ansys中剛性區域功能的案例
ANSYS HFSS | ANSYS SIwave：在SIwave中定義HFSS區域（三）
本視頻介紹了時域反射法（TDR）分析，并比較了三種求解方法的結果：使用HFSS區域的SIwave仿真、不使用HFSS區域的SIwave仿真、以及對包含目標信號網絡的部分電路板進行單獨的HFSS仿真。在ANSYS Electronics Desktop中為每次分析創建電路圖。比較每種求解方法的TDR結果，以研究阻抗響應，并了解結構中的哪些部分需要采用不同的求解方法。結果顯示，使用HFSS區域的SIwave仿真可在電路板的連接器引出線區域提供3D精度。
在本視頻中，分析中的PCB使用遵守了國際創作共享署名授權協議4.0（Creative Commons ShareAlike Attribution 4.0 International）(CC BY 4.0)。
來源于：ANSYS官網
展開 ANSYS HFSS | ANSYS SIwave：在SIwave中定義HFSS區域（一）
視頻介紹
本視頻演示了如何在ANSYS SIwave中輕松定義HFSS區域。這種混合求解方法使您能夠獲得印刷電路板關鍵網絡的S參數的3D全波精度。為演示此功能，設計人員在ANSYS SIwave中使用了60cm長、42cm寬，具有20層金屬的大塊PCB。在PCB上找到高速差分對，并且繪制出了區域范圍。在SIwave中可自動執行其他操作；同時在使用和不使用HFSS區域的情況下分別對電路板進行仿真。視頻還探討了在電氣CAD（ECAD）設計中最適合采用這種混合求解器技術的典型3D區域結構。
來源于：ANSYS官網
展開 ANSYS HFSS | ANSYS SIwave：在SIwave中定義HFSS區域（二）
本視頻中，設計人員在ANSYS SIwave中使用和不使用HFSS區域的情況下分別求解印刷電路板，并對比了差分對的S參數結果。您還會看到HFSS區域對仿真時間和存儲器峰值使用量的影響。另外，視頻中還探討了包含ANSYS HFSS目標差分對的電路板Cutout的求解結果。在本視頻中，通過仿真結果和其他指標介紹了在ANSYS SIwave中如何使用HFSS 3D區域提高關鍵信號網絡的S參數精度，并且只占用較少的計算資源。
來源：ANSYS官網
展開 【ANSYS HFSS課程小視頻】ANSYS SIwave：在SIwave中定義HFSS區域 - 第
ANSYS SIwave：在SIwave中定義HFSS區域 - 第二部分
視頻簡介：
本視頻中，設計人員在ANSYS SIwave中使用和不使用HFSS區域的情況下分別求解印刷電路板，并對比了差分對的S參數結果。您還會看到HFSS區域對仿真時間和存儲器峰值使用量的影響。另外，視頻中還探討了包含ANSYS HFSS目標差分對的電路板Cutout的求解結果。在本視頻中，通過仿真結果和其他指標介紹了在ANSYS SIwave中如何使用HFSS 3D區域提高關鍵信號網絡的S參數精度，并且只占用較少的計算資源。
往期回顧
【ANSYS HFSS課程小視頻】ANSYS Electronics Desktop環境
【ANSYS HFSS課程小視頻】ANSYS SIwave：在SIwave中定義HFSS區域 - 第一部分
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如何在ANSYS WORKBENCH中區分剛性位移與變形位移？
如何在ANSYS WORKBENCH中區分剛性位移與變形位移？
新功能 | 提煉Ansys HFSS 2021 R1版本中的兩大最佳功能
本文首發于Ansys中國知乎機構號：《一文解讀Ansys HFSS 2021新版本TOP2最佳功能》
在Ansys HFSS 2021 R1版本中推出了全新的電磁學仿真。Ansys首席產品經理Matt Commens更是稱之為：“自20世紀90年代 HFSS軟件推出以來的最佳版本。” 綜合看來， Ansys HFSS 2021 R1版本主要亮點如下：
全新的HFSS網格融合技術，能夠以最佳的效率精度和可擴展性完成過去無法實現的大型電磁系統仿真
支持在印刷電路板（PCB）、芯片封裝和IC設計仿真中使用HFSS 3D Layout的加密3D組件技術，使供應商能共享詳細的3D組件設計，實現高精度仿真
最佳功能①：自推出以來最佳：HFSS 網格融合功能
HFSS 2021 R1版推出了HFSS網格融合技術，提供了目前罕有、極為先進的并行網格剖分能力，實現對大型電磁系統進行快速仿真。諸如5G毫米波天線陣列、IC-封裝-PCB-連接器總成、電磁干擾（EMI）暗室中的顯示器、飛機上的天線等極大型復雜系統，都需要開展大規模電磁仿真。
大型電磁系統實例
HFSS網格融合功能可以針對性地解決客戶面臨的兩大工程挑戰：電磁全系統仿真與高精度要求。
生成例如帶封裝的芯片或平臺上的天線這類復雜系統的網格，是一個艱巨的挑戰，尤其是幾何結構細節具有巨大尺度差異時。對大型復雜設計開展全耦合電磁仿真，也是電磁仿真研究中的一個長期難點。
在過去，仿真完整復雜設計的其中一種方法是先仿真單個組件，然后將仿真結果進行整合。
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本文首發于Ansys中國知乎機構號：《一文解讀Ansys HFSS 2021新版本TOP2最佳功能》
在Ansys HFSS 2021 R1版本中推出了全新的電磁學仿真。Ansys首席產品經理Matt Commens更是稱之為：“自20世紀90年代 HFSS軟件推出以來的最佳版本。” 綜合看來， Ansys HFSS 2021 R1版本主要亮點如下：
全新的HFSS網格融合技術，能夠以最佳的效率精度和可擴展性完成過去無法實現的大型電磁系統仿真
支持在印刷電路板（PCB）、芯片封裝和IC設計仿真中使用HFSS 3D Layout的加密3D組件技術，使供應商能共享詳細的3D組件設計，實現高精度仿真
最佳功能①：自推出以來最佳：HFSS 網格融合功能
HFSS 2021 R1版推出了HFSS網格融合技術，提供了目前罕有、極為先進的并行網格剖分能力，實現對大型電磁系統進行快速仿真。諸如5G毫米波天線陣列、IC-封裝-PCB-連接器總成、電磁干擾（EMI）暗室中的顯示器、飛機上的天線等極大型復雜系統，都需要開展大規模電磁仿真。
大型電磁系統實例
HFSS網格融合功能可以針對性地解決客戶面臨的兩大工程挑戰：電磁全系統仿真與高精度要求。
生成例如帶封裝的芯片或平臺上的天線這類復雜系統的網格，是一個艱巨的挑戰，尤其是幾何結構細節具有巨大尺度差異時。對大型復雜設計開展全耦合電磁仿真，也是電磁仿真研究中的一個長期難點。
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在Ansys HFSS 2021 R1版本中推出了全新的電磁學仿真。Ansys首席產品經理Matt Commens更是稱之為：“自20世紀90年代 HFSS軟件推出以來的最佳版本。” 綜合看來， Ansys HFSS 2021 R1版本主要亮點如下：
全新的HFSS網格融合技術，能夠以最佳的效率精度和可擴展性完成過去無法實現的大型電磁系統仿真
支持在印刷電路板（PCB）、芯片封裝和IC設計仿真中使用HFSS 3D Layout的加密3D組件技術，使供應商能共享詳細的3D組件設計，實現高精度仿真
最佳功能①：自推出以來最佳：HFSS 網格融合功能
HFSS 2021 R1版推出了HFSS網格融合技術，提供了目前罕有、極為先進的并行網格剖分能力，實現對大型電磁系統進行快速仿真。諸如5G毫米波天線陣列、IC-封裝-PCB-連接器總成、電磁干擾（EMI）暗室中的顯示器、飛機上的天線等極大型復雜系統，都需要開展大規模電磁仿真。
大型電磁系統實例
HFSS網格融合功能可以針對性地解決客戶面臨的兩大工程挑戰：電磁全系統仿真與高精度要求。
生成例如帶封裝的芯片或平臺上的天線這類復雜系統的網格，是一個艱巨的挑戰，尤其是幾何結構細節具有巨大尺度差異時。對大型復雜設計開展全耦合電磁仿真，也是電磁仿真研究中的一個長期難點。
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在Ansys HFSS 2021 R1版本中推出了全新的電磁學仿真。Ansys首席產品經理Matt Commens更是稱之為：“自20世紀90年代 HFSS軟件推出以來的最佳版本。” 綜合看來， Ansys HFSS 2021 R1版本主要亮點如下：
全新的HFSS網格融合技術，能夠以最佳的效率精度和可擴展性完成過去無法實現的大型電磁系統仿真
支持在印刷電路板（PCB）、芯片封裝和IC設計仿真中使用HFSS 3D Layout的加密3D組件技術，使供應商能共享詳細的3D組件設計，實現高精度仿真
最佳功能①：自推出以來最佳：HFSS 網格融合功能
HFSS 2021 R1版推出了HFSS網格融合技術，提供了目前罕有、極為先進的并行網格剖分能力，實現對大型電磁系統進行快速仿真。諸如5G毫米波天線陣列、IC-封裝-PCB-連接器總成、電磁干擾（EMI）暗室中的顯示器、飛機上的天線等極大型復雜系統，都需要開展大規模電磁仿真。
大型電磁系統實例
HFSS網格融合功能可以針對性地解決客戶面臨的兩大工程挑戰：電磁全系統仿真與高精度要求。
生成例如帶封裝的芯片或平臺上的天線這類復雜系統的網格，是一個艱巨的挑戰，尤其是幾何結構細節具有巨大尺度差異時。對大型復雜設計開展全耦合電磁仿真，也是電磁仿真研究中的一個長期難點。
展開 ANSYS巖土工程專業功能概述 附ANSYS在土木工程中的應用下載
作為ANSYS高級土木工程應用插件，CivilFEM for ANSYS的主要專業功能可分為四個主要的應用領域：
巖土工程
橋梁工程與土木工程非線性分析
高級預應力混凝土分析與設計
NPP核電結構分析與設計。
CivilFEM for ANSYS應用于巖土工程領域的主要專業功能如下：
主要分析解決的專業問題，包括但不限于：
Earth Pressures 計算結構受到的土壓力
Retaining wall 擋土墻設計
Seepage analysis 滲流分析
Slope Stability 邊坡穩定性分析
Tunnel Design 隧道工程與地下工程
Hoek & Brown 失效準則
Terrain initial stress 巖體初始地應力計算
Foundation Pile樁/樁群基礎設計等
下載地址：ANSYS在土木工程中的應用
展開 【實用功能】ANSYS中的弱彈簧應該怎么用？
筆者分析如下：
1.該模型處在一個三維空間內，我們施加兩個力，模型的確在這兩個力的作用下是平衡的，但是此時的模型在空間中處于一種懸浮的狀態，沒有約束去限制它的運動，只要空間中有一個力，或者某個力偏離了桿的軸線方向，無論這個力有多么小，都會打破這種平衡，從而導致剛體位移。
2.兩端面施加了等值反向共線的力F，軟件在計算過程中，會將力F分配到兩端面的節點上，分配的過程中難免會有誤差，最終導致在桿的軸線方向上，左右兩端面的力并不平衡，從而導致剛性位移。
這種情況該怎么處理呢？下面介紹兩種方法：
方法一：弱彈簧Weak Springs。
求解前，點擊Analysis Settings，將Solver Controls中的Weak Springs設置為On，彈簧剛度設置為Program Controlled，開啟弱彈簧功能。然后求解。
求解過程中出現了一個警告：大體意思是物體可能會產生剛體運動，軟件把弱彈簧加上了。這樣，求解順利完成，觀察求解結果，應力為1MPa，正確。
弱彈簧的作用原理是什么呢？我們觀察Solution Information的Geometry，發現軟件在端面的節點上，添加了Spring，分布在端面的8個頂點上，每個頂點3個，來約束每個頂點上節點的3個自由度。我們觀察Solution Information的Worksheet，發現求解過程中多了24個彈簧單元Combine14，證實了軟件在計算過程中，自動添加了彈簧單元完成了計算。
在Analysis Settings，我們將彈簧剛度設置為Program Controlled，軟件會將彈簧剛度設置為多少呢？
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ANSYS WORKBENCH中關于轉子動力學的新功能介紹
除了一些轉子動力學專業軟件（比如SAMCEF ROTOR,DYROBES,MADYN2000等）以外，大型綜合軟件比如MSC NASTRAN、ANSYS也可以用于轉子動力學特性計算，常見的臨界轉速、不平衡響應、扭振頻率以及穩態和瞬態特性計算均可計算。
ANSYS經典版本可滿足臨界轉速、不平衡響應、扭振頻率以及穩態和瞬態特性計算。一般使用一維模型計算，比如轉子使用BEAM188梁單元，軸承使用combi214。也可使用三維單元計算，但因計算量巨大，一般不選用3D模型。近年來發展起來的二維軸對稱諧波單元可以說比較好的兼顧了模型的精度和計算速度。之前的ANSYS版本一般都是在經典版本中使用二維軸對稱諧波單元，ANSYS WORKBENCH中也可使用二維軸對稱諧波單元，需要命令行來輔助完成，操作性不好。
現在ANSYS WORKBENCH在新版本中可以使用二維軸對稱諧波單元進行計算[1]，筆者也對該新功能進行學習。比如在進行轉子臨界轉速計算時，使用MODAL分析模塊，需插入symmetry,然后在symmetry下插入general axisymmetric，見圖1.
圖1 General Axisymmetric
需要對general axisymmetric中進行參數設置，見圖2.根據需要可選擇Nodal Planes的數量。
圖2 general axisymmetric中參數設置
以上設置好后就可進行計算，在ANSYS WORKBENCH中可方便查看計算結果，比如坎貝爾圖，見圖3。
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在Ansys HFSS 2021 R1版本中推出了全新的電磁學仿真。Ansys首席產品經理Matt Commens更是稱之為：“自20世紀90年代 HFSS軟件推出以來的最佳版本。” 綜合看來， Ansys HFSS 2021 R1版本主要亮點如下：
全新的HFSS網格融合技術，能夠以最佳的效率精度和可擴展性完成過去無法實現的大型電磁系統仿真
支持在印刷電路板（PCB）、芯片封裝和IC設計仿真中使用HFSS 3D Layout的加密3D組件技術，使供應商能共享詳細的3D組件設計，實現高精度仿真
最佳功能①：自推出以來最佳：HFSS 網格融合功能
HFSS 2021 R1版推出了HFSS網格融合技術，提供了目前罕有、極為先進的并行網格剖分能力，實現對大型電磁系統進行快速仿真。諸如5G毫米波天線陣列、IC-封裝-PCB-連接器總成、電磁干擾（EMI）暗室中的顯示器、飛機上的天線等極大型復雜系統，都需要開展大規模電磁仿真。
大型電磁系統實例
HFSS網格融合功能可以針對性地解決客戶面臨的兩大工程挑戰：電磁全系統仿真與高精度要求。
生成例如帶封裝的芯片或平臺上的天線這類復雜系統的網格，是一個艱巨的挑戰，尤其是幾何結構細節具有巨大尺度差異時。對大型復雜設計開展全耦合電磁仿真，也是電磁仿真研究中的一個長期難點。
展開 2023 R1 中的新 Ansys 系統工具套件 (STK) 功能
2023 R1 中的新 Ansys 系統工具套件 (STK) 功能
最新發布的Ansys Systems Tool Kit (STK) 繼續擴展和增強跨 Ansys 多物理場求解器的集成，增強對早期概念系統設計的信心，并改善工程過程中的決策制定和效率。Ansys Fluent 和 STK 的 Aviator 功能支持定義更高保真度的飛機軌跡，同時考慮飛機平臺幾何形狀可能對整體空氣動力學和性能產生的影響。此版本還引入了雷達雜波建模功能，使您能夠定義雜波模型并評估對雷達在建模環境中解析目標對象的能力的影響。此外，使用 STK 的 Astrogator 功能的航天器軌跡設計師現在可以利用增強的 Python 腳本。
增強的雷達雜波建模
雷達系統必須考慮不同形式的射頻 (RF) 信號返回，例如來自有意或無意來源的干擾或從無意目標反射的能量。建筑物、樹木，甚至海洋表面都可以將能量反射回雷達接收器，并產生一種稱為雜波的效果。
STK 使工程師能夠對雷達系統、目標對象和其他環境人工制品進行建模，以了解雷達的預期性能和功能。在這個最新版本中，STK 合并和建模雷達雜波效應的方法得到了整合，使您可以更輕松地引入雜波效應并考慮它們對建模雷達性能的影響。
此更新使您能夠定義雜波源位置和幾何體的散射屬性。此外，您可以引入雷達系統要包含和考慮的雜波源列表。這些雜波定義模型現在也可以通過 STK 組件瀏覽器定義為集中組件，以便其他建模系統可以輕松引用它們。這降低了定義雷達雜波的復雜性，并通過允許雜波源支持多個散射定義來提供額外的建模靈活性。
集成電光/紅外熱模型
傳感器系統設計人員需要準確模擬其傳感器預期運行和執行的條件。此版本的 STK 為 STK 的電光/紅外 (EOIR) 功能引入了一項新功能：指向溫度數據提供者。
展開 ANSYS Mechanical拓撲優化功能在結構設計中的應用
5 ANSYS Mechanical拓撲優化實例
5.1 優化分析流程
下面以某個受內部壓力的圓筒結構為對象，對其進行拓撲優化。在進行拓撲優化前，先對該結構進行靜力分析，得到靜力分析結果，然后在靜力分析基礎上進行拓撲優化，計算流程如圖1所示。
圖1 拓撲優化流程圖
5.2 約束及加載
圓筒內部施加750psi內壓，圓筒外法蘭盤上的安裝孔上施加固定約束。
圖2 施加約束與載荷
5.3 拓撲優化設置
根據需要設置拓撲優化的各個選項，主要包括：
a)優化目標/優化區域：圓筒外表面；
b)排除區域/非優化區域：靜力分析中施加載荷及約束的位置；
c)優化約束條件：最大等效應力小于10000psi；質量不少于現結構的50%；
d)優化目標函數：結構質量。
圖3 拓撲優化設置
5.4 拓撲優化后的結構
拓撲優化后的結構如下圖所示，在結果顯示中可以看到，相對于原結構保留了58%的質量。將優化后的模型使用SCDM打開，可以清楚的看到優化后的結構。
圖4 拓撲優化后結果
5.5 拓撲優化后結果分析驗證
ANSYS中可以實現直接將優化后結果導入新的分析中，進行優化后的結構分析，驗證優化后結構是否滿足要求，如下圖所示。
圖5 優化后結構分析流程
下圖中左側為優化前模型的計算結果，右側為優化后模型的計算結果，通過對比可以發現，優化后結構等效應力滿足要求。
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