ansys攪拌模擬模塊的案例
使用Ansys Discovery 2023R1完成攪拌器模擬
Ansys Discovery是一款革命性的仿真工具產品。它以三維設計探索的新模式讓每一位工程師都能實現即時仿真。Ansys Discovery這款產品致力于消除繁瑣的仿真準備，使設計者能夠在概念設計階段，通過簡潔的設置完成仿真。通過高度形象直觀的可視化功能，讓設計者及時定性的了解設計的性能，并快速完成虛擬樣機的建立。通過在設計的早期階段引入仿真，可以使產品的概念設計更加成熟，同時減少研發過程中設計迭代的次數。
在Ansys Discovery 2023R1版本的 Explore&Refine模式中新增了Rotating fluid zone 功能，可以添加旋轉速度，旋轉區域及其壁面會自動添加到模型樹中，來實現旋轉功能。常用于模擬風扇、攪拌器、電機冷卻等。本文通過簡單的攪拌案例來介紹該功能的實現流程。
1、啟動Discovery 2023R1
2、插入幾何體
3、幾何模型處理
導入準備好的幾何模型，Discovery提供了豐富的CAD數據接口，支持Creo、SolidWorks、Catia以及AutoCAD等絕大部分主流CAD軟件的接口。對于復雜的幾何體，也提供了實用且豐富的幾何清理與簡化功能，方便工程師進行仿真前的模型準備工作，極大提升幾何模型的處理效率。
4、激活模擬功能
將模式從模型模式切換成改進模式，激活模擬功能。
5、模擬流體流動
打開模擬中的流體流動，下方選擇旋轉流體區域
6、模擬設置
流體區域選中中間的旋轉域，并輸入旋轉速度，確定后左側樹形圖中自動生成旋轉流體區域以及流體區壁。
展開 Ansys Zemax STAR 模塊：集成化光學系統模擬整體解決方案
STAR 模塊簡介
STAR 模塊介紹
什么是 STAR 模塊？
ansys Workbench 靜應力模塊，利用生死單元技術結合APDL命令，模擬轉軸最大扭力 ￥10
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ansys Workbench 靜應力模塊，利用生死單元技術結合APDL命令，模擬轉軸最大扭力
示例：要求計算轉軸所能承受的最大扭轉力矩，轉軸抗拉強度1230MPa
模型如下： 中間最細位置R=3
Workbench計算時，左側固定。右側面施加圓轉位移。
效果展示
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操作過程：
首先，初步計算轉軸旋轉多少會接近許用最大值1000Mpa。確定初始載荷大小。
當加載1° ——0.0174 弧度 ，時 轉軸約945Mpa。
其次，利用APDL命令分載荷步逐步增大轉角載荷，并在每個載荷步中進入后處理中查看是否有單元應力超過許用值1000Mpa。當有單元超過許用值時記錄該單元，在下一步載荷過程中將該單元抑制。繼續加載直到循環結束。
1.創建加載點——remotePoint
在Pilot Node APDL Name 中定義名稱：后期將在插入的APDL命令中使用該名稱，更改載荷大小。
創建單元組——Name Selection
在每個載荷步的后處理中需要篩選單元結果，查看是否超過許用應力。為了縮小查詢范圍可以先根據經驗判斷危險截面位置，將危險截面附近的單元定義為一個組。在后期結果查看時，僅在該組內查找單元應力。從而提高計算效率。
注意：選著的是單元組，可以使用框選功能。
在Analysis setting 中插入Command 命令
插入命令如下所示，同時注意單位制的選著，本例使用mm kg N。 命令見附錄
命令中包含有三種 應力評估方法，一:剪應力失效。二：等效應力失效。三：第一主應力失效。應根據實際工況條，結合零部件失效模式，自主選著。
!!!!!1.使用剪切應力判斷是否失效*********************
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展開 使用 ANSYS Workbench對電源模塊進行多物理場模擬計算
電源設備示意圖：必須滿足電力排放、熱量輸出和噪音水平的具體標準，然后才出售
HFSS模擬預測開口對EMI的影響，不符合fcc的規范
在設備的運行過程中，壓力的湍流波動與風機、殼體和電子元件的固體表面相互作用，使其成為噪聲源。Fluent可以用于在給定的頻率范圍內生成設備內部噪聲源的三維云圖。風扇產生的核心湍流區與風扇葉片、放置在風扇附近的大型電子元件相互作用，這種相互作用導致噪音水平升高，解決這個問題需要進一步的設計改變。
局部空氣壓力的近壁湍流波動所生成的噪聲源空間分布，渦核區(左)、聲壓水平在500赫茲(右)
根據HFSS的預測，進行了兩項設計更改：(上圖)替換大風扇通風口；(下圖)用更多的小圓孔替換側通風槽
HFSS模擬顯示了通風變化對電磁輻射的影響。紅線是最初設計的電磁輻射，而藍線是修改設計后的EMI電磁輻射。
使用Icepak對原始設計進行模擬，如果保持內部溫度在110℃以下，風機轉速必須在3500RPM
對優化工況（小圓孔散熱孔）要保持在110℃以下，風扇速度必須提高到4600 RPM
原始結構和優化結構的噪音分布曲線
通過這個電源模塊的例子可以看出，Ansys Workbench允許工程師用虛擬設計CAE仿真，來對產品所處的多物理場來進行大量的模擬評估。無需費力去做樣機，并對其進行測試。通過使用模擬驅動設計的過程，使工程師能夠更緊密地協作和協作。
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ANSYS Workbench精選案例｜對電源模塊進行多物理場模擬計算
電源設備示意圖：必須滿足電力排放、
熱量輸出和噪音水平的具體標準，然后才出售
HFSS模擬預測開口對EMI的影響，不符合fcc的規范
在設備的運行過程中，壓力的湍流波動與風機、殼體和電子元件的固體表面相互作用，使其成為噪聲源。Fluent可以用于在給定的頻率范圍內生成設備內部噪聲源的三維云圖。風扇產生的核心湍流區與風扇葉片、放置在風扇附近的大型電子元件相互作用，這種相互作用導致噪音水平升高，解決這個問題需要進一步的設計改變。
局部空氣壓力的近壁湍流波動所生成的噪聲源空間分布，
渦核區(左)、聲壓水平在500赫茲(右)
根據HFSS的預測，進行了兩項設計更改：
(上圖)替換大風扇通風口；(下圖)用更多的小圓孔替換側通風槽
HFSS模擬顯示了通風變化對電磁輻射的影響。紅線是最初設計的電磁輻射，而藍線是修改設計后的EMI電磁輻射。
使用Icepak對原始設計進行模擬，
如果保持內部溫度在110℃以下，風機轉速必須在3500RPM
對優化工況（小圓孔散熱孔）要保持在110℃以下，
風扇速度必須提高到4600 RPM
原始結構和優化結構的噪音分布曲線
通過這個電源模塊的例子可以看出，Ansys Workbench允許工程師用虛擬設計CAE仿真，來對產品所處的多物理場來進行大量的模擬評估。無需費力去做樣機，并對其進行測試。通過使用模擬驅動設計的過程，使工程師能夠更緊密地協作和協作。
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