ansys的瞬態(tài)
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-08
ansys的瞬態(tài)的視頻教程
從零開始學(xué)散熱——Ansys Icepak瞬態(tài)仿真
介紹使用Ansys Icepak進(jìn)行瞬態(tài)仿真的知識(shí)。 同時(shí)對(duì)儲(chǔ)熱材料的特征和建模方式做簡(jiǎn)介。 瞬態(tài)仿真在熱設(shè)計(jì)中用的不多，但隨著新能源汽車、快速充電器、智能手表等產(chǎn)品的興起，瞬態(tài)設(shè)計(jì)越來越廣泛，看到有許多朋友反饋Ansys Icepak瞬態(tài)仿真的一些問題。 這部分內(nèi)容原本想加到 從零開始學(xué)散熱——實(shí)用Ansys Icepak教程中，結(jié)果因?yàn)槟莻€(gè)課程節(jié)數(shù)太多加不了了，就單獨(dú)列出來了。
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ansys的瞬態(tài)的實(shí)例教程
但實(shí)際中，由于物體運(yùn)動(dòng)、邊界條件改變或流動(dòng)自身特性等原因，流動(dòng)現(xiàn)象都是隨時(shí)間變化而變化的，這就必須進(jìn)行瞬態(tài)CFD分析。今天我們就以流體自控振蕩器為例來了解下如何使用ANSYS進(jìn)行瞬態(tài)CFD分析。
圖1顯示的是一個(gè)振蕩器結(jié)構(gòu)，為了減少計(jì)算量，我們采用2D模型來分析。由于康達(dá)效應(yīng)的影響，入口射流會(huì)有偏向一側(cè)曲面的趨勢(shì)，而結(jié)構(gòu)又是對(duì)稱的，因此射流一開始會(huì)隨機(jī)偏向任意一側(cè)。當(dāng)流體偏向某一側(cè)的時(shí)候，由于結(jié)構(gòu)存在反饋回路（紅色虛線），反饋流體會(huì)對(duì)入口射流產(chǎn)生干擾，使得射流偏向另一側(cè)。這樣，即使在入口射流流量不變的條件下，射流將會(huì)在兩個(gè)偏轉(zhuǎn)狀態(tài)之間不斷來回切換，出口處就形成了交替出流的情況。這是一個(gè)明顯的瞬態(tài)現(xiàn)象，需要進(jìn)行瞬態(tài)分析。
圖1 流體自控振蕩器結(jié)構(gòu)圖
瞬態(tài)分析有兩點(diǎn)是需要特別注意的：
1、 合理給定初始值。與穩(wěn)態(tài)分析的初始值不同，瞬態(tài)分析的初始值是有實(shí)際物理意義的，表示瞬態(tài)現(xiàn)象在0時(shí)刻的物理狀態(tài)，對(duì)于流動(dòng)內(nèi)部自發(fā)的瞬態(tài)現(xiàn)象，可以先求解一個(gè)穩(wěn)態(tài)解作為瞬態(tài)分析的初始值。
2、 合理設(shè)定時(shí)間步Δt。如果周期T已知，那么Δt< T/20，如果T未知，那么
其中L為特征網(wǎng)格長(zhǎng)度，V為特征速度。
所以，我們先按穩(wěn)態(tài)模型設(shè)置的過程求解出一個(gè)穩(wěn)態(tài)解。
展開 但實(shí)際中，由于物體運(yùn)動(dòng)、邊界條件改變或流動(dòng)自身特性等原因，流動(dòng)現(xiàn)象都是隨時(shí)間變化而變化的，這就必須進(jìn)行瞬態(tài)CFD分析。今天我們就以流體自控振蕩器為例來了解下如何使用ANSYS進(jìn)行瞬態(tài)CFD分析。
圖1顯示的是一個(gè)振蕩器結(jié)構(gòu)，為了減少計(jì)算量，我們采用2D模型來分析。由于康達(dá)效應(yīng)的影響，入口射流會(huì)有偏向一側(cè)曲面的趨勢(shì)，而結(jié)構(gòu)又是對(duì)稱的，因此射流一開始會(huì)隨機(jī)偏向任意一側(cè)。當(dāng)流體偏向某一側(cè)的時(shí)候，由于結(jié)構(gòu)存在反饋回路（紅色虛線），反饋流體會(huì)對(duì)入口射流產(chǎn)生干擾，使得射流偏向另一側(cè)。這樣，即使在入口射流流量不變的條件下，射流將會(huì)在兩個(gè)偏轉(zhuǎn)狀態(tài)之間不斷來回切換，出口處就形成了交替出流的情況。這是一個(gè)明顯的瞬態(tài)現(xiàn)象，需要進(jìn)行瞬態(tài)分析。
圖1 流體自控振蕩器結(jié)構(gòu)圖
瞬態(tài)分析有兩點(diǎn)是需要特別注意的：
1、 合理給定初始值。與穩(wěn)態(tài)分析的初始值不同，瞬態(tài)分析的初始值是有實(shí)際物理意義的，表示瞬態(tài)現(xiàn)象在0時(shí)刻的物理狀態(tài)，對(duì)于流動(dòng)內(nèi)部自發(fā)的瞬態(tài)現(xiàn)象，可以先求解一個(gè)穩(wěn)態(tài)解作為瞬態(tài)分析的初始值。
2、 合理設(shè)定時(shí)間步Δt。如果周期T已知，那么Δt< T/20，如果T未知，那么
其中L為特征網(wǎng)格長(zhǎng)度，V為特征速度。
所以，我們先按穩(wěn)態(tài)模型設(shè)置的過程求解出一個(gè)穩(wěn)態(tài)解。
展開 瞬態(tài)分析一直是仿真分析比較難的一塊內(nèi)容，而瞬態(tài)分析時(shí)間步的設(shè)置又是瞬態(tài)分析的關(guān)鍵，瞬態(tài)時(shí)間步設(shè)置也有其關(guān)鍵設(shè)置方法。下面以一個(gè)傳動(dòng)軸的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析為例介紹在ANSYS Workbench中進(jìn)行瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)（Transient Structural）分析的基本流程及瞬態(tài)時(shí)間步設(shè)置。
1、題例
一根直徑為40mm,長(zhǎng)2米的傳動(dòng)軸，一端固定，另外一端面上施加一個(gè)集中力偶。
該力偶隨時(shí)間變化的載荷如下圖所示。
求傳動(dòng)軸上各點(diǎn)的應(yīng)力、位移隨時(shí)間變化的云圖。
2、問題分析
（1）由于載荷的時(shí)間歷程已知，這是一個(gè)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)問題，需要使用瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析。
（2）分析設(shè)置：先設(shè)置5個(gè)載荷步，然后對(duì)每個(gè)載荷步設(shè)置3個(gè)載荷子步。
（3）邊界條件：固定左端面，對(duì)右端面施加扭矩。該扭矩用表格方式輸入。
3、求解過程
進(jìn)入ANSYS Workbench并創(chuàng)建瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)（Transient Structural）分析項(xiàng)目。
進(jìn)入DesignModeler模塊創(chuàng)建幾何模型。進(jìn)行網(wǎng)格劃分，并進(jìn)行分析設(shè)置。首先設(shè)置5個(gè)載荷步，然后對(duì)每個(gè)載荷步進(jìn)行設(shè)置。第一個(gè)載荷步：關(guān)閉自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng)，定義5個(gè)載荷子步。
其它載荷步做同樣的設(shè)置，下圖所示為第5個(gè)載荷步的設(shè)置示例。
將左端固定，在右端施加扭矩。
扭矩的詳細(xì)設(shè)置如下所示：
設(shè)置完成后進(jìn)行求解計(jì)算。
4、結(jié)果后處理
傳動(dòng)軸上各點(diǎn)的最大位移隨時(shí)間的變化曲線如下圖所示。
傳動(dòng)軸上各點(diǎn)的最大等效應(yīng)力隨時(shí)間的變化曲線如下圖所示。
在徑向上傳動(dòng)軸中間的位移和應(yīng)力小，邊緣的位移和應(yīng)力大，這與理論情況一致。
展開 本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)芯片的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)芯片瞬態(tài)熱分析步的建立
3、學(xué)習(xí)芯片瞬態(tài)熱分析的載荷施加
4、學(xué)習(xí)芯片瞬態(tài)熱的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 芯片瞬態(tài)熱分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)杯子的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)杯子瞬態(tài)散熱分析步的建立
3、學(xué)習(xí)杯子瞬態(tài)散熱分析的載荷施加
4、學(xué)習(xí)杯子瞬態(tài)散熱的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 杯子瞬態(tài)散熱分析分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
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ansys的瞬態(tài)的最新內(nèi)容
概述
PCB 組件在工作時(shí)產(chǎn)生的熱量會(huì)直接影響其電性能與長(zhǎng)期可靠性。過高的溫度或頻繁的溫度波動(dòng)會(huì)引發(fā)材料老化、信號(hào)失真，并因材料間熱膨脹系數(shù)不匹配而產(chǎn)生熱應(yīng)力，最終導(dǎo)致焊點(diǎn)開裂、器件失效等故障。因此，評(píng)估 PCB 可靠性必須進(jìn)行瞬態(tài)熱力耦合分析，即先分析動(dòng)態(tài)溫度場(chǎng)，再計(jì)算由此產(chǎn)生的熱應(yīng)力。
目標(biāo)
通過高保真建模仿真，系統(tǒng)觀察并量化印刷電路板（PCB）上關(guān)鍵元器件在瞬態(tài)熱載荷作用下的力學(xué)響應(yīng)與應(yīng)力表現(xiàn)
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? Ansys LSDYNA瞬態(tài)熱仿真：https://www.yqgqt.org.cn/training/details/lsdyna
? Ansys NCode熱疲勞仿真：https://www.yqgqt.org.cn/training/details/ncode
企業(yè)培訓(xùn)聯(lián)系人手機(jī)號(hào)：18602195606
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1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
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你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)錐形透鏡的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)線瞬態(tài)熱結(jié)構(gòu)耦合分析步的建立
3、學(xué)習(xí)錐形透鏡熱結(jié)構(gòu)耦合分析的載荷施加
4、學(xué)習(xí)錐形透鏡熱結(jié)構(gòu)耦合載荷的施加
案例介紹：
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