ansys模擬結(jié)果與實驗的案例
基于ANSYS ls-dyna拉伸斷裂實驗模擬
基于ANSYS ls-dyna拉伸斷裂實驗?zāi)M
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(jīng)典實驗，可以測量材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線，測量材料的抗拉強度，作為經(jīng)典的實驗如何獲取其模擬過程呢？仿真分析軟件AYSYS在默認(rèn)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
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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(jié)果。
簡介
楊氏雙縫干涉實驗是物理學(xué)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(jié)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(shù)）。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(jīng)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(yán)謹(jǐn)?shù)慕y(tǒng)計數(shù)學(xué)應(yīng)用到這個問題上看似艱巨，但一旦認(rèn)識到觀察到的干涉圖樣只是來自不同點光源的基礎(chǔ)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(dāng)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(chǔ)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(fā)現(xiàn)的。對基礎(chǔ)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(yōu)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(yīng)用大賽優(yōu)秀作品展示
本屆仿真應(yīng)用大賽最終評選出 30 篇 TOP 優(yōu)秀作品，分別榮獲一、二、三等獎及行業(yè)最佳實踐獎。近 200 位來自汽車、半導(dǎo)體、高科技、能源等行業(yè)的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創(chuàng)新實踐，充分展現(xiàn)了仿真技術(shù)的無限潛能。我們將陸續(xù)為大家分享獲獎佳作，帶您一同領(lǐng)略仿真賦能創(chuàng)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(guān)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 無限逼近實驗室結(jié)果的仿真成果（瞬態(tài)仿真動畫逼近實驗拍攝）
那么，關(guān)于三秒鐘高品質(zhì)仿真成果輸出的設(shè)定（通用項屬性設(shè)定），如圖：
設(shè)定3秒仿真時間與生成的視頻播放時間3秒一致，確保虛擬模型的時間軸與現(xiàn)實世界時間軸一致；
設(shè)定時間步長數(shù)為72，表示完成仿真時間的過程中，需要逐步完成72個時間節(jié)點上的各個仿真結(jié)果。
設(shè)定結(jié)果保存頻率為1，表示上述72個時間步里，每間隔1要保存一次結(jié)果，故，保存結(jié)果數(shù)量為72個，
將上述72個仿真結(jié)果，按時間順序，以每秒種播放24個結(jié)果的頻率生成動畫，就可得到相對質(zhì)量較高的并且與現(xiàn)實世界時間一致的視頻。仿佛是在實驗室內(nèi)進行實驗時拍攝到的同步視頻一樣。
同理，再舉一個例子，仿真時間保持不變，時間步長改為1152，結(jié)果保存頻率改為16，那么，軟件將完成1152次結(jié)果運算，比之前運算仿真結(jié)果更準(zhǔn)確一點，畢竟72個步長，顯得步子邁得大了一些，影響最終結(jié)果的準(zhǔn)確性。在這1152次結(jié)果內(nèi)，每間隔16個結(jié)果保存到硬盤一次，那么仿真結(jié)束時，可得到1152/16=72個結(jié)果，亦可得到一個播放時長為3秒種，幀頻為24的視頻。如果保存頻率調(diào)整到8呢，會得到1152/8=144個步長結(jié)果。動畫幀頻仍為24的話，那么最終的動畫相當(dāng)于慢放0.5倍的視頻，如此，慢放0.1倍的視頻或者0.01倍的視頻，也是可以生成的了。
當(dāng)然，也可以根據(jù)以上算法，生成幀頻為26幀的、30幀的或者其他幀頻的視頻，也可以生成其他播放時間長度的視頻，比如5秒種，60秒鐘等等。
如下兩圖，動畫幀頻分別是12幀和24幀。
友情提示，仿真時長和保存頻率適度即可，不可盲目求多，比如前例 ，保存結(jié)果為1152個，那么您的硬盤可能要冒煙了。
展開 
高等土木工程結(jié)構(gòu)（ABAQUS模擬實驗/實驗室模型實驗）
高等土木工程結(jié)構(gòu)（ABAQUS模擬實驗/實驗室模型實驗）
高等土木工程結(jié)構(gòu)（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(jié)構(gòu)（ABAQUS模擬實驗_實驗室模型實驗）案例分析與講解pdf（高清版）
Ansys Speos SSS｜執(zhí)行 Camera Sensor模擬結(jié)果后處理
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概述
本文是Speos Sensor System（SSS）的使用指南，這是一個強大的解決方案，用于camera sensor模擬結(jié)果的后處理。本文的目的是通過一個例子來理解如何正確使用SSS。當(dāng)然本文描述的分析步驟適合任何案例。
SSS是一個功能強大的獨立工具，用于執(zhí)行Speos camera模擬結(jié)果的后處理。Speos得到的仿真結(jié)果是照度/輻照度圖，用于計算到達camera 傳感器的光度/輻射功率。通過啟用camera模擬中的timeline時間軸參數(shù)，并在camera傳感器sensor的定義中指定積分時間和軌跡文件，可以輕松地將能量結(jié)果轉(zhuǎn)換為曝光結(jié)果。要進一步了解Speos camera模擬，建議參考CMOS 傳感器相機 - 3D 場景中的圖像質(zhì)量分析。得到能量結(jié)果或是曝光結(jié)果之后，Speos SSS 開始發(fā)揮作用，自動將曝光圖轉(zhuǎn)換為Raw圖，electron電子圖，基于傳感器的降階模型(ROM)，遵循EMVA 1288標(biāo)準(zhǔn)，最后形成一個顯影圖像。由于SSS工具沒有圖形用戶界面，因此了解文件管理和工作的過程至關(guān)重要。
展開 鋼材扭曲實驗和有限元分析結(jié)果的比較
鋼材扭曲實驗和有限元分析結(jié)果的比較.part4.rar
鋼材扭曲實驗和有限元分析結(jié)果的比較.part1.rar
鋼材扭曲實驗和有限元分析結(jié)果的比較.part2.rar
鋼材扭曲實驗和有限元分析結(jié)果的比較.part3.rar
案例分享 | 利用MSC Cradle實施自航條件仿真并與實驗結(jié)果的比較
仿真目的
螺旋槳的自航實驗，在船舶推進性能的領(lǐng)域占有重要的位置。
本研究中，利用MSC Cradle，將螺旋槳的實際模型旋轉(zhuǎn)并進行自航實驗的模擬仿真，其結(jié)果與實驗結(jié)果做了驗證。
對象船型與[ 拖曳條件] 的鈍頭船相同，本研究中采用不考慮自由表面的Double Model 的假設(shè)。
仿真內(nèi)容和螺旋槳周圍的網(wǎng)格
仿真結(jié)果
自航參數(shù)
壓力分布
尾流分布
小結(jié)
· 利用MSC Cradle，實施了實際螺旋槳旋轉(zhuǎn)時的自航實驗仿真。
· 與實驗結(jié)果比較，船后部的螺旋槳性能，自航狀態(tài)下的船體阻力的預(yù)測精度良好。
· 基于無限翼數(shù)螺旋槳理論的簡易螺旋槳模型，計算負荷低，可以用來進行自航仿真。
展開 太空種糧種菜開花結(jié)果 中國完成植物生長全過程實驗
我國首次在天宮二號完成植物生長全過程實驗 在中科院植物生理生態(tài)研究所實驗室里拍攝的擬南芥，用于與天宮二號上種植的同一品種擬南芥進行對比研究（9月14日攝）。新華社記者 張建松 攝
新華社上海9月29日電（記者 張建松）天宮二號在軌運行兩年多來，開展了眾多空間科學(xué)和應(yīng)用實驗，其中包括完成我國首次高等植物“從種子到種子”的空間長周期培養(yǎng)實驗，為發(fā)展空間植物培養(yǎng)技術(shù)、探索保障人類長期空間生存，又向前邁進了一步。
據(jù)課題負責(zé)人、中科院植物生理生態(tài)研究所鄭慧瓊研究員介紹，高等植物是空間生態(tài)生保系統(tǒng)的關(guān)鍵因素。如何利用植物在空間生產(chǎn)糧食與蔬菜，供人類長期空間生活需求，是載人航天必須要解決的關(guān)鍵科學(xué)問題之一。
以往，我國利用返回式衛(wèi)星也曾開展過多次空間搭載飛行實驗，但由于在太空中時間有限，最多只能展開種子萌發(fā)、幼苗生長階段的實驗。2016年9月15日，天宮二號在發(fā)射之際，搭載了一個由中科院上海技術(shù)物理研究所研制的微型培養(yǎng)箱，里面種植有糧食作物的典型代表水稻，和綠葉植物的典型代表擬南芥。
中科院植物生理生態(tài)研究所鄭慧瓊研究員（左）和學(xué)生在實驗室研究擬南芥（9月14日攝）。新華社記者 張建松 攝
除了部分植物樣品于2016年11月18日隨著神舟十一號返回地面，大部分植物樣品至今仍然留在天宮二號。科研人員成功地通過地面遙控，對留在太空中的培養(yǎng)箱進行溫控和澆水，啟動了擬南芥和水稻生長，并順利開花結(jié)果。這是我國首次在太空中完成“從種子到種子”全過程的空間植物培養(yǎng)實驗。
展開 實驗研究聚氨酯導(dǎo)熱、傳熱CFD模擬 ￥20
1、 建立模型
根據(jù)提供的聚氨酯實驗尺寸分別建立50g與200g模型如下：
基料質(zhì)量
密度（kg/m3）
反應(yīng)時間
發(fā)泡倍數(shù)
最高反應(yīng)溫度(℃)
導(dǎo)熱系數(shù)(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(xué)習(xí)CAE的同學(xué)，可以關(guān)注公眾號：CAE備忘錄，讓我們一起學(xué)習(xí)CAE的使用技巧，一起學(xué)習(xí)CAE有關(guān)知識，一同學(xué)習(xí)，一同成長！
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1、 重新熟悉拉伸測試實驗
2、 認(rèn)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(shù)材料都是輸入的都是真實應(yīng)力應(yīng)變，而不是工程應(yīng)力應(yīng)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(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)。因此，我們需要將數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換，才能輸入到LS-Dyna。工程應(yīng)力應(yīng)變曲線與真實應(yīng)力應(yīng)變曲線有相應(yīng)的數(shù)學(xué)關(guān)系。
工程應(yīng)力應(yīng)變的數(shù)學(xué)關(guān)系如下所示：
真實應(yīng)力應(yīng)變曲線數(shù)學(xué)關(guān)系如下所示：
讀取幾何
打開LS-Prepost，F(xiàn)ile>import>Ls-Dyna keyword file> tensile_test.k，導(dǎo)入拉伸實驗的試件幾何文件。
材料屬性
在右側(cè)菜單欄點擊Model>keyword，所有關(guān)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(shù)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(qū)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(yīng)地采用縱梁上比較接近的點進行對比。圖4為發(fā)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(qū)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(jié)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(shè)和簡化。
本文還采用多剛體動力學(xué)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(yīng)數(shù)據(jù)，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(tài)響應(yīng)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(jié)果與實驗結(jié)果基本一致，因此后面的計算結(jié)果還是具有一定的參考價值。多剛體動力學(xué)法的模擬計算環(huán)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(yīng)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(biāo)值(由頭部質(zhì)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(shù)值模擬、實驗與分析
在過去的產(chǎn)品設(shè)計過程中主要依賴于經(jīng)驗數(shù)據(jù)，而仿真已經(jīng)成為設(shè)計過程中的重要元素。為了獲得關(guān)于實驗的系統(tǒng)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(dāng)然，數(shù)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(shù)現(xiàn)在變得越來越強大，應(yīng)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(shù)據(jù)（數(shù)值或經(jīng)驗數(shù)據(jù)）導(dǎo)出簡單的模型和視圖，數(shù)值數(shù)據(jù)就可能和經(jīng)驗數(shù)據(jù)一樣無用。
確定靜液壓泵流量極限已被證明是關(guān)鍵一步。在產(chǎn)品設(shè)計過程中，開發(fā)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(shù)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(guī)則參數(shù)。計算流體力學(xué)(CFD)在模型參數(shù)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(shù)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(fā)的產(chǎn)品的可用實驗數(shù)據(jù)來驗證。在產(chǎn)品設(shè)計的下一個周期中應(yīng)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(dǎo)致求解器的嚴(yán)重收斂問題，這需要長期手動調(diào)整求解器的設(shè)置。根據(jù)我們的經(jīng)驗，這種情況發(fā)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(shù)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(jié)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(zhuǎn)組成的。
展開 PFC模擬三維單剪實驗
但是三維單剪有比較多的細節(jié)問題需要解決，而且對于結(jié)果的分析都是比較困難的事情。本文主要針對于三維單剪的建模過程和應(yīng)力分析進行講解。
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(chǎn)生剪切力使得式樣發(fā)生破壞。而單剪實驗相當(dāng)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(xué) 等)
二、單剪實驗建模
1、成樣
這一步和常規(guī)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。
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