ansys模擬物體被擊穿的案例
使用Ansys Maxwell防止高壓系統中的電氣擊穿【今日16：00直播】
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</figure><p>1月28日，Ansys官方『<strong>使用Ansys Maxwell防止高壓系統中的電氣擊穿</strong>』研討會詳解Ansys Maxwell防高壓電氣擊穿方案，覆蓋多行業高壓設計需求，支持流注起始電壓評估、電氣薄弱點定位及 SF6 環保替代氣體分析，感興趣的下滑預約學習??</p><p><strong>時間：</strong>1月28日（星期三），16：00-17：00</p><p><strong>內容簡介：</strong></p><p>各行各業正經歷電氣化和功率密度提升的趨勢，在許多應用場景中，都需要在更高電壓下運行。這需要無故障的設計方案，以防止電氣擊穿，同時需要評估系統是否能承受電氣應力。典型的應用場景是：</p><ol><li>高壓工程師需要基于行業標準和既定的、經過驗證的標準，準確且迅速地評估產品的電氣性能。</li><li>在非高壓行業中（包括新能源汽車行業、儲能行業、高科技行業），工作電壓/平臺電壓的上升要求堅固的設計以抵御擊穿電弧的發生。
展開 1.28直播預告 | 使用 Ansys Maxwell 防止高壓系統中的電氣擊穿（中文專場）
無論是新能源汽車的 800V 架構、儲能系統直接并網、還是消費電子中對小型化高功率的追求，更高的工作電壓正在成為行業共識，所以電氣擊穿不僅僅是高壓設備才關注的問題，只要產品工作電壓大于其絕緣耐受水平，都會有電氣擊穿的風險。基于此，產品設計會面臨更大的挑戰：如何在更高電壓、更高功率密度下，準確且迅速地評估產品的電氣性能，確保絕緣可靠、避免電氣擊穿？</p><p><br></p><p>繼上個月面向全球用戶英文場次的熱烈反響，<strong>德國高壓絕緣專家尚文凱博士將再次為國內工程師帶來難得的中文解讀，推出于1月28日舉辦的「使用 Ansys Maxwell 防止高壓系統中的電氣擊穿」中文專場網絡研討會，</strong>將聚焦Ansys Maxwell 的流注起始電壓模型及評估功能，可識別電氣薄弱點，構建抗電弧、抗擊穿的穩健設計；同時還可以使用用戶自定義的氣體性質進行評估，即評估環保的SF6氣體替代品，為綠色環保設計提供可靠依據。歡迎感興趣的用戶報名參會。
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無論是新能源汽車的 800V 架構、儲能系統直接并網、還是消費電子中對小型化高功率的追求，更高的工作電壓正在成為行業共識，所以電氣擊穿不僅僅是高壓設備才關注的問題，只要產品工作電壓大于其絕緣耐受水平，都會有電氣擊穿的風險。基于此，產品設計會面臨更大的挑戰：如何在更高電壓、更高功率密度下，準確且迅速地評估產品的電氣性能，確保絕緣可靠、避免電氣擊穿？</p><p><br></p><p>繼上個月面向全球用戶英文場次的熱烈反響，<strong>德國高壓絕緣專家尚文凱博士將再次為國內工程師帶來難得的中文解讀，推出于1月28日舉辦的「使用 Ansys Maxwell 防止高壓系統中的電氣擊穿」中文專場網絡研討會，</strong>將聚焦Ansys Maxwell 的流注起始電壓模型及評估功能，可識別電氣薄弱點，構建抗電弧、抗擊穿的穩健設計；同時還可以使用用戶自定義的氣體性質進行評估，即評估環保的SF6氣體替代品，為綠色環保設計提供可靠依據。歡迎感興趣的用戶報名參會。
展開 abaqus物體融化過模擬
本教程中，在Abaqus軟件中模擬熔化過程 在這個例子中，我們隨著時間推移增加物質的溫度，采用sph方法，才學習此案例時受到啟發，當需要考慮到彈性模量隨時間變化時，可以參照此方法設置
DualSPHysics模擬流體及物體漂浮
DualSPHysics是一款開源的SPH代碼，算是國際上發展比較早的開源SPH代碼。功能也比較強大，計算得到的散點模型可以通過界面捕捉算法獲得真實的效果圖。下圖是將計算結果的每一幀輸出，并采用Blender進行了簡單的渲染的效果，通過Python將每一幀合稱為gif圖片。
圖片合稱為gif的代碼如下：
# 將一個文件夾下的所有滿足條件的圖片文件制作成為gif格式文件
# lizhiyong4216@163.com
import imageio
import osimport numpy as np
def CreateGIF(filefolder, gifname):
frames = []
# 將每一張圖片文件后綴為.png的文件路徑加入到frames中
for root, dirs, files in os.walk(filefolder):
for file in files:
if os.path.splitext(file)[1] == '.png':
frames.append(imageio.imread(os.path.join(root, file)))
# frames轉換為imageio使用的numpy中的矩陣格式
frames2 = np.asarray(frames)
# 制作并保存為gif格式
imageio.mimsave(gifname, frames2, 'GIF', duration = 0.1) return
def main():
filefolder = "C:\\tmp"
gifname = filefolder + '\\float.gif'
CreateGIF(filefolder
展開 Ansys Zemax | 如何導入CAD物體
STL格式的CAD物體需要使用物體類型“CAD零件：STL (CAD Part: STL)”進行導入。后綴名為 .stl的文件必須保存在Zemax根目錄下的objects文件夾中的CAD Files文件夾下。
當導入完成后，您可以像設置其他物體位置那樣來設置CAD物體的位置。
如下圖所示，我們可以用STL格式精準地模擬由多個平面構成的棱鏡，但對于球體來說，STL格式只能近似地模擬。
球面是由三角形網格模擬形成的：
在本例中，屏幕上顯示的小平面就是實際從STL物體文件中生成的，并且光線會直接與這些小平面接觸。
IGES 格式
IGES (The Initial Graphics Exchange Specification) 是美國的國標格式，建立這一格式的初衷是在不同CAD軟件之間實現便利的數據傳輸。
IGES物體需要保存在Zemax根目錄下的objects文件夾中的CAD Files文件夾下，并且需要使用物體類型“CAD零件：STEP/IGES/SAT (CAD Part: STEP/IGES/SAT)”進行導入。
下圖所示物體是由SoildWorks軟件導出的IGES格式模型：
現在，Solidworks輸出這個物體的格式是任意的，很可能是NURBS格式(請參閱參考資料3)，在屏幕中物體是通過小平面來顯示的，而實際的IGES物體的結構更加復雜：
需要注意的是，OpticStudio使用這些小平面只有一個原因：僅用于在屏幕上繪制物體。IGES格式的物體在內部計算時仍會采用光滑且精確的物體模型，而不是采用像STL物體那樣的小平面。
展開 Ansys Zemax | 如何在OpticStudio中創建多邊形物體
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概述
在OpticStudio中，使用多邊形物體 (Polygon Object, POB) 是創建用戶自定義幾何體的常用方法之一。本文介紹了如何創建多邊形物體、定義物體表面以及如何在非序列編輯器中使用該物體。
介紹
多邊形物體是由多個三角形或矩形面構成的三維空間幾何體，其中三角形或矩形面的頂點由一個ASCII文本文件定義。該文本文件包含有多行數據，并且可以使用任意文本編輯器進行編輯。其中每行數據以單個字母或符號為起始，數據跟隨在字母和符號之后。
為了充分演示如何構建多邊形對象、定義單個面或面組、保存文件的位置以及如何在OpticStudio中加載文件，讓我們使用POB功能創建一個等邊三角形棱鏡。等邊三角形棱鏡共有五個面，但只需定義總共六個頂點。然后，我們可以使用OpticStudio中多邊形對象支持的矩形符號連接每個頂點。
首先打開一個空白的文本文檔。在POB文件以中嘆號 (!) 為起始的行表示該行為備注行。在定義多邊形物體時使用備注行來描述該物體是十分有用的，它可以在之后使用時幫助您快速了解該文本文件創建了什么樣的物體。
讓我們首先定義棱鏡的6個頂點。我們必須使用的語法由頂點符號描述：V。定義頂點的線必須以字母V開頭，后跟頂點編號和頂點的x、y、z坐標：
V number x y z
該數字將x、y、z位置指定為一個頂點編號，稍后可以在我們對多邊形對象的定義中使用該編號。這樣做很方便，我們不必每次使用這個頂點時都定義x，y，z坐標。相反，我們只是引用數字。
x、y、z坐標相對于多邊形對象的局部（0,0,0）。請注意，多邊形對象的（0,0,0）坐標在NSC編輯器中全局定位。
展開 Ansys Zemax | 如何創建復雜的非序列物體
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概要
這篇文章介紹了在OpticStudio中，如何不以導入CAD文件的方式創建復雜的物體。您將學習到如何通過組合多個物體來創建復雜的非序列物體，如何利用拾取求解類型鎖定一組物體以及在非序列元件編輯器中如何復制一組物體。
簡介
在非序列模式中，用戶可以導入或創建物體來進行光學機械組件設計，當我們關注于設計而不是分析時，使用易于定義的參數化物體是較為方便的。參數化物體基于一個基本方程，該方程可以通過手動、滑塊、宏或優化器等方式快速修改。Opticsudio有許多內置的參數化物體供我們使用或進行組合。本文將展示通過組合內置參數化物體創建復雜的物體，以及通過編輯器中的參數控制物體的形狀。對參數所做的任何更改都將立即反映在分析結果中，省去需要我們使用參數不同的多個模型的麻煩。
參數化的物體定義方式讓設計更簡單
在OpticStudio中，多數非序列物體都是參數化的，即他們的定義依賴于某個基本的方程。例如，標準透鏡 (Standard Lens) 物體是通過如曲率半徑、圓錐系數、中心厚度等參數來定義的。這樣參數化的物體可以只通過修改非序列元件編輯器 (Non sequential Component Editor, NSCE) 中的數據值就可以進行修改。當物體的數據被手動修改，或被滑塊 (Slider) 工具、宏 (macro) 程序、擴展 (Extension) 程序，以及最關鍵的被優化器 (Optimizer) 修改時，物體能夠快速地重建。
OpticStudio 同樣支持非參數化的物體，如多邊形物體 (Polygon Object) 或者導入的CAD物體 (Imported CAD Objects)。這些物體最終由一系列數據表示。
展開 借助SOLIDWORKS瞬態熱力分析，模擬物體表面溫度變化 | 操作視頻
溫度在物體表面是如何分布的？| 操作視頻，今天探討一下瞬態熱力分析，瞬態熱力分析可以分析溫度隨時間的變化情況，也就是模型的熱力狀態與時間的函數關系。例如，熱水瓶設計師知道里面的流體溫度最終將與室溫相等（穩態），但設計師感興趣的是找出流體的溫度與時間的函數關系。
瞬態熱力分析和穩態熱力分析的分析條件指定基本相同，也就是需要指定材料屬性的熱導率、密度和比熱等。除此之外，瞬態熱力分析還需要切換分析類型、指定初始溫度、求解時間和時間增量等。
分析完畢后，通過溫度結果可以查看各個梯段的溫度情況，并可以通過探測獲取溫度變化的曲線等。
其他關于“用SOLIDWORKS分析溫度變化情況”的詳細介紹詳見如下視頻：
詳細操作過程請查看以下視頻
用SOLIDWORKS分析溫度變化情況
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展開 借助SOLIDWORKS瞬態熱力分析，模擬物體表面溫度變化 | 產品探索
今天探討一下瞬態熱力分析，瞬態熱力分析可以分析溫度隨時間的變化情況，也就是模型的熱力狀態與時間的函數關系。例如，熱水瓶設計師知道里面的流體溫度最終將與室溫相等（穩態），但設計師感興趣的是找出流體的溫度與時間的函數關系。
瞬態熱力分析和穩態熱力分析的分析條件指定基本相同，也就是需要指定材料屬性的熱導率、密度和比熱等。除此之外，瞬態熱力分析還需要切換分析類型、指定初始溫度、求解時間和時間增量等。
聯系我們，查看SOLIDWORKS 熱力分析的詳細操作。
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模擬電磁波問題中的金屬物體——選擇合適的邊界條件
當通過 RF 模塊和波動光學模塊模擬頻域電磁波問題時，您可以通過其中的幾個選項來模擬金屬物體。這里，我們將介紹阻抗、過渡邊界條件和完美電導體邊界條件，并說明每類條件何時使用。
什么是金屬？
對于什么是金屬這個問題，我們可以從用于求解電磁波問題的 Maxwell 控制方程組開始。考慮以下頻域形式的 Maxwell 方程組：
出于本文的討論目的，我們將假設集膚深度相對較小且有損耗的材料都是金屬。有損耗材料指任何介電常數或磁導率為復數值、或電導率非零的材料。也就是說，有損耗材料會向控制方程引入一個虛數值項。這會在材料內產生電流，集膚深度是電流進入材料內深度的測量指標。
工作頻率非零時，電磁感應都會將有損耗材料中的電流推向邊界處。集膚深度是指電流減小到 63% 時進入材料的距離，可以通過以下公式計算：
在極高的頻率（接近光學波段）下，材料接近等離子共振，我們實際上會通過復數值介電常數來表征金屬。但當在低于這些頻率下對金屬進行模擬時，我們可以假設介電常數為一、磁導率為實數值，電導率非常高。因此上述方程可以簡化為：
不過在您開始利用 COMSOL Multiphysics 進行模擬前，首先應計算或粗略估算所有模擬材料的集膚深度。集膚深度和零件尺寸信息，這兩點將確定能否使用阻抗邊界條件或過渡邊界條件。
阻抗邊界條件
如果集膚深度遠小于物體，就可以使用阻抗邊界條件。
過渡邊界條件
過渡邊界條件 (TBC) 適用于模擬物體的厚度與特征尺寸和曲率相比較小的導電材料層。即使厚度是集膚深度的數倍，還是可以使用 TBC。
TBC 會將材料屬性及膜厚度作為輸入項，并通過膜厚度及切向阻抗來計算阻抗。
展開 
Ansys Zemax | 如何在OpticStudio中創建多邊形物體
最后，將對背面三角形應用面組編號2：
完成每個面的表面組序號設置后保存文本文件并重新加載該POB物體。我們可以看到表面下拉菜單中包含了三個表面分組：
這樣一來，我們可以單獨對Side Face分組的表面（POB文件中表面分組序號為0的表面）定義任意表面屬性。同樣的，當選擇其他表面分組時（例如序號1，前表面），我們可以定義不同的表面屬性。
我們可以通過物體編輯器查看所選表面分組中包含的表面。其中選中的表面將高亮顯示為橙色：
注意事項
在使用多邊形物體時有以下幾點需要特別注意：
當使用POB文件表示空間幾何體時，確保POB文件中定義的矩形/三角形表面閉合為一個封閉的體積（也可以使用多邊形物體在非序列編輯器中的額外數據“是實體？(Is Volume ?)”來定義封閉的空間幾何體）。
在定義矩形時，頂點的定義順序不能交叉。交叉會導致光線追跡產生錯誤。
多邊形物體中沒有三角形/矩形表面的數量上限。它是由計算機內存的容量決定。其中每個三角形表面大約需要100比特的存儲空間。然而OpticStudio通常會在同一時間保多個透鏡數據的副本，因此OpticStudio存儲一個三角形表面的實際空間約為500比特。
在OpticStudio中內置有一個示例宏程序可以用來生成不同類型的多邊形物體，且無需定義每個頂點。該宏程序名稱為Polygon.ZPL，它保存在Zemax根目錄下的Macros文件夾中。在使用時，宏程序需要用戶輸入物體的表面半徑（表面不一定為圓形）、表面的邊數、多邊形物體的長度以及長度的分段數量。
小結
在OpticStudio中使用多邊形物體是一種非常靈活的創建用戶自定義物體的方法。通過簡單的ASCII文本文件，您可以定義任意由頂點連成的三角形或矩形所組成的空間幾何體。
展開 在 ANSYS/Ls-dyna 中實現物體按指定軌跡運動
比如定義物體沿x 方向的位移，只需
將RBUX 改為UX 即可。其他的依此類推。
5、 其他
在 lsdyna 中位移條件是當作載荷來處理的。對于施加其他載荷，比如轉動、速度、加速度、力和轉矩等也可以用類似的辦法添加，對于剛體也是用同樣的方法處理。順便提一句，在 abaqus/explicit 中，同樣可以實現物體按指定軌跡運動，不過在 abaqus/explicit 中位移條件是當邊界條件處理的。
之后陸續更一些 ansys相關的帖子
Ansys workbench模擬背板靜力學分析 ￥29.9
</p><p><br></p><p>2 Ansys workbench有限元分析軟件</p><p>在ANSYS 7.0版本問世之前，ANSYS公司致力于研發其核心產品ANSYS。這一版本通過其仿真效果的卓越和效率的顯著，贏得了工程界的廣泛贊譽。然而，盡管取得了如此成就，該版本在仿真模擬操作方面存在明顯的不足，即用戶必須通過編寫復雜的程序才能進行仿真，這限制了其在工程領域的普及應用。</p><p>隨著ANSYS公司成功推出ANSYS Workbench這一新型號，局面發生了轉變。ANSYS Workbench以其創新的用戶界面和工作流程，簡化了仿真過程，極大地提升了用戶體驗，因此迅速被廣泛應用，其普及程度甚至超越了傳統的ANSYS經典版本。目前，ANSYS Workbench已經發展到24.0版本，繼續引領著行業的進步。</p><p>ANSYS Workbench作為一個先進的仿真平臺，具備分析和模擬復雜機械系統的能力。它涵蓋了結構靜力學、結構動力學、剛體動力學、流體動力學、結構熱力學、電磁場分析以及多物理場耦合分析等多個領域。這些功能使得工程師能夠對機械系統進行全面的性能評估，從而優化設計，提高產品的可靠性和性能。</p><p>在結構靜力學方面，ANSYS Workbench能夠模擬材料在靜態載荷下的響應，包括應力、應變和位移等參數。在結構動力學分析中，該平臺可以模擬結構在動態載荷下的行為，如振動和疲勞。剛體動力學分析允許工程師研究物體在受到力和扭矩作用時的運動情況。</p><p>流體動力學模塊使工程師能夠模擬液體或氣體在各種條件下的流動行為，這對于設計高效的流體傳輸系統至關重要。結構熱力學分析則關注材料在熱載荷下的行為，包括熱膨脹和熱應力。
展開 ANSYS Workbench模擬齒輪箱變速器齒輪嚙合 ￥19.89
</p><p><br></p><p>1.2 Ansys有限元分析軟件</p><p>1.2.1 Ansys軟件特點</p><p>在ANSYS 7.0版本問世之前，ANSYS公司致力于研發其核心產品ANSYS。這一版本通過其仿真效果的卓越和效率的顯著，贏得了工程界的廣泛贊譽。然而，盡管取得了如此成就，該版本在仿真模擬操作方面存在明顯的不足，即用戶必須通過編寫復雜的程序才能進行仿真，這限制了其在工程領域的普及應用。</p><p>隨著ANSYS公司成功推出ANSYS Workbench這一新型號，局面發生了轉變。ANSYS Workbench以其創新的用戶界面和工作流程，簡化了仿真過程，極大地提升了用戶體驗，因此迅速被廣泛應用，其普及程度甚至超越了傳統的ANSYS經典版本。目前，ANSYS Workbench已經發展到24.0版本，繼續引領著行業的進步。</p><p>ANSYS Workbench作為一個先進的仿真平臺，具備分析和模擬復雜機械系統的能力。它涵蓋了結構靜力學、結構動力學、剛體動力學、流體動力學、結構熱力學、電磁場分析以及多物理場耦合分析等多個領域。這些功能使得工程師能夠對機械系統進行全面的性能評估，從而優化設計，提高產品的可靠性和性能。</p><p>在結構靜力學方面，ANSYS Workbench能夠模擬材料在靜態載荷下的響應，包括應力、應變和位移等參數。在結構動力學分析中，該平臺可以模擬結構在動態載荷下的行為，如振動和疲勞。剛體動力學分析允許工程師研究物體在受到力和扭矩作用時的運動情況。</p><p>流體動力學模塊使工程師能夠模擬液體或氣體在各種條件下的流動行為，這對于設計高效的流體傳輸系統至關重要。結構熱力學分析則關注材料在熱載荷下的行為，包括熱膨脹和熱應力。
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