ansys液壓實驗的案例
盾構刀盤驅動液壓系統的實驗研究
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Ansys Workbench | 液壓起重千斤頂仿真
概述
液壓千斤頂利用液壓動力，以遠高于輸入力的力來舉升重物。本仿真使用流體靜壓單元對液壓千斤頂進行建模，并闡述體積模量的概念。實際應用中，液壓千斤頂通常使用油作為液體，油的高體積模量使得加載過程中液體體積幾乎保持不變。
目標
理解體積模量的影響
熟悉流體靜壓單元的使用
步驟
1. 打開 Ansys Workbench，創建一個"靜力結構"分析。檢查單位設置。
2. 導入幾何模型（圖1）。大的綠色圓柱體截面積為 314 平方毫米，小的綠色圓柱體截面積為 0.78 平方毫米。因此，當 1 牛頓的力作用在小圓柱體上時，大圓柱體應產生 402.6 牛頓的反作用力。
（圖1：液壓千斤頂的幾何模型）
3. 定義接觸并對部件進行網格劃分。使用固定關節將剛性框架固定在地面上，并使用平移關節僅允許圓柱體垂直運動（圖2）。對于小圓柱體，定義網格尺寸為 0.25 毫米。將 1000 千克的點質量分配到大圓柱體的頂部表面上。
（圖2：關節示意圖）
4. 定義分析設置和邊界條件。開啟大變形并定義一些子步。在垂直方向上定義地球重力，并將小圓柱體向下移動 3 毫米。由于流體的體積模量導致體積變化可忽略不計，可以假設體積守恒，大圓柱體的垂直運動應為 3 毫米/402.6 ≈ 0.0075 毫米（圖3）。
（圖3：邊界條件示意圖）
5. 插入命令行以定義流體靜壓單元。在插入命令行之前，創建一個命名選擇，包含構成油液封閉體積的面（圖4）。在分析設置中插入一個命令片段。命令如圖 5 所示，其中定義了油的體積模量和密度。
（圖4：用于定義流體靜壓單元的封閉表面）
（圖5：創建流體靜壓單元的命令）
6.
展開 基于ANSYS Workbench 仿真分析液壓閥塊內部油路極限壁厚
2 結論
通過仿真和分析得出：6061 鋁件液壓閥塊內部孔道間的壁厚無論多大都無法用到 42 MPa 的使用壓力，45# 鋼液壓閥塊在設計時內部孔道間的壁厚要大于等于 5 mm 時才可以用到 42 MPa 的使用壓力。本次研究為液壓閥塊在極限壓力 42 MPa 的條件下選擇何種材質提供了一定的理論依據，并為液壓閥塊設計過程中液壓閥塊內部油路間的壁厚間隙選擇提供了一定的技術保障。
參考文獻
[1]劉丹.液壓閥塊設計與應力分析[J].液壓氣動與密封，2013(1)：24-25.
[2]孫丹丹.液壓系統中液壓集成閥塊的設計方法[J].機電信息工程，2020(13)：122-123.
[3]楊佩東.基于 ANSYS workbench 螺栓連接強度分析[J].機電技術應用，2020（19）：190-191.
[4]劉宏文.材料力學[M].北京:高等教育出版社，2013：241-246.
[5]王瑞，陳海霞，王廣峰.ANSYS 有限元網格劃分淺析[J].天津工業大學學報，2002，21(4)：8-11.
[6]覃祖和，莫興洋，伍詠暉.基于 ANSYS workbench 的液壓挖掘機工作裝置有限元分析與結構優化[J].煤礦機械，2022，43(3)：120-123.
[7]胡峰，蔣廉華，曾春軍.基于 UG/ANSYS workbench的液壓閥塊協同設計與分析[J].技術與市場，2016，23(5)：91-92.
文章來源：科學技術創新
展開 ANSYS 在復合材液壓機開發中的優化設計應用
圖11 關鍵部件最大應力(MPa)對比圖
圖12 優化前、后關鍵部件重量(t)對比圖
優化后模態分析
液壓機共振工況分析
液壓機振動包括受迫振動和自激振動兩種方式。對液壓機的液壓系統而言，液壓機的受迫振動來源于電動機、液壓泵和液壓馬達等的高速運動件的轉動不平衡力，液壓缸、壓力閥、換向閥及流量閥等的換向沖擊力及流量壓力的脈動。
液壓機的受迫振動中，維持振動的交變力與振動(包括共振)可無并存關系，即當設法使振動停止時，運動的交變力仍然存在。因此，液壓機的模態分析十分有必要。
模態分析原理
模態反映的是試件固有的振動特性，最能反映結構的自身特點。液壓機是一個有質量的無限自由度彈性系統，在對液壓機進行有限元模態分析時，首先要建立液壓機的有限元模型，然后將其離散，成為一個N 自由度的、有限個單元組成的系統，前文已建立相應模型與系統。
模態分析過程
借助ANSYS Workbench 平臺，可實現聯合仿真，直接調用前文已完成的前處理有限元模型，極大的增加了效率，如圖13 所示仿真項目關聯圖。
圖13 ANSYS Workbench 仿真平臺項目關聯圖
結束語
基于ANSYS Workbench，通過模擬實際工況，對公稱壓力為3000 噸的復合材液壓機進行有限元分析，確認了薄弱部位和剛性過剩區域，并對壓機進行優化，在確保液壓機設計剛性的前提下，使整機重量降低了5.2%。對優化后的結構進行了模態分析，結果表明液壓機重要部件之間不會發生固有頻率共振。該3000 噸復合材液壓機在客戶現場使用，且進行了批量的復合材料零件的生產，結果表明，液壓機剛性無問題，無共振現象發生，進一步證明了模擬仿真結果的有效性。
——來源：《鍛造與沖壓》2021年第6期
展開 
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。
美的生活電器與ANSYS 建立仿真技術聯合實驗室
2018年12月27日，美的生活電器與ANSYS 宣布共同成立仿真技術聯合實驗室。
仿真技術聯合實驗室成立（左：陳煒杰， 右：宣雄文）
仿真技術聯合實驗室依托于ANSYS 強大的仿真軟件，是ANSYS 與世界五百強企業美的集團下屬的生活電器事業部共同建設，將以創新人才培養、仿真平臺建設和市場需求為導向，充分發揮前后端企業的聯合優勢，重點開展未來智能家電領域的關鍵技術研究及相關創新產品的開發與合作，推動科技創新與經濟深度融合，加快科技成果轉化，實現雙方共贏。
雙方從產品創新、概念方案、成本、等方面進行了深入交流。儀式上，陳煒杰院長代表美的生活電器對聯合實驗室的成立表示了衷心的祝賀。他在講話中提到，生活電器過去幾年在仿真領域取得了一定成果，但這僅僅是開始，他希望可以借助ANSYS 的技術進一步提升美的生活電器的研發效率，為中國家電行業的健康快速發展做出貢獻。ANSYS 公司商業大客戶銷售總監宣雄文先生表示此次與美的合作建立聯合實驗室是雙方一直以來良好合作的延續，并介紹了ANSYS 的多年來致力于仿真驅動產品研發的路程，及近年來在電器高科技領域促進新產品的創新發展，特別希望國外的技術能夠在中國落地，為美的生活電器的研發提供強有力的科技支撐。
展開 美的生活電器與ANSYS 建立仿真技術聯合實驗室
近日，美的生活電器與ANSYS 宣布共同成立仿真技術聯合實驗室。
仿真技術聯合實驗室成立（左：陳煒杰， 右：宣雄文）
仿真技術聯合實驗室依托于ANSYS 強大的仿真軟件，是ANSYS 與世界五百強企業美的集團下屬的生活電器事業部共同建設，將以創新人才培養、仿真平臺建設和市場需求為導向，充分發揮前后端企業的聯合優勢，重點開展未來智能家電領域的關鍵技術研究及相關創新產品的開發與合作，推動科技創新與經濟深度融合，加快科技成果轉化，實現雙方共贏。
雙方從產品創新、概念方案、成本、等方面進行了深入交流。儀式上，陳煒杰院長代表美的生活電器對聯合實驗室的成立表示了衷心的祝賀。他在講話中提到，生活電器過去幾年在仿真領域取得了一定成果，但這僅僅是開始，他希望可以借助ANSYS 的技術進一步提升美的生活電器的研發效率，為中國家電行業的健康快速發展做出貢獻。ANSYS 公司商業大客戶銷售總監宣雄文先生表示此次與美的合作建立聯合實驗室是雙方一直以來良好合作的延續，并介紹了ANSYS 的多年來致力于仿真驅動產品研發的路程，及近年來在電器高科技領域促進新產品的創新發展，特別希望國外的技術能夠在中國落地，為美的生活電器的研發提供強有力的科技支撐。
ASNYS 高科技行業技術規劃負責人褚正浩指出，通過建立仿真技術聯合實驗室，將促進美的：
通過自動化流程開發，仿真知識平臺管理等使企業進一步壓縮設計流程，降低設計成本。
使用業界領先的仿真技術，如CPS協同，多物理場應用等助力企業加速進行設計創新。
全面涵蓋家電設計需求，通過仿真技術應用，引領未來互聯網應用。
展開 Ansys Zemax | 在OpticStudio中通過幾何光線追跡來模擬楊氏雙縫干涉實驗
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概述
這篇文章旨在介紹楊氏雙縫干涉實驗背后的理論知識，并在OpticStudio中用幾何光線追跡模擬該實驗，最后比較理論和模擬的結果。
簡介
楊氏雙縫干涉實驗是物理學中最著名的實驗之一。這個實驗通過展示光從點光源到干涉圖樣的變化，揭示了光的波動特性。楊氏實驗的結果可以定性地解釋為條紋圖，也可以定量地解釋為相干因子（作為為光源寬度的函數）。兩種理論都會在本文中詳細分析。
本文將討論雙縫實驗背后的理論，并在OpticStudio的非序列模式下對該實驗進行精確建模。
楊氏雙縫干涉實驗
楊氏雙縫干涉衍射實驗是描述空間相干性在干涉條紋形成中所起到的作用的經典裝置。總體布局如下圖所示：
在觀察面上形成的條紋圖案取決于照亮縫隙面的光的空間相干性、雙縫之間分隔的距離以及從縫隙面到觀察面上的傳播距離。雖然將嚴謹的統計數學應用到這個問題上看似艱巨，但一旦認識到觀察到的干涉圖樣只是來自不同點光源的基礎條紋的總和 [Ref. 1, Section 5.2.1] ，擴展光源形成的條紋圖樣實際上是相當明確的。這里我們考慮光源非相干的情況，即光源上的任意兩點以一種不相干的方式隨機輻射，比如熱白熾燈就是非相干光源。
在OpticStudio的非序列模式中，使用幾何光線追跡和表面散射及散射光線的 “重點采樣(Importance Sampling) ”，就可以很好地模擬這種裝置。在觀測面上的基礎條紋圖案是由擴展光源上的每個點形成的，而在OpticStudio中，這種條紋圖案是通過使用矩形探測器對光線進行相干探測來發現的。對基礎條紋圖案的集合（從整個光源的采樣點得到）按強度進行求和，得到合成的條紋圖。
展開 2025大賽優秀作品 | 基于Ansys Fluent的電子膨脹閥空化特性數值與實驗研究
“Ansys 2025 全球仿真大會”仿真應用大賽優秀作品展示
本屆仿真應用大賽最終評選出 30 篇 TOP 優秀作品，分別榮獲一、二、三等獎及行業最佳實踐獎。近 200 位來自汽車、半導體、高科技、能源等行業的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創新實踐，充分展現了仿真技術的無限潛能。我們將陸續為大家分享獲獎佳作，帶您一同領略仿真賦能創新的非凡力量，希望用戶能從中汲取靈感、啟迪思路。
作品名稱：基于Ansys Fluent的電子膨脹閥空化特性數值與實驗研究
作者： 張克鵬 | 浙江三尚智迪科技有限公司 技術中心主任
關鍵詞：電子膨脹閥；空化特性；數值模擬；實驗研究；Ansys Fluent；流動噪聲；閥芯結構優化
作者說
Ansys Fluent能提供不同類型流動的求解器以及一系列物理模型，良好的用戶界面提供可視化工具，方便查看分析結果及數據分析。浙江三尚智迪科技有限公司技術團隊在進行產品研發中，Ansys Fluent 軟件的動/變形網格技術可以很好的模擬閥門閥芯在滑動過程的瞬態過程，分析人員只需要指定初始網格和運動壁面的邊界條件，網格變化完全由求解器自動生成。Ansys Fluent獨有的局部網格重構技術可用于非結構網格、變形較大問題以及物體運動規律事先不知道而完全由流動所產生的力所決定的問題。Ansys Fluent 所具有的嵌套網格功能也極大提升了瞬態運動類型問題的分析效率。
在面對復雜流動及傳熱傳質分析問題的過程中，Ansys Fluent 的非耦合隱式算法、耦合顯示算法及耦合隱式算法可以應對各種求解需求。因此，Ansys Fluent 在技術研發過程中，可利用其高效準確的分析能力，大幅度減少物理樣品制作過程、試驗驗證過程以及這期間產生的各種費用成本，真正實現仿真驅動創新的目的。
展開 2025大賽優秀作品 | 基于Ansys的XDFOI晶圓級封裝工藝的翹曲模擬與實驗驗證
“Ansys 2025 全球仿真大會”仿真應用大賽優秀作品展示
本屆仿真應用大賽最終評選出 30 篇 TOP 優秀作品，分別榮獲一、二、三等獎及行業最佳實踐獎。近 200 位來自汽車、半導體、高科技、能源等行業的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創新實踐，充分展現了仿真技術的無限潛能。我們將陸續為大家分享獲獎佳作，帶您一同領略仿真賦能創新的非凡力量，希望用戶能從中汲取靈感、啟迪思路。
作品名稱：基于Ansys的XDFOI晶圓級封裝工藝的翹曲模擬與實驗驗證
Warpage Simulation and Experimental Validation of The X-Dimension Fan-Out Integration-Bridge Wafer Level Packaging Process
作者： 程健 | JCET專家工程師
關鍵詞：advanced package, bridge die chip, wafer level packaging, warpage simulation, element birth and death method, viscoelastic material model
作者說
Simulating chip packaging mechanics with Ansys has deepened my understanding of Thermo-Mechanical coupling effects.
展開 