 ￥29.9
</p><p><br></p><p>2 Ansys workbench有限元分析軟件</p><p>在ANSYS 7.0版本問(wèn)世之前，ANSYS公司致力于研發(fā)其核心產(chǎn)品ANSYS。這一版本通過(guò)其仿真效果的卓越和效率的顯著，贏得了工程界的廣泛贊譽(yù)。然而，盡管取得了如此成就，該版本在仿真模擬操作方面存在明顯的不足，即用戶必須通過(guò)編寫復(fù)雜的程序才能進(jìn)行仿真，這限制了其在工程領(lǐng)域的普及應(yīng)用。</p><p>隨著ANSYS公司成功推出ANSYS Workbench這一新型號(hào)，局面發(fā)生了轉(zhuǎn)變。ANSYS Workbench以其創(chuàng)新的用戶界面和工作流程，簡(jiǎn)化了仿真過(guò)程，極大地提升了用戶體驗(yàn)，因此迅速被廣泛應(yīng)用，其普及程度甚至超越了傳統(tǒng)的ANSYS經(jīng)典版本。目前，ANSYS Workbench已經(jīng)發(fā)展到24.0版本，繼續(xù)引領(lǐng)著行業(yè)的進(jìn)步。</p><p>ANSYS Workbench作為一個(gè)先進(jìn)的仿真平臺(tái)，具備分析和模擬復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)的能力。它涵蓋了結(jié)構(gòu)靜力學(xué)、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、剛體動(dòng)力學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)熱力學(xué)、電磁場(chǎng)分析以及多物理場(chǎng)耦合分析等多個(gè)領(lǐng)域。這些功能使得工程師能夠?qū)C(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行全面的性能評(píng)估，從而優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品的可靠性和性能。</p><p>在結(jié)構(gòu)靜力學(xué)方面，ANSYS Workbench能夠模擬材料在靜態(tài)載荷下的響應(yīng)，包括應(yīng)力、應(yīng)變和位移等參數(shù)。在結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析中，該平臺(tái)可以模擬結(jié)構(gòu)在動(dòng)態(tài)載荷下的行為，如振動(dòng)和疲勞。剛體動(dòng)力學(xué)分析允許工程師研究物體在受到力和扭矩作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況。</p><p>流體動(dòng)力學(xué)模塊使工程師能夠模擬液體或氣體在各種條件下的流動(dòng)行為，這對(duì)于設(shè)計(jì)高效的流體傳輸系統(tǒng)至關(guān)重要。結(jié)構(gòu)熱力學(xué)分析則關(guān)注材料在熱載荷下的行為，包括熱膨脹和熱應(yīng)力。
展開(kāi) ANSYS Workbench模擬齒輪箱變速器齒輪嚙合 ￥19.89
</p><p><br></p><p>1.2 Ansys有限元分析軟件</p><p>1.2.1 Ansys軟件特點(diǎn)</p><p>在ANSYS 7.0版本問(wèn)世之前，ANSYS公司致力于研發(fā)其核心產(chǎn)品ANSYS。這一版本通過(guò)其仿真效果的卓越和效率的顯著，贏得了工程界的廣泛贊譽(yù)。然而，盡管取得了如此成就，該版本在仿真模擬操作方面存在明顯的不足，即用戶必須通過(guò)編寫復(fù)雜的程序才能進(jìn)行仿真，這限制了其在工程領(lǐng)域的普及應(yīng)用。</p><p>隨著ANSYS公司成功推出ANSYS Workbench這一新型號(hào)，局面發(fā)生了轉(zhuǎn)變。ANSYS Workbench以其創(chuàng)新的用戶界面和工作流程，簡(jiǎn)化了仿真過(guò)程，極大地提升了用戶體驗(yàn)，因此迅速被廣泛應(yīng)用，其普及程度甚至超越了傳統(tǒng)的ANSYS經(jīng)典版本。目前，ANSYS Workbench已經(jīng)發(fā)展到24.0版本，繼續(xù)引領(lǐng)著行業(yè)的進(jìn)步。</p><p>ANSYS Workbench作為一個(gè)先進(jìn)的仿真平臺(tái)，具備分析和模擬復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)的能力。它涵蓋了結(jié)構(gòu)靜力學(xué)、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、剛體動(dòng)力學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)熱力學(xué)、電磁場(chǎng)分析以及多物理場(chǎng)耦合分析等多個(gè)領(lǐng)域。這些功能使得工程師能夠?qū)C(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行全面的性能評(píng)估，從而優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品的可靠性和性能。</p><p>在結(jié)構(gòu)靜力學(xué)方面，ANSYS Workbench能夠模擬材料在靜態(tài)載荷下的響應(yīng)，包括應(yīng)力、應(yīng)變和位移等參數(shù)。在結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析中，該平臺(tái)可以模擬結(jié)構(gòu)在動(dòng)態(tài)載荷下的行為，如振動(dòng)和疲勞。剛體動(dòng)力學(xué)分析允許工程師研究物體在受到力和扭矩作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況。</p><p>流體動(dòng)力學(xué)模塊使工程師能夠模擬液體或氣體在各種條件下的流動(dòng)行為，這對(duì)于設(shè)計(jì)高效的流體傳輸系統(tǒng)至關(guān)重要。結(jié)構(gòu)熱力學(xué)分析則關(guān)注材料在熱載荷下的行為，包括熱膨脹和熱應(yīng)力。
展開(kāi) 如何在ANSYS中模擬非線性三維隔震支座 ￥299
最近有很多同學(xué)聯(lián)系我，問(wèn)到如何數(shù)值模擬三維隔震支座。假期加個(gè)班，做個(gè)算例分析。
1. 包含的內(nèi)容
（1）算例模型命令流
（2）三維隔震支座命令流
（3）計(jì)算過(guò)程excel文件
（4）建筑隔震橡膠支座規(guī)范
（5）常用隔震支座的設(shè)計(jì)參數(shù)
2. 進(jìn)階內(nèi)容（需另付費(fèi)，有需要可聯(lián)系）
（1）隔震支座在ANSYS中的批量建模方法，預(yù)計(jì)時(shí)間2024年02月
（2）如何在ABAQUS中模擬非線性單位隔震支座（連接器單元），預(yù)計(jì)時(shí)間2024年03月
3. 解決的問(wèn)題
（1）如何在ANSYS中模擬橡膠隔震支座？
（2）如何確定隔震模型的力學(xué)參數(shù)與隔震支座設(shè)計(jì)參數(shù)的定量對(duì)應(yīng)關(guān)系？
（3）如何模擬隔震支座的非線性特性？
（4）如何驗(yàn)證隔震支座模擬的正確性？
4. 隔震模型的力學(xué)參數(shù)與隔震支座設(shè)計(jì)參數(shù)的定量對(duì)應(yīng)關(guān)系
我們知道，實(shí)際應(yīng)用中，我們可以采用廠家提供的標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)的隔震支座，也可以訂制特殊類型的隔震支座，不管采用那種形式，在仿真模擬時(shí)，我們都要將設(shè)計(jì)參數(shù)與隔震模型的力學(xué)參數(shù)對(duì)應(yīng)起來(lái)，從而進(jìn)行力學(xué)分析。
ANSYS中并沒(méi)有特定的隔震單元，但提供了一系列的彈簧-阻尼器單元，可以通過(guò)組合單元模擬隔震支座的力學(xué)特性。采用COMBIN14單元模擬隔震支座的豎向剛度，COMBIN14又稱彈簧-阻尼器單元，具有1D、2D和3D的軸向或扭轉(zhuǎn)能力。軸向彈簧-阻尼器為單軸拉壓行為，每個(gè)單元有2個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)自由度，即沿著X、Y和Z方向的三個(gè)平動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)位移。水平方向上，采用COMBIN40單元模擬隔震支座的水平剛度和阻尼，COMBIN40單元將彈簧、滑塊和阻尼器并聯(lián)，再用串聯(lián)的方式與間隙耦合形成組合體，適用于多種情況的分析。該單元可以引入雙線性強(qiáng)化模型，并考慮粘滯阻尼的影響。詳細(xì)參考《ANSYS結(jié)構(gòu)分析單元與應(yīng)用》。
展開(kāi) ansys workbench模擬齒輪嚙合
齒輪嚙合 ￥29.9
</p><p><br></p><p>1.2 Ansys有限元分析軟件</p><p>1.2.1 Ansys軟件特點(diǎn)</p><p>在ANSYS 7.0版本問(wèn)世之前，ANSYS公司致力于研發(fā)其核心產(chǎn)品ANSYS。這一版本通過(guò)其仿真效果的卓越和效率的顯著，贏得了工程界的廣泛贊譽(yù)。然而，盡管取得了如此成就，該版本在仿真模擬操作方面存在明顯的不足，即用戶必須通過(guò)編寫復(fù)雜的程序才能進(jìn)行仿真，這限制了其在工程領(lǐng)域的普及應(yīng)用。</p><p>隨著ANSYS公司成功推出ANSYS Workbench這一新型號(hào)，局面發(fā)生了轉(zhuǎn)變。ANSYS Workbench以其創(chuàng)新的用戶界面和工作流程，簡(jiǎn)化了仿真過(guò)程，極大地提升了用戶體驗(yàn)，因此迅速被廣泛應(yīng)用，其普及程度甚至超越了傳統(tǒng)的ANSYS經(jīng)典版本。目前，ANSYS Workbench已經(jīng)發(fā)展到24.0版本，繼續(xù)引領(lǐng)著行業(yè)的進(jìn)步。</p><p>ANSYS Workbench作為一個(gè)先進(jìn)的仿真平臺(tái)，具備分析和模擬復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)的能力。它涵蓋了結(jié)構(gòu)靜力學(xué)、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、剛體動(dòng)力學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)熱力學(xué)、電磁場(chǎng)分析以及多物理場(chǎng)耦合分析等多個(gè)領(lǐng)域。這些功能使得工程師能夠?qū)C(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行全面的性能評(píng)估，從而優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品的可靠性和性能。</p><p>在結(jié)構(gòu)靜力學(xué)方面，ANSYS Workbench能夠模擬材料在靜態(tài)載荷下的響應(yīng)，包括應(yīng)力、應(yīng)變和位移等參數(shù)。在結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析中，該平臺(tái)可以模擬結(jié)構(gòu)在動(dòng)態(tài)載荷下的行為，如振動(dòng)和疲勞。剛體動(dòng)力學(xué)分析允許工程師研究物體在受到力和扭矩作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況。</p><p>流體動(dòng)力學(xué)模塊使工程師能夠模擬液體或氣體在各種條件下的流動(dòng)行為，這對(duì)于設(shè)計(jì)高效的流體傳輸系統(tǒng)至關(guān)重要。結(jié)構(gòu)熱力學(xué)分析則關(guān)注材料在熱載荷下的行為，包括熱膨脹和熱應(yīng)力。
展開(kāi) ANSYS知識(shí)普及5——如何模擬銷軸連接（ANSYS專家編輯，非原創(chuàng)，歡迎轉(zhuǎn)摘）
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編輯人：技術(shù)鄰ANSYS專家
業(yè)務(wù)咨詢網(wǎng)址：http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402981
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MPC184單元詳解（1）
1.銷軸模型
MPC184單元描述
MPC184包括使用拉格朗日乘子法實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)約束的一類常用的多點(diǎn)約束單元。這些單元可以簡(jiǎn)單地分為“約束單元”或“連接單元”。 用戶可以在一些需要施加運(yùn)動(dòng)約束的場(chǎng)合中使用這些單元。這些約束可以簡(jiǎn)單到鉸鏈上的具有相同的位移值，也可以復(fù)雜到包括模型的剛性部分，或者在柔性體之間以某一特定方式傳遞運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)約束。例如，結(jié)構(gòu)中可能包含一些剛性部件或者通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)或滑塊約束連接在一起的運(yùn)動(dòng)部件。結(jié)構(gòu)的剛性部分可以使用MPC184的剛性桿或剛性梁?jiǎn)卧獊?lái)模擬，運(yùn)動(dòng)部分可以使用MPC184的滑塊，球鉸，銷軸和萬(wàn)向聯(lián)軸器單元模擬。因?yàn)檫@些單元使用拉格朗日乘子法實(shí)現(xiàn)，ANSYS能夠輸出約束反力和力矩。
約束單元
如果沒(méi)有其它說(shuō)明，使用這些單元時(shí)，三維單元選項(xiàng)(KEYOPT(2) = 0)為默認(rèn)值。
銷軸鏈接
設(shè)置KEYOPT(1) = 6定義二節(jié)點(diǎn)銷軸鏈接。銷軸單元的二個(gè)節(jié)點(diǎn)必須有相同的空間坐標(biāo)。
MPC184銷軸鏈接單元只有一個(gè)基本自由度－繞著軸或銷相對(duì)旋轉(zhuǎn)。單元能夠包括控制特性，如未約束自由度上的擋塊，鎖定器。旋轉(zhuǎn)邊界條件也可以施加到相對(duì)運(yùn)動(dòng)分量上。
展開(kāi) Ansys Workbench使用非線性彈簧單元模擬配合間隙 ￥10
問(wèn)題：
工程中兩個(gè)零部件之間經(jīng)常會(huì)有配合間隙，Ansys Workbench中可以使用combin39號(hào)非線性單元，通過(guò)控制不同行程的彈簧剛度來(lái)模擬間隙配合。
模型示例：
設(shè)定支座與軸有1mm的配合間隙，在一端施加X(jué)向100N作用力，查看運(yùn)動(dòng)位移。
計(jì)算步驟：
1. 在間隙配合位置，建立jiont連接，放開(kāi)X向平動(dòng)自由度。
2. 在間隙配合位置，建立spring連接，同時(shí)插入Commands 命令。
ET,_sid,39,0,0,0,1
R,_sid,0.95,1,1.05,10000
3. 查看計(jì)算結(jié)果，當(dāng)運(yùn)動(dòng)至0.95mm后spring彈簧剛度值陡增限制了X向運(yùn)動(dòng)。
建議：
? 同一個(gè)連接區(qū)域不建議使用兩個(gè)重復(fù)的連接關(guān)系，即jiont連接和spring連接不要使用同一個(gè)區(qū)域。
? 本文對(duì)配合區(qū)域進(jìn)行分段處理，中間為spring連接，兩側(cè)為jiont連接
? 使用Remote Point點(diǎn)創(chuàng)建連接，需要打開(kāi)Beta選項(xiàng)。
? 這種等效方式并不能良好的反應(yīng)間隙配合位置的應(yīng)力狀態(tài)，需要校核配合區(qū)域的應(yīng)力狀態(tài)還是需要使用接觸連接。
展開(kāi) 
ANSYS知識(shí)普及6——如何模擬球鉸連接（ANSYS專家編輯，非原創(chuàng)，歡迎轉(zhuǎn)摘）
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MPC單元詳解（2）
MPC184單元描述
MPC184包括使用拉格朗日乘子法實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)約束的一類常用的多點(diǎn)約束單元。這些單元可以簡(jiǎn)單地分為“約束單元”或“連接單元”。 用戶可以在一些需要施加運(yùn)動(dòng)約束的場(chǎng)合中使用這些單元。這些約束可以簡(jiǎn)單到鉸鏈上的具有相同的位移值，也可以復(fù)雜到包括模型的剛性部分，或者在柔性體之間以某一特定方式傳遞運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)約束。例如，結(jié)構(gòu)中可能包含一些剛性部件或者通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)或滑塊約束連接在一起的運(yùn)動(dòng)部件。結(jié)構(gòu)的剛性部分可以使用MPC184的剛性桿或剛性梁?jiǎn)卧獊?lái)模擬，運(yùn)動(dòng)部分可以使用MPC184的滑塊，球鉸，銷軸和萬(wàn)向聯(lián)軸器單元模擬。因?yàn)檫@些單元使用拉格朗日乘子法實(shí)現(xiàn)，ANSYS能夠輸出約束反力和力矩。
約束單元
如果沒(méi)有其它說(shuō)明，使用這些單元時(shí)，三維單元選項(xiàng)(KEYOPT(2) = 0)為默認(rèn)值。
1.球鉸模型
球鉸
設(shè)置KEYOPT(1) = 5來(lái)定義二節(jié)點(diǎn)的球鉸。兩個(gè)節(jié)點(diǎn)必須重合。3維球鉸每個(gè)節(jié)點(diǎn)有三個(gè)自由度(x，y和z方向平移)。2維球鉸單元(KEYOPT(2) = 1)每個(gè)節(jié)點(diǎn)有二個(gè)自由度(x，y方向平移)。
展開(kāi) 鋼筋混凝土梁三點(diǎn)彎曲模擬ANSYS/ls-dyna ￥5
對(duì)于鋼筋混凝土梁三點(diǎn)彎曲模型而言，整體模型較為簡(jiǎn)便，可直接通過(guò)ls-prepost生成混凝土梁及鋼筋（分離式或共節(jié)點(diǎn)）。
主要技術(shù)參數(shù)是通過(guò)BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_RIGID來(lái)控制鋼板的強(qiáng)制位移來(lái)使混凝土梁充分受力，同時(shí)也需要對(duì)支撐板與梁之間的接觸進(jìn)行合理設(shè)置。
其他主要關(guān)鍵字如下：
*CONTROL_TERMINATION
*DATABASE_BINARY_D3PLOT
*DATABASE_FORMAT
*DATABASE_EXTENT_BINARY
*BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_RIGID
*CONTACT_ERODING_SURFACE_TO_SURFACE
*CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE
鋼筋受力云圖如下所示：
展開(kāi) ANSYS模擬 ￥1000
采用ANSYS做一個(gè)多物理場(chǎng)模擬，該模擬為上方采空區(qū)，下方有礦體采場(chǎng)，當(dāng)采用爆破法崩落礦柱時(shí)，崩落體和爆炸沖擊波對(duì)于下方采場(chǎng)的動(dòng)力響應(yīng)。
Ansys Zemax | 如何模擬掃描鏡
繞偏心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)
在前一個(gè)例子中，我們展示了如何讓反射鏡面繞著它的頂點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這在模擬檢流計(jì)式的掃描振鏡或者類似類型的反射鏡時(shí)非常有用。然而當(dāng)掃描鏡是多邊形幾何體的一部分時(shí)，它需要繞著一個(gè)距離鏡面頂點(diǎn)一定距離的點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。這時(shí)我們應(yīng)該如何設(shè)置呢？
我們需要把鏡面的旋轉(zhuǎn)點(diǎn)放在多邊形掃描鏡的中心位置。假設(shè)鏡面頂點(diǎn)和多邊形幾何體中心的間距是50mm。在檢流計(jì)式掃描振鏡系統(tǒng)的基礎(chǔ)上做如下修改：
這樣修改可以把掃描鏡的旋轉(zhuǎn)點(diǎn)向遠(yuǎn)離鏡面的方向移動(dòng)50mm。然后，打開(kāi)掃描鏡的表面屬性 (Surface Properties)，在繪圖 (Draw) 選項(xiàng)卡中將鏡面的基底厚度設(shè)置為50mm，如下圖所示：
這樣我們可以清楚的看到鏡面的旋轉(zhuǎn)點(diǎn)位置：
您可以打開(kāi)示例文件中的Polygon.zmx文件查看當(dāng)前系統(tǒng)。
小結(jié)
模擬掃描鏡分以下幾個(gè)步驟：
使用“添加反射鏡”工具，在鏡面的初始位置設(shè)置反射鏡
使用“旋轉(zhuǎn)/偏心元件”工具，設(shè)置反射鏡面的掃描角度
將掃描角度設(shè)置為一個(gè)多重結(jié)構(gòu)參數(shù)
根據(jù)使用需要，定義多個(gè)結(jié)構(gòu)，對(duì)鏡面的掃描過(guò)程進(jìn)行采樣
也可以利用優(yōu)化菜單中的滑塊功能模擬鏡面的掃描運(yùn)動(dòng)
如果掃描鏡的旋轉(zhuǎn)點(diǎn)不在反射鏡表面上，則可使用坐標(biāo)間斷面的厚度參數(shù)來(lái)定義旋轉(zhuǎn)點(diǎn)與鏡面表面的距離
展開(kāi) 