ansys熱電效應(yīng)仿真
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-08
ansys熱電效應(yīng)仿真的實(shí)例教程
傳統(tǒng)CFD仿真技術(shù)在面對(duì)多工況仿真時(shí)，任務(wù)量大，仿真工況多，計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)，仿真結(jié)果與項(xiàng)目響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，通過(guò)ANSYS 降階技術(shù)，有效減少工程師在熱仿真的計(jì)算時(shí)間，加快仿真在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的響應(yīng)速度。
一、課程時(shí)間
5月13日（15:00-16:30）
二、收費(fèi)方式
限時(shí)免費(fèi)（課程價(jià)值599元）
三、適用人群
新能源行業(yè)熱管理仿真工程師
四、講師介紹
楊志冬
Ansys流體工程師
陽(yáng)普科技金牌講師
碩士畢業(yè)于愛(ài)爾蘭都柏林大學(xué)，能源與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)。擔(dān)任過(guò)中航鋰電（現(xiàn)中創(chuàng)新航）熱管理仿真工程師。目前為廣州陽(yáng)普智能系統(tǒng)科技有限公司流體工程師，熟悉新能源鋰電池?zé)?em>仿真，精通ANSYS Fluent流體軟件工具應(yīng)用。負(fù)責(zé)ANSYS 流體產(chǎn)品售前/售后技術(shù)支持及仿真項(xiàng)目咨詢(xún)工作。
五、課程內(nèi)容
1、基于ANSYS Fluent和Twin Builder的聯(lián)合熱電耦合介紹
2、ANSYS 鋰電池降階技術(shù)
六、課程收獲
● 了解動(dòng)力電池熱電耦合模型；
● 熟悉CHT熱降階模型工作流程。
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展開(kāi) 基于ANSYS的霍爾效應(yīng)的仿真分析
作者：大龍貓 fwz0703@163.com
霍爾效應(yīng)是電磁效應(yīng)的一種，這種效應(yīng)在傳感器中得到了廣泛的應(yīng)用，目前主要用于測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)度。霍爾效應(yīng)是導(dǎo)電材料中的電流與磁場(chǎng)的相互作用，而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的一種效應(yīng)。
這個(gè)導(dǎo)電材料通常是半導(dǎo)體材料，將半導(dǎo)體材料接入一個(gè)電源中，形成一個(gè)回路，此時(shí)電路中就存在電荷的定向移動(dòng)，如下圖：
當(dāng)該導(dǎo)體處于磁場(chǎng)中，電荷就會(huì)在洛倫茲力的作用下，其路徑發(fā)生偏移，電荷偏移之后形成電場(chǎng)，那么在兩側(cè)就會(huì)形成電壓，如圖所示
其理論公式如下所示，
其中E為電場(chǎng)強(qiáng)度，e為電荷量，n為帶電粒子數(shù)量，B磁感應(yīng)強(qiáng)度，V粒子速度
達(dá)到平衡后，
取 Rh=1/ne
為霍爾系數(shù)，是跟霍爾材料有關(guān)的一個(gè)系數(shù)，就得到霍爾效應(yīng)的核心公式：
可以看到電壓是正比于磁場(chǎng)強(qiáng)度，所以，當(dāng)傳感器形狀確定以后，其通電電流確定后，那么磁場(chǎng)越強(qiáng)，其感應(yīng)電壓越大，所以霍爾效應(yīng)傳感器能夠應(yīng)用到磁場(chǎng)測(cè)量中。
那么ANSYS中我們可以仿真這個(gè)現(xiàn)象嗎？當(dāng)然可以，萬(wàn)能的ANSYS可以計(jì)算這個(gè)現(xiàn)象，下面簡(jiǎn)單描述其流程。
1.首先建立模型，模型如圖所示，這種結(jié)構(gòu)主要是為了仿真需要，因?yàn)橐粋?cè)通電，產(chǎn)生電流，另一側(cè)是測(cè)試電壓，通過(guò)提取結(jié)果數(shù)據(jù)來(lái)獲取，側(cè)面的體形是為了電路中電流的合流，因?yàn)閷?shí)際的電路就是一根測(cè)試導(dǎo)線(xiàn)來(lái)連接半導(dǎo)體。
展開(kāi) 形狀記憶合金（SMA）能夠在發(fā)生大變形后不產(chǎn)生殘余應(yīng)變（偽彈性），并且可以通過(guò)溫度變化從大變形中恢復(fù)（形狀記憶效應(yīng)）。偽彈性和形狀記憶效應(yīng)使其特別適用于航空航天、生物醫(yī)學(xué)和結(jié)構(gòu)工程等領(lǐng)域。本仿真模擬了將形狀記憶合金用作脊柱間隔器的過(guò)程。
目標(biāo)
熟悉形狀記憶合金
理解考慮熱效應(yīng)的形狀記憶合金建模流程
建模步驟
1. 在 ANSYS Workbench 中創(chuàng)建靜力結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。定義形狀記憶合金的材料屬性（表 1）。
表 1. 脊柱間隔器材料屬性
2、導(dǎo)入幾何模型。脊柱間隔器植入物的幾何形狀如圖 1 所示。由于對(duì)稱(chēng)性，僅創(chuàng)建1/4 模型。在ANSYS Mechanical 中對(duì)幾何體進(jìn)行網(wǎng)格劃分。
圖 1. 四分之一間隔器幾何模型示意圖
3、定義分析設(shè)置和邊界條件。共創(chuàng)建六個(gè)分析步。
3.1 第一步，在剛性板上施加-3.375mm 的位移以壓縮脊柱間隔器；第二步開(kāi)始時(shí)，移除位移，使間隔器可以自由變形。
3.2 從第三步開(kāi)始施加熱載荷，溫度從23.85℃ 升高到 37.85℃。在此期間，由于未發(fā)生相變，間隔器的形狀保持不變。第四步，溫度從 37.85℃ 升高到 50.85℃，由于此步中未發(fā)生主要的相變，計(jì)算再次快速收斂。第五步，溫度升高到 51.85℃，收斂速度變慢，大部分形狀恢復(fù)發(fā)生在此步中。第六步，將溫度冷卻至 37.85℃，間隔器的形狀保持不變。
圖 2. 溫度條件示意圖
4、運(yùn)行仿真。不同溫度下間隔器的變形和應(yīng)力云圖如圖3所示。
圖 3.
展開(kāi) 形狀記憶合金（SMA）能夠在發(fā)生大變形后不產(chǎn)生殘余應(yīng)變（偽彈性），并且可以通過(guò)溫度變化從大變形中恢復(fù)（形狀記憶效應(yīng)）。偽彈性和形狀記憶效應(yīng)使其特別適用于航空航天、生物醫(yī)學(xué)和結(jié)構(gòu)工程等領(lǐng)域。本仿真模擬了將形狀記憶合金用作脊柱間隔器的過(guò)程。
目標(biāo)
熟悉形狀記憶合金
理解考慮熱效應(yīng)的形狀記憶合金建模流程
建模步驟
1. 在 ANSYS Workbench 中創(chuàng)建靜力結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。定義形狀記憶合金的材料屬性（表 1）。
表 1. 脊柱間隔器材料屬性
2、導(dǎo)入幾何模型。脊柱間隔器植入物的幾何形狀如圖 1 所示。由于對(duì)稱(chēng)性，僅創(chuàng)建1/4 模型。在ANSYS Mechanical 中對(duì)幾何體進(jìn)行網(wǎng)格劃分。
圖 1. 四分之一間隔器幾何模型示意圖
3、定義分析設(shè)置和邊界條件。共創(chuàng)建六個(gè)分析步。
3.1 第一步，在剛性板上施加-3.375mm 的位移以壓縮脊柱間隔器；第二步開(kāi)始時(shí)，移除位移，使間隔器可以自由變形。
3.2 從第三步開(kāi)始施加熱載荷，溫度從23.85℃ 升高到 37.85℃。在此期間，由于未發(fā)生相變，間隔器的形狀保持不變。第四步，溫度從 37.85℃ 升高到 50.85℃，由于此步中未發(fā)生主要的相變，計(jì)算再次快速收斂。第五步，溫度升高到 51.85℃，收斂速度變慢，大部分形狀恢復(fù)發(fā)生在此步中。第六步，將溫度冷卻至 37.85℃，間隔器的形狀保持不變。
圖 2. 溫度條件示意圖
4、運(yùn)行仿真。不同溫度下間隔器的變形和應(yīng)力云圖如圖3所示。
圖 3.
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形狀記憶合金（SMA）能夠在發(fā)生大變形后不產(chǎn)生殘余應(yīng)變（偽彈性），并且可以通過(guò)溫度變化從大變形中恢復(fù)（形狀記憶效應(yīng)）。偽彈性和形狀記憶效應(yīng)使其特別適用于航空航天、生物醫(yī)學(xué)和結(jié)構(gòu)工程等領(lǐng)域。本仿真模擬了將形狀記憶合金用作脊柱間隔器的過(guò)程。
目標(biāo)
熟悉形狀記憶合金
理解考慮熱效應(yīng)的形狀記憶合金建模流程
建模步驟
1. 在 ANSYS Workbench 中創(chuàng)建靜力結(jié)構(gòu)系統(tǒng)
形狀記憶合金（SMA）能夠在發(fā)生大變形后不產(chǎn)生殘余應(yīng)變（偽彈性），并且可以通過(guò)溫度變化從大變形中恢復(fù)（形狀記憶效應(yīng)）。偽彈性和形狀記憶效應(yīng)使其特別適用于航空航天、生物醫(yī)學(xué)和結(jié)構(gòu)工程等領(lǐng)域。本仿真模擬了將形狀記憶合金用作脊柱間隔器的過(guò)程。
目標(biāo)
熟悉形狀記憶合金
理解考慮熱效應(yīng)的形狀記憶合金建模流程
建模步驟
1. 在 ANSYS Workbench 中創(chuàng)建靜力結(jié)構(gòu)系統(tǒng)
電池技術(shù)作為電動(dòng)汽車(chē)的核心與瓶頸，是電動(dòng)汽車(chē)研究的重點(diǎn)與熱點(diǎn)方向，關(guān)系到新能源汽車(chē)成本、續(xù)航里程、安全性及使用壽命等關(guān)鍵技術(shù)。其中電池?zé)峁芾硭酵莿?dòng)力電池關(guān)鍵的一個(gè)設(shè)計(jì)要素。傳統(tǒng)CFD仿真技術(shù)在面對(duì)多工況仿真時(shí)，任務(wù)量大，仿真工況多，計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)，仿真結(jié)果與項(xiàng)目響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，通過(guò)ANSYS 降階技術(shù)，有效減少工程師在熱仿真的計(jì)算時(shí)間，加快仿真在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的響應(yīng)速度。
基于ANSYS的霍爾效應(yīng)的仿真分析
作者：大龍貓 fwz0703@163.com
霍爾效應(yīng)是電磁效應(yīng)的一種，這種效應(yīng)在傳感器中得到了廣泛的應(yīng)用，目前主要用于測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)度。霍爾效應(yīng)是導(dǎo)電材料中的電流與磁場(chǎng)的相互作用，而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的一種效應(yīng)。
這個(gè)導(dǎo)電材料通常是半導(dǎo)體材料，將半導(dǎo)體材料接入一個(gè)電源中，形成一個(gè)回路，此時(shí)電路中就存在電荷的定向移動(dòng)，如下圖：
