基于ansys模擬分析的案例
基于ANSYS某地鐵盾構隧道掘進過程數值模擬分析
試采用ANSYS模擬此過程。
【建模要點】：
1、建模過程充分使用對稱性建模的方便，使用到的對稱性命令為 arsym
2、網格劃分輔助mesh200的使用，建模思路為通過建立面，采用mesh200劃分面，拉伸面成體，從而形成實體單元。
3、注意在第2步采用面拉伸成體單元后，體單元材料屬性的重新賦值。
4、自重應力場的求解。
5、利用重啟動以及生死單元來模擬盾構掘進的過程。
【建模過程】：
1、首先建立隧道附近的四分之一模型，注意網格的局部細分。
2、利用對稱性，建立二分之一隧道模型，并建立隧道上方和下方土體模型。
3、利用對稱性，建立整個隧道平面模型
4、利用面拉伸成體的思路，通過輔助單元建立實體單元，這里實體單元采用soild186進行模擬。
注意拉伸時的一個額外命令的使用：
extopt,aclear,1
該命令意思也即是在拉伸完成后刪除母體單元mesh200
5、由于在拉伸時候都是默認的材料號為1，拉伸完成后需根據不同的位置，選擇不同的土體進行材料參數的改變。
6、約束條件的設置，本次約束取土地地面為全約束，各側邊約束為平行法向方向固定約束。頂面除四周邊界線有約束外，其余地方皆無約束。整個示意圖如下：
7、自重應力場的求解。
8、利用重啟動和單元生死功能，模擬盾構掘進過程。
【結果查看】
1、自重應力場求解后的相關結果
Y方向應力云圖：
位移云圖：
2、地層位移分析
地層位移本例是指相對于自重固結下的位移，因而在分析地層位移時需要采用荷載工況的手段減去第一步在自重計算下的結構位移。
展開 ANSYS基于VC++6.0的二次開發ANSYS基于VC++6.0的二次開發與 相互作用分析在ANSYS中的實
這樣設計的優點：能夠提醒用戶輸入并檢查用于三維數值模擬的相關參數，避免用戶在不輸入參數的情況下直接調用ANSYS進行計算而造成錯誤。
程序設計采用文檔讀寫的方式將輸入的計算參數插入到用APDL語言進行二次開發的ANSYS計算模塊。參數化設計的ANSYS計算模塊就可以根據輸入的參數進行數值模擬計算。
3.3.4 ANSYS后處理模塊的二次開發
ANSYS軟件提供了兩個后處理器，可以對結果進行時間－歷程后處理
和通用后處理。對于相互作用體系地震反應分析，它可以將模擬結果用應力圖、等值線（面）、動畫等形式輸出與轉換。其中POST1通用后處理器可用于觀察整個模型或模型的一部分在某一時間的模擬結果，可顯示結構在地震作用下的應力圖和位移變形圖；時間—歷程后處理器POST26用于檢查模型中指定點的分析結果與時間的函數關系，可顯示模型上各個節點的各變量的時程曲線。可見，對于大多數的后處理分析我們可以直接使用ANSYS的后處理器。但由于ANSYS是一個通用軟件，而對某些特殊領域的后處理分析無能為力或者不是很方便，因而，需要對其進行二次開發，以減輕后處理工作和提高后處理效率。
在相互作用體系地震反應分析中，有時除了關注各物理量時程曲線外，還關心其在結構高度方向的分布（如層間位移、層間剪力、層間加速度反應等）。解決這一問題的二次開發需要結合相互作用體系地震反應分析特點進行。
(1)物理量分析
在地震反應時程分析中，我們對樓層位移時程、加速度時程、柱應力應變時程 、剪力墻應力應變時程比較關心，同時還需要分析層間位移和層間加速度變化。考慮到本文將計算多種工況，本程序對常見的變量編寫了后處理程序，具有通用性，極大地提高了后處理效率。
展開 基于FDTD軟件模擬MMI結構光譜模擬分析
本期推文主要介紹使用Lumerical軟件中的FDTD模塊進行MMI結構的光譜及光場分析模擬。話不多說，開始啦：
首先是幾何建模部分
圖1
在這里我們以三維結構為例子構建光柵的一小部分區域，首先作出一個矩形波導作為結構的包層（襯底，如灰色圖示）設定波導的長度為4mm,如下圖所示。
類似地，作出光波導的新層和反射波導的結構，如下圖所示：
圖2
在這里補充說明的是幾何部分同時鏈接上了材料的屬性，分別為摻雜二氧化硅（纖芯）和純二氧化硅（包層）在這里不做過多贅述
在模擬過程中分別在光波導器件的起始端口和傳輸末尾端口放置一個監視器以監視結構的透射和反射光譜。
光源配置如下：
在光源配置中選擇系統自帶的基本模式進行入射，并且設定波長區間為1.1-1.3微米：
圖3
在監視器中我們選擇時間監視、光功率、電場監測并且分別命名為反射光譜和透射光譜。
結果展示：
透射光譜模擬
反射光譜模擬
電場傳輸
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展開 基于ANSYS的大寧河拱橋施工模擬 ￥3
基于ANSYS的大寧河拱橋施工模擬
單元類型4類：
ET,1,BEAM4
ET,2,SHELL63
ET,3,LINK8
ET,4,BEAM44
材料屬性2類：
MP,EX,1,20.6E7
MP,DENS,1,7.85
MP,PRXY,1,0.3
MP,EX,2,3.45E7
MP,DENS,2,2.6
MP,PRXY,2,0.2
拱肋1：
腳桿：
腹桿1：
平連1：
平連2：
交叉桿：
拱肋2：
腹桿2：
平連3：
交叉桿2：
拱肋3：
腹桿3：
平連4：
交叉桿3：
拱肋4：
腹桿4：
平連5：
交叉桿4：:
拱肋完成：
系桿1：
系桿2：
系桿3：
系桿完成：
立柱1：
立柱2：
立柱3：
立柱4：
立柱完成：
斜撐1：
斜撐2：
斜撐3：
斜撐完成：
帽梁：
橋面：
橫系梁：
橋面鋪裝：
立柱與橋面耦合：
第一個載荷步位移云圖：
第一個載荷步應力云圖：
第五個載荷步位移云圖：
第五個載荷步應力云圖：
第十個載荷步位移云圖：
第十個載荷步應力云圖：
第十四個載荷步位移云圖：
第十四個載荷步應力云圖：
剛合龍的大寧河拱橋施工模擬，非常詳細，需要的可以查看附件。
展開 
基于ANSYS軟件模擬樁的擠入過程
基于ANSYS軟件模擬樁的擠入過程
唐世棟，李 陽
（同濟大學 地下建筑與工程系，上海 200092）
摘 要：基于ANSYS 軟件分析了樁土之間的相互作用，模擬了樁打入時土中的應力、應變情況。通過結合ANSYS 中的接
觸分析和生死單元，以DP 材料來模擬土體，采用循環命令的方式來分析樁土接觸時復雜的應力狀態。模擬結果得到了圓孔
擴張理論和極限平衡法的驗證。
關 鍵 詞：ANSYS；樁；樁土作用；Drucker-Prager 屈服準則
基于ANSYS軟件模擬樁的擠入過程.pdf
展開 基于Ansys的鋼箱梁焊接有限元模擬
所以若想了解鋼箱梁焊接時的應力分布變化，保證鋼箱梁結構的安全性與穩定性，有必要對焊接溫度場的定量分析、預測、模擬。傳統的焊接溫度場和應力預測依賴于試驗和統計基礎上的經驗曲線或經驗公式，但是在航天、機械、土木等行業，焊接試驗的成本巨大，當試驗的工況較多或者試驗失敗時，會導致經濟上的巨大損失。故本章運用大型商業有限元軟件ANSYS經典界面進行數值模擬，在研究過程中利用了ANSYS內置的腳本語言APDL進行建模，分析鋼板焊接過程的溫度場。
1 鋼板幾何模型建立
為了簡化鋼箱梁的形狀，節約數值模擬與實驗的成本，本章將鋼箱梁結構簡化為一個長為0.2m、寬為0.15m、厚度為0.03m的塊狀幾何模型，ANSYS中的幾何模型效果如下圖所示。
在上圖的模型中，筆者標明了坐標系系統，在本章此后的位置信息的描述中，均采用此坐標系系統。
2 移動焊接熱源的施加
在鋼板焊接過程中，焊點熱源作用在鋼板上有一定面積，在該面積上的熱量分布不是均勻的，中心點附近的熱量較高，周圍的熱量較低。對于該種焊接熱源的不均勻分布，現今很多學者將該熱源的分布形式簡化為高斯積分函數，本章參考前人的研究，采用高斯熱源分布函數。
熱源函數的三維函數圖像如下圖所示（假設qm=1 J·s /m2，R=1m）。
移動焊接熱源在鋼板模型的上表面的中線位置施加，起始點的位置坐標為（0，0，0.03m）,并沿著y方向勻速移動至最終點（0，0.2m，0.03m）具體的施加位置、移動方向與移動軌跡如上圖所示。如圖所示，焊接中心點（0，0）位置處的熱流密度最大，周圍的熱流密度隨著與中心點的距離增大而減小。
據以上內容可知，在ANSYS中施加焊接移動熱源需要明確的熱源參數包括焊接電壓U、焊接電流I、焊接熱效率與電弧有效加熱半徑R。
展開 12/21 基于Ansys Speos的GPU光學模擬加速計算
Ansys與NVIDIA有著長久的戰略合作關系，作為高性能計算領域的技術領導者，雙方展開密切合作在Ansys多物理場解決方案中開發GPU加速求解器和算法，確保在Ansys軟件上運行的仿真工作具有最快的性能。此外還在專業圖形方案領域進行合作，確保Ansys在建模、后處理和可視化等工作流程能夠發揮最佳性能和質量水平。
當下隨著科技的發展，汽車內外飾照明越來越復雜，以往想要模擬出高逼真的視覺效果，需要堆棧CPU數量用于模擬計算，硬件成本很高。而在即將正式推出的Ansys Speos GPU加速計算中，可實現4-8倍運算能力的提高，通過借助GPU加速獲得更好的結果、更快的模擬以及更高的精度和分辨率，實現基于物理的逼真渲染，消除時間/硬件管理等障礙，進一步加快開發速度。
12月21日，Ansys將聯合NVIDIA共同推出【基于Ansys Speos的GPU光學模擬加速計算】網絡研討會，本次會議邀請來自NVIDIA 行業拓展經理茅勇，以及Ansys Speos應用工程師孫鴻燁作為主講嘉賓，共同分享實現快速計算的關鍵技術以及最新光學仿真的功能革新，歡迎大家報名參會。
展開 基于ANSYS/LS-DYNA的EFP成型仿真模擬
基于ANSYS/LS-DYNA的EFP成型仿真模擬
基于ANSYS ls-dyna拉伸斷裂實驗模擬
基于ANSYS ls-dyna拉伸斷裂實驗模擬
作者：大龍貓 微信公眾號：CAE_ANSYS
拉伸斷裂實驗是測試材料的經典實驗，可以測量材料的應力應變曲線，測量材料的抗拉強度，作為經典的實驗如何獲取其模擬過程呢？仿真分析軟件AYSYS在默認的情況下，無論受力多大都不會被拉斷，其主要原因是算法的問題。
基于Ansys Workbench平臺搖臂機構仿真模擬
近日在Ansys WB群內有網友曬出一張gif動態圖，該圖為一個搖臂機構的運動圖（見圖1），從圖中筆者判斷該機構運動是采用ansys經典界面內MPC184單元控制其運動。許久以前筆者曾經使用過經典界面的MPC184單元，該單元運動類型有很多，旋轉、平動等等各類機構運動形式都可以在單元內選擇。
圖1 搖臂機構運動圖
應其他網友的好奇心，詢問WB平臺是否具有對搖臂機構仿真的能力，故筆者通過此文講述一下如何通過WB平臺對此機構的仿真。
首先從建模開始，筆者采用WB的DesignModeler對本機構建模（如圖2），
圖2 建模圖
在XY平面建立三個草圖（如圖3），分別為十字支架，搖臂OC,搖臂BC及CA（注意：搖臂BC和CA不能為一條直線，必須分成兩段，分別為BC及CA，主要是考慮到OC與ACB的連接，后續mechanical環境設置時C點需要設置旋轉副）。
圖3
下面開始在DesignModeler內概念建模，點擊concept—Lines from Sketches,分別基于剛剛繪制的三個草圖建立Line1、Line2及Line3（注意：建立Line2和Line3時，其Detail View內的operation必須設置成Add frozen，讀者知道這是為什么嗎？如圖4及圖5）。
圖4
圖5
現在開始建立此機構的梁截面，點擊concept—cross section—circular，筆者統一使用一個圓截面作為十字支架及兩個搖臂的梁截面，圓半徑各位網友可以根據自己模型的相對大小定制，如圖5。
圖6
最后為三個Line body設置剛剛生成的圓截面。
展開 基于ANSYS/LS-DYNA的EFP成型仿真模擬
基于ANSYS/LS-DYNA的EFP成型仿真模擬
基于ANSYS Workbench 2024R2的非線性彈簧combin39單元的模擬 ￥50
在ANSYS Workbench里提供了兩種方法，一種是WB的雙向彈簧，輸入數據表格，其本質上采用是LINK8單元進行模擬，而不是非線性彈簧combin39。
而利用Combin39單元，需要建立彈簧單元后，插入命令流來實現，對于只承受壓縮載荷的力-位移曲線，輸入到最后，是需要稍等小的正位移和正力數值。
基于ANSYS Workbench19.2三點彎試驗及優化模擬流程 ￥10
三點彎模擬
幾何模型，1/2建模
約束和加載
結果
優化設置
有一個
Three Point Bending UsingANSYS Workbench.pdf里面提到5000N是有問題的。應該為2500N。
附件包括19.2版本的計算文件和一個pdf說明英語
基于ANSYS/LS-DYNA的深孔水壓爆破數值模擬k文件 ￥68
單孔徑向不耦合水壓爆破數值模擬。
按平面應變問題來處理，單元厚度方向1mm。
模型10×10m，鉆孔直徑180mm，裝藥直徑120mm，不耦合系數1.5，耦合介質分別為空氣和水，計算時長5ms。（炸藥采用初始體積分數法建模，炸藥及巖石材料參數可利用k文件直接修改）
模型示意圖如下圖所示：
模擬結果如下圖所示：
mises應力監測結果：
基于ansys的鐵路系桿拱橋2d模擬（Kuilenburgse spoorbrug bridge） ￥3
基于ansys的鐵路系桿拱橋2d模擬（Kuilenburgse spoorbrug bridge）
Kuilenburgse spoorbrug bridge
構件
自重
ansys模型
單元：beam3
材料：
E_st = 2.1 e11 ! Youngs modulus [N/m2]
rho_st = 7850 ! De n s i t y s t e e l [ kg/m3]
alph_st = 12e?6 ! Thermal c o e f f i c i e n t [ 1 /K]
mu_st = 0 . 3 ! Po i s s o n s r a t i o
截面屬性：
拱截面：
A_arch = 0.598 ! Cr o s s s e c t i o n a l a r e a [m2]
33 I_arch = 1.599 !Moment o f i n e r t i a a r ch [m4]
34 H_arch = 4.00 ! Height a r ch [m]
35 mod_arch = 1.577 ! mass mo d i f i c a t i o n f a c t o r
主梁截面：
A_girder = 0.447 ! Cr o s s s e c t i o n a l a r e a [m2]
I_girder = 0.107 !Moment o f i n e r t i a a r ch [m4]
H_girder = 1.42 ! Height a r ch [m]
mod_gir = 2.101 !
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