ansys模擬實驗的案例
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。
Ansys Zemax | 在OpticStudio中通過幾何光線追跡來模擬楊氏雙縫干涉實驗
附件下載
聯系我們獲取文章附件
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 高等土木工程結構（ABAQUS模擬實驗/實驗室模型實驗）
高等土木工程結構（ABAQUS模擬實驗/實驗室模型實驗）
高等土木工程結構（ABAQUS模擬實驗_實驗室模型實驗）案例分析與講解pdf（高清版） ￥1
高等土木工程結構（ABAQUS模擬實驗_實驗室模型實驗）案例分析與講解pdf（高清版）
實驗研究聚氨酯導熱、傳熱CFD模擬 ￥20
1、 建立模型
根據提供的聚氨酯實驗尺寸分別建立50g與200g模型如下：
基料質量
密度（kg/m3）
反應時間
發泡倍數
最高反應溫度(℃)
導熱系數(W/m·K)
比熱容(J/(g·K))
磨具尺寸
50g
47.5
120
26.7
136.5
0.0223
2.144
10cm*10cm*24cm
100g
47.5
120
26.7
143.1
0.0223
2.144
15cm*15cm*21.3cm
150g
47.5
120
26.7
149.2
0.0223
2.144
15cm*15cm*32m
200g
47.5
120
26.7
143.4
0.0223
展開 基于LS_dyna模擬拉伸測試實驗
基于LS_dyna模擬拉伸測試實驗
有一起學習CAE的同學，可以關注公眾號：CAE備忘錄，讓我們一起學習CAE的使用技巧，一起學習CAE有關知識，一同學習，一同成長！
學習目標
1、 重新熟悉拉伸測試實驗
2、 認識dyna中基本材料模型
3、 了解LS-prepost中的基本操作
實驗描述
拉伸實驗的樣件按照實際式樣的尺寸，如下圖所示，
對于LS-Dyna，大多數材料都是輸入的都是真實應力應變，而不是工程應力應變。通常，我們在實驗室進行的軸向拉伸實驗，輸出的都是工程應力應變數據。因此，我們需要將數據進行轉換，才能輸入到LS-Dyna。工程應力應變曲線與真實應力應變曲線有相應的數學關系。
工程應力應變的數學關系如下所示：
真實應力應變曲線數學關系如下所示：
讀取幾何
打開LS-Prepost，File>import>Ls-Dyna keyword file> tensile_test.k，導入拉伸實驗的試件幾何文件。
材料屬性
在右側菜單欄點擊Model>keyword，所有關鍵字的都可以在這里編輯。雙擊MAT>024-PIECEWISE_LINEAR_PLASTICITY，這個24號材料是被廣泛用于定義彈塑性材料的方式之一。
展開 汽車正撞的數值模擬及實驗驗證
圖1模擬計算得到的汽車正撞過程變形圖
圖2車架縱梁前部變形區域圖
實驗中測得縱梁在縱向彎曲了30°，而模擬計算為24°，略低于實驗值。圖3為碰撞時方向盤縱向相對后移量dx的曲線，從曲線中可以看到方向盤的最大后移量為254mm, 而通過圖像運動分析得到的實驗值為299.5mm。
圖3計算得到的方向盤縱向相對后移量曲線
實驗中加速度測點為司機座椅下靠近縱梁處，而模擬計算中的有限元模型不包括車身部分，因此相應地采用縱梁上比較接近的點進行對比。圖4為發生碰撞時司機座椅處加速度a的實驗值與模擬計算值對比曲線。由曲線可知，兩條曲線趨勢和區域基本相同，差異主要是由于有限元模型局部的簡化。
圖4司機座椅下加速度實驗值與計算值
因此從上面的分析可以得出，模擬計算與實驗結果基本上是吻合的，只是局部存在一些差異，這是因為在建模時，由于條件所限作了一些假設和簡化。
本文還采用多剛體動力學法并利用模擬計算得到的司機座椅處加速度曲線和方向盤的時間—位移響應數據，計算了系有安全帶的混三型假人在汽車正面碰撞時的動態響應以及人體損傷值。由于實車碰撞實驗時沒有安裝假人，因此模擬計算無法與實驗進行對比，但前面進行的有限元模擬計算結果與實驗結果基本一致，因此后面的計算結果還是具有一定的參考價值。多剛體動力學法的模擬計算環境包括方向盤、人體和簡化的車體。圖5是得到的混三型假人運動響應時間序列圖，圖6(a)和圖6(b)分別為混三型假人的頭部合成加速度值ah和胸部合成加速度值ac曲線。從曲線中可以得出頭部損傷指標值(由頭部質心處的合成線加速度計算而得[2])為1565.7，胸部合成加速度最大值為348.4m/s2。
展開 仿真案例｜葉片泵空化流動模擬實驗
數值模擬、實驗與分析
在過去的產品設計過程中主要依賴于經驗數據，而仿真已經成為設計過程中的重要元素。為了獲得關于實驗的系統必要知識而專門使用大量的原型進行實驗非常地耗時耗力。許多方面可以而且必須在仿真的虛擬層次上進行。因此，在模擬、實驗和分析之間遵循一個很好的平衡策略是很重要的。模擬可能是非常耗時的，因此必須注意，投入不要過量。當然，數值實驗通常比實際硬件上的測量要便宜得多。此外，仿真技術現在變得越來越強大，應用范圍也得到了很大的擴展。需要注意的是，只要不可能從這些數據（數值或經驗數據）導出簡單的模型和視圖，數值數據就可能和經驗數據一樣無用。
確定靜液壓泵流量極限已被證明是關鍵一步。在產品設計過程中，開發工程師需要一種簡單、快速的計算工具來進行純估算。1D建模是滿足這一需求的最有效方法。1D模型具有有限的變量數目，并允許進行詳細的分析。量綱分析可以用來獲得一個問題的規則參數。計算流體力學(CFD)在模型參數確定或模型改進時起到了很好的支持作用。在這種情況下，流量系數是一個非常突出的例子。因此，人最終可以得出一個很好的模型，該模型可以用完全開發的產品的可用實驗數據來驗證。在產品設計的下一個周期中應用該模型可能有助于避免以前的缺點。因此，我們嘗試在這個卓有成效的共生體中采用1D模擬和CFD并行的策略。
CFD 模擬策略
在嘗試用CFD進行全3D葉片泵模擬之前，建議從2D可行性研究開始。原因在于FLUENT中的空化模型可能導致求解器的嚴重收斂問題，這需要長期手動調整求解器的設置。根據我們的經驗，這種情況發生在靜止的3D流中。此外，葉片泵的全面模擬需要FLUENT中提供的幾種模擬技術的組合。首先，我們有一個非定常流動問題。正如我們在第1節中所看到的，靜液壓泵的工作方式是顯式變化的幾何形狀。運動部件的運動不是像渦輪機那樣由純粹的旋轉組成的。
展開 PFC模擬三維單剪實驗
一、單剪實驗
大家接觸比較多的可能是直剪實驗，上下兩個剪切盒橫向移動，在剪切面上產生剪切力使得式樣發生破壞。而單剪實驗相當于很多個剪切盒堆在一起進行剪切，相對于直剪實驗，更加符合土體的變形特性。
滑坡體變形與單剪實驗
直剪實驗變形
直剪實驗變形
(吳明 浙江大學 等)
二、單剪實驗建模
1、成樣
這一步和常規三軸或者巴西劈裂一樣，我們需要一個圓柱形的式樣，注意這里的是一個扁圓柱樣。
new def chicun_par banjing=0.3 sample_hight=banjing*4/7.0 keli_rdmin=0.006 keli_rdmax=0.009end@chicun_par
domain extent [-banjing*1.5] [banjing*1.5] [-banjing*1.5] [banjing*1.5] ...
展開 電動汽車綜合熱管理系統實驗與數值模擬研究
實驗和仿真結果驗證了采用連續脈沖預熱結合電池低功率自預熱的加熱策略，電池模塊的電化學性能可以獲得良好的可恢復性。與常溫10℃相比，充放電電池模塊容量分別恢復至92.1%和93.3%。此外，散熱性能測試結果也表明IBTM具有出色的溫度控制和均勻能力。電池模組最高溫度和最大溫差始終分別控制在52℃和1.8℃以內。研究成果以“Experimental and numerical simulation study on the integrated thermal management system for electric vehicles”為題發表于《Journal of Energy Storage》。
03
圖文導讀
圖1 a)基于CPCM結合PHF的集成熱管理系統原理圖，b)單個PHF包裹電池。
圖2 電池模塊在不同溫度下的性能：a）充電容量，b）溫度升高，c和d）充放電電壓曲線。
圖3 在不同溫度5和10℃下，容量隨循環數和放電電壓曲線的變化。
圖4 電池模塊的溫度變化：a)加熱和b)加熱10℃后0.5-1.0C充放電過程；不同加熱模式下的溫度穩定性：c)12W加熱功率，d)不同脈沖比脈沖加熱功率6W。
展開 
利用超彈性實驗數據進行平面密封模擬（Mooney-Rivlin 超彈性模型） ￥3
第 2 步：設置
在 ANSYS Workbench 主菜單上拖放靜態結構分析：
步驟3：工程數據（材料模型）
本教程最重要的部分是創建和定義材料數據。
創建一個名為“橡膠”的新材料：
擴展超彈性實驗數據，將單軸測試數據、雙軸測試數據和剪切測試數據添加到創建的材料模型中：
單軸測試數據參數：
雙軸測試數據參數：
剪切試驗數據參數：
展開超彈性并將“Mooney-Rivlin 雙參數模型”測試數據添加到創建的材料模型中：
選擇“曲線擬合”，然后選擇“求解曲線擬合”：
再次右鍵單擊“曲線擬合”，并選擇“將計算值復制到屬性”：
點表示測試數據，線表示“雙參數 Mooney-Rivlin 模型”擬合的曲線。
默認材料“結構鋼”已用作上鋼板和下鋼板的材料。
步驟4：幾何（DesignModeler）
在 DesignModeler 上創建的橡膠、上鋼板和下鋼板的尺寸如下所示：
本教程使用了半模型：
步驟 5：網格劃分操作（默認幾何）
已實施元素尺寸為“7.874e-3 in.”的默認網格操作：
步驟6：接觸（無摩擦接觸）
展開 單軸壓縮實驗模擬k文件
單軸壓縮實驗模擬教程見我發布的視頻，視頻里面的操作都沒問題，但是參數可能不是很合適，我調整了一下，現在這個是能完美運行的文件。這個k文件不收費，不過希望下載了案例的同學可以關注我一下，以后我還會出LS-DYNA系列教程，歡迎關注
單軸壓縮模擬.k
基于杜瓦瓶的氣體定壓比熱測定實驗模擬 ￥200
氣體定壓比熱實驗測定裝置是由風機、流量計、比熱議本體、電功率調節及測量系統等四部分組成，如圖所示
比熱測定儀本體的主要結構是由內壁鍍銀的多層杜瓦瓶，空氣進出、口，熱空氣出口測溫熱電偶，電加熱器和均流網，絕緣墊，旋流片和混流網等組成。
單位物理的物體溫度每升高1度所需的熱量為比熱容。熱動力裝置中工質的吸熱和放熱都是在接近容積不變或壓力不變的條件下進行，因此定容比熱和定壓比熱具有現實意義。本篇文檔針對杜瓦瓶結構進行了建模，并進行了一定的簡化，仿真了實驗測定氣體定壓比熱容的過程，并計算得到水蒸氣的質量流量、濕空氣的絕對壓力、干空氣的質量流量、水蒸氣的吸熱量以及最后計算得到平均定壓比熱容。
感興趣的朋友可下載模型了解詳細過程
展開 室內流場與溫度場的實驗測定及數值模擬
CDF 技術及其商業軟件的發展使人們可以用數值模擬的方法預測室內熱環境，評價通風效果，改進空調送回風系統的設計，在提供舒適的室內環境的同時，進一步降低能耗。為了對數值計算結果進行檢驗，在某室內送回風節能,氣流組織模擬實驗室中對空調工況下的氣流組織和溫度分布進行了實驗測定，并采用商業軟件Airpak 對房間內的速節能,速度場、溫度場進行了數值模擬。在數值計算中采用k?ε方程作為紊流模型，以現場實測數據作為邊界條件，計算結果與實測數據吻合較好。結果表明，采用商業軟件對空調工況下室內送回風氣流組織與溫度分布的數值模擬可以獲得較準確的室內流場、溫度場及空氣年齡的詳細數據，從而可以對整個空調通風效果進行全面評價，以改進空調系統。
室內流場與溫度場的實驗測定及數值模擬.pdf
展開 