solid的案例
轉(zhuǎn)子動力學系列（八）：軸對稱實體單元Solid272/Solid273的應(yīng)用 ￥39
轉(zhuǎn)子構(gòu)造和幾何尺寸
2結(jié)果分析
采用Solid272單元模擬得到前4階振型及坎貝爾圖如下：
采用Solid186單元模擬得到前4階振型及坎貝爾圖如下：
對比上述的渦動頻率及振型可知，Solid272與Solid186結(jié)果是一致的，兩者得到的臨界轉(zhuǎn)速分別如下：
臨界轉(zhuǎn)速/rpm
Mode-1
Mode-2
Mode-3
Mode-4
Mode-5
Solid272單元
0
14572
17134
46165
50103
Solid186單元
0
14620
17215
46181
50200
將圓盤厚度以及軸承剛度參數(shù)化，設(shè)置目標函數(shù)為一階正進動臨界轉(zhuǎn)速值Seek Target=17000，得到圓盤厚度、軸承剛度與臨界轉(zhuǎn)速的關(guān)系圖如下：
通過優(yōu)化設(shè)計分析可知，當圓盤厚度取65.64mm，軸承剛度為47936N/mm時，該轉(zhuǎn)子模型的一階正進動臨界轉(zhuǎn)速為17000rpm。
展開 solid186與solid185單元結(jié)果對比下載
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結(jié)果對比：
一、等效應(yīng)力場
Plane42單元等效應(yīng)力場
Plane182單元等效應(yīng)力場
二、Y方向位移場
Plane42單元Y方向位移場
Plane182單元Y方向位移場
三、襯砌彎矩
Plane42單元襯砌彎矩
Plane182單元襯砌彎矩
通過對比可發(fā)現(xiàn)，兩者計算結(jié)果誤差較小，說明上述參數(shù)等效方法能較好的實現(xiàn)EDP材料模型參數(shù)的輸入，故而同學們在做類似巖土類模擬時可選擇如下方法進行：
一、采用低級單元Plane42、Solid45，材料模型采用經(jīng)典DP模型；
二、采用高級單元Plane182、Solid185，材料模型采用EDP模型，模型參數(shù)可按本文所述方法進行計算
下載地址：solid186與solid185單元結(jié)果對比
展開 UGS Solid Edge簡介
UGS Solid Edge簡介
Solid Edge是UGS新的Velocity系列產(chǎn)品的一部分，它提供包括新的分析及數(shù)據(jù)管理功能在內(nèi)的上百種增強功能北京——全球領(lǐng)先的產(chǎn)品生命周期管理(PLM) 軟件和服務(wù)供應(yīng)商UGS，今天宣布推出Solid Edge?軟件的第18個版本，即其公司公布的UGS Velocity系列產(chǎn)品的關(guān)鍵組成部分——行業(yè)領(lǐng)先的、有價值的基于3D計算機輔助設(shè)計（CAD）系統(tǒng)。UGS也會在其2005 Solid Edge 用戶峰會及高級管理研討會上做上述公布。
Solid Edge是新的UGS Velocity系列產(chǎn)品的CAD組件，也是業(yè)內(nèi)第一套針對PLM中端市場的全面、預(yù)配制的數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計、分析及數(shù)據(jù)管理軟件組合。V18交付上百種客戶要求的增強型功能，和新型創(chuàng)新工具一起幫助客戶減少成本、更快地向市場交付產(chǎn)品、以低廉的整體擁有成本獲取更高的投資的回報。
“UGS有著令人難忘的歷史以及不斷增長的CAD市場份額，因此Solid Edge連續(xù)12個季度不斷增長是不足為奇的，” UGS Solid Edge產(chǎn)品營銷總監(jiān)Adrian Scholes說。“V18將繼續(xù)這一趨勢– 它交付增強型的設(shè)計流程優(yōu)化，使得客戶在向3D演化的過程中改變其創(chuàng)新流程。通過實施完整的Velocity系列，使客戶利用其功能集成的優(yōu)勢，獲取一套完整的設(shè)計管理方法。”
新標準與CAD/PDM集成
Solid Edge擁有全新突破性的Insight技術(shù)，業(yè)已成為將設(shè)計管理能力與設(shè)計師們每曰使用的CAD工具融為一體的唯一主流機械系統(tǒng)。V18基于Insight的成功設(shè)定了CAD/PDM集成的新標準，讓客戶可以從全套可輕松升級的cPDM解決方案中作出選擇。Solid Edge Insight繼續(xù)為在單一地點、以基礎(chǔ)工作流程需求為特征的部門團隊提供業(yè)經(jīng)證明的管理性能。
展開 Solid Power公布其高含量硅電池的安全和性能數(shù)據(jù)
蓋世汽車訊 據(jù)外媒報道，電動汽車全固態(tài)電池開發(fā)商Solid Power公布了其高含量硅全固態(tài)電池技術(shù)的安全和性能數(shù)據(jù)。與傳統(tǒng)鋰離子電池相比，該初始數(shù)據(jù)顯示出優(yōu)越的比能量和安全特性。目前，Solid Power正與空白支票公司進行合并，且其技術(shù)主要用于為未來電動汽車提供動力。
Solid Power的小型軟包電池在室溫下可實現(xiàn)1,000多次循環(huán)，且可保持80%以上的容量。目前，這種小型軟包電池采用的是可擴展的工藝進行生產(chǎn)。而Solid Power致力于提高公司試生產(chǎn)線上大容量電池的性能。
（圖片來源：Solid Power）
Solid Power的全固態(tài)電池電芯技術(shù)采用硫化物固體電解質(zhì)，替代了傳統(tǒng)鋰離子電池中使用的所有易燃液體和凝膠電解質(zhì)。其2Ah高容量硅電池在以下濫用條件下表現(xiàn)出良性故障：
針刺——Solid Power充滿電的電池在室溫下會被導電針刺穿，以模擬電池壁意外刺透。該損壞的電池不會產(chǎn)生任何危險，例如起火、泄氣或材料損失。在測試過程中，電池溫度僅略有升高，最高為27℃。
過充——Solid Power充滿電的電池子在室溫下持續(xù)充電，充電速率為1C，超過了典型電壓上線。電池在壓縮和未壓縮的情況下都進行了測試。充電達200%時，Solid Power的電池不會發(fā)生起火、泄氣或材料損失等危險。電池受壓時的最高溫度為35℃，未受壓時的最高溫度為69℃。
外部短路——Solid Power充滿電的電池會進行短路以模擬不當電池使用。Solid Power的電池在測試過程中沒有產(chǎn)生起火、泄氣或材料損失等危險。
展開 
如何看待固態(tài)電池企業(yè)Solid Power？
第一個就拿最近與SK Innovation合作的Solid Power作為開始，與此同時還有韓國現(xiàn)代企業(yè)全面與Factorial Energy 合作開發(fā)。
SK Innovation其實是加深了美國初創(chuàng)企業(yè)合作，將使用 Solid Power 的專有電解質(zhì)技術(shù)共同開發(fā)和制造用于電動汽車的固態(tài)電池，目標是驗證 Solid Power 的全固態(tài)電池和電解質(zhì)生產(chǎn)工藝，并共同努力進一步開發(fā)該技術(shù)。
圖1 Solid Power在借殼上市以后很活躍
Part 1 Solid Power的基本情況
Solid Power在科羅拉多大學博爾德分校及國防高級研究計劃局的資助下于2012年成立，近年來，公司還獲得了美國空軍,美國國家科學基金會和美國導彈防御局的資金支持。
公司高層包括首席執(zhí)行官及公司創(chuàng)始人DougCampbell、技術(shù)總監(jiān)Joshua Beuttner Garrett。
這家公司主要受到福特和寶馬的投資逐步成長起來，寶馬和福特將在2022年向Solid Power采購試驗車的固態(tài)電池。
圖2 Solid Power主要背靠兩家汽車公司 圖2 Solid Power主要背靠兩家汽車公司
Solid Power公司和豐田走的是硫化物路線，在豐田之前展示的PPT里面，選擇硫化物路線方向沒有變。從當前來看，想要從試制到中試線，再完成規(guī)模化生產(chǎn)，目前來看難度有點大。
圖3 Solid Power 的技術(shù)路線
作為對比，美國另一家固態(tài)電池企業(yè)QuantumScape選擇走的是氧化物路線（電解質(zhì)為LLZO），這種材料是相對于鋰金屬適配性較好。
展開 The Finite Element Method for Solid and Structural
Chapter-10---Background-Mathematics_2014_The-Finite-Element-Method-for-Solid.pdf
Chapter-11---Differential-Geometry-_2014_The-Finite-Element-Method-for-Solid.pdf
Chapter-12---Geometrically-Nonlinear-P_2014_The-Finite-Element-Method-for-So.pdf
Chapter-13---A-Nonlinear-Geometric_2014_The-Finite-Element-Method-for-Solid-.pdf
Chapter-14---A-Nonlinear-Geometric_2014_The-Finite-Element-Method-for-Solid-.pdf
Chapter-15---Computer-Procedures-fo_2014_The-Finite-Element-Method-for-Solid.pdf
展開 Solid Edge零件設(shè)計
Solid Edge提供了變量化、基于特征的造型工具，幫助設(shè)計師快速高效地設(shè)計零件。首先建立一個由旋轉(zhuǎn)或拉伸造、放樣等生成的毛胚，然后再以增加材料或去除材料的加工方式建立其他復雜特征，因而零件的建模過程與制造零件的實際加工過程一致，符合工程師的設(shè)計習慣。Solid Edge可以建立諸如開孔、除料、圓角、抽空等機加工特征，以及拔模斜度、掃描、掃掠、螺旋等復雜的幾何特征或特征陣列。零件的尺寸、特征關(guān)系等都能夠快速修改以反映設(shè)計方案的變動。
功能強大的特征造型
Solid Edge提供了種類繁多的特征造型命令，可以建立拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、放樣、筋板、螺旋、拔模斜度、薄壁、倒角、圓角、通風窗、安裝凸臺、特征陣列和鏡像等各種特征，為機械設(shè)計提供全面的造型工具。特征的建立方法方便易用，往往是簡單幾步就能大功告成，其效率和易用性眾口皆碑。
變量化設(shè)計
變量化設(shè)計方法的采用，使得修改造型異常輕松。只要改變造型參數(shù)，就能立即獲得新的造型結(jié)果，為評估多種造型方案提供了方便。Solid Edge的變量化功能，可以讓設(shè)計者在輸入?yún)?shù)的同時，定義自己熟悉的變量名，將整個系統(tǒng)置于自己的控制中。
消費品產(chǎn)品設(shè)計
Solid Edge提供一些強有力的造型工具用于實現(xiàn)消費品產(chǎn)品設(shè)計。針對消費品產(chǎn)品的特點，Solid Edge設(shè)計了眾多專用的命令，如止口、零件分割、薄壁和網(wǎng)格筋板、通風窗、安裝凸臺等。同時，他又能與模具設(shè)計模塊融為一體，自動確定模具零件的分模線，設(shè)計出更加復雜的模具。
特別是消費品產(chǎn)品上的銘記，設(shè)計師只要輸入文字，Solid Edge自動產(chǎn)生文字輪廓，然后依據(jù)設(shè)計師給定的放置曲線進行擬合，產(chǎn)生三維實體。
展開 Solid Edge產(chǎn)品總體介紹
除此之外，在Solid Edge內(nèi)部還存在各種監(jiān)測工具，它讓零件設(shè)計缺陷無處藏身；仿真功能的運動模擬，讓虛擬運動與實際工況毫厘不差；總之，一切工程需要的，正是我們所提供的。幫助您利用Solid Edge提高效率、完善設(shè)計并降低成本是我們多年來孜孜以求的目標。
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Solid Edge產(chǎn)品總體介紹.doc
Solid Edge產(chǎn)品功能介紹及易用性
易用是Solid Edge軟件的基礎(chǔ)
友好的用戶界面
Solid Edge具有Windows XP風格和操作方法的友好用戶界面，用戶無需對Solid Edge的操作進行專門的學習，就能輕而易舉地掌握Solid Edge的基本使用方法，他的特點是：
● 效率高
● 易掌握
● 容易使用
● 容易實施
● 符合人機工程
● Windows XP風格
● 智能推理
● 過程自動化
第一：Solid Edge交互能力考慮了人機工程，在融入WindowsXP的工作環(huán)境中，盡量減少菜單和鼠標的點擊次數(shù)，同時，合理的視窗菜單分布也充分考慮了鼠標移動的距離，增加視覺的舒適度，盡量減少不必要的彈出菜單
第二：基于工作流程的操作方法，菜單會自動跳到正確的菜單位子，避免您過多地點擊菜單的同時，也避免了人為的錯誤；智能情景推理引擎，會對你的操作給出建議和提示，你只要簡單的移動光標或輸入數(shù)據(jù)就能完成操作。
學員模式
學員模式是Solid Edge幫助初次使用產(chǎn)品或不熟悉的用戶，提供的特殊應(yīng)用環(huán)境，該應(yīng)用環(huán)境為一個Solid Edge提供大量的輔助工具，輔助設(shè)計者快速了解和掌握系統(tǒng)。而當你熟悉系統(tǒng)后又可方便地回到正常設(shè)計模式中去。
首先，它提供圖文并茂的菜單說明，其次，它還提供完整的操作提示。在學員模式下還提供了豐富的工具來指導用戶操作和糾錯功能，如命令助手、命令查找器、特征糾錯助手、輪廓糾錯助手。
責
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Solid Edge產(chǎn)品功能介紹及易用性.doc
展開 技術(shù)小貼士：RecurDyn接觸元素（Contact）初級教程-Solid/Geo Contact
繼上次“RecurDyn接觸元素（Contact）初級教程第一彈”之后，這次我們來看看RecurDyn的接觸元素中最常用的是Solid Contact和Geo Contact。
注意:Contact的運用受到模型中各種因素（形狀，參數(shù)等）的影響。因此，下面介紹的內(nèi)容是基本的向?qū)В趯嶋H模型中，根據(jù)不同的情況，會發(fā)生與下面介紹不同的情況。
Solid Contact
Solid Contact是convex-convex之間的問題，在凸面之間進行接觸時有用的接觸元素（或平面與凸面之間的接觸）。
簡單地說，以下情況是最典型的適合Solid Contact的例子:如果以下模型是凸面之間的接觸，則Solid Contact在速度和精確度方面都能得到令人滿意的結(jié)果。
如果是凸面之間的接觸，結(jié)果仍奇怪的話，建議參考教程修改contact parameter。
但是，正如教程中所介紹的，如果平面之間的接觸或凸面與凹面之間的接觸范圍很廣，那么最好使用Geo Surface Contact。（雖然也可以通過調(diào)整Solid contact的參數(shù)來仿真，但是使用Geo Surface Contact更加方便。）
下面的情況,這是一個大型球的內(nèi)部有多個小球的模型，它是凸面和凹面的接觸，但由于它只接觸球的一部分，而不是大面積接觸，因此也可以用Solid Contact很好地求解。
Geo Surface Contact
Geo Surface Contact適合大多數(shù)情況。不過，對于凸面之間的接觸，在仿真速度方面，Solid Contact通常是更快速的。
展開 ANSYS不同單元類型連接專題（二）Solid-Beam單元的連接（類型二）
上一篇文章講了Solid-Beam單元的連接的一種形式 —
等截面模型的連接。但在設(shè)計過程中，我們還可能會遇到類似于下圖的這種結(jié)構(gòu)：
同樣，如果沒有那個孔，我們可以使用兩段不用截面的beam模型進行計算，但是開了孔，我們該怎么處理呢？同樣，我們還是使用上一篇文章介紹過的兩種方法：
方法一：對整個結(jié)構(gòu)使用Solid單元進行分析；
方法二：大截面部分使用Solid單元，其余位置使用Beam單元。
同樣，為了比較不同單元類型連接后的精度，筆者建立了兩個靜力學項目：一個是全部使用Solid單元進行分析的模型
solid；另一個是使用Solid單元和Beam單元連接起來分析的
solid_beam。
Step1：打開workbench，建立兩個結(jié)構(gòu)靜力學項目，分別將其命名為“solid_beam”和“solid”，并導入建立的幾何模型。
Step2：雙擊“solid_beam”項目的Geometry，打開SCDM模塊。
Step3：在SCDM模塊中，使用圖示箭頭所指幾何面切割方形梁。
Step4：在SCDM模塊中，在粗方形梁上做一個
與細方形梁截面積相同的映射面。
Step5：在SCDM模塊的Prepare中，使用Extract命令來抽取細方形梁的線體模型。
Step6：回到Workbench中，雙擊Model，進入Mechanical。
展開 
ANSYS不同單元類型連接專題（一）Solid-Beam單元的連接
提供以下兩種方法：
方法一：對整個結(jié)構(gòu)使用Solid單元進行分析；
方法二：孔附近使用Solid單元，其余位置使用Beam單元。這樣就引入了不同單元類型連接的問題。
為了比較不同單元類型連接后的精度，筆者建立了兩個靜力學項目：一個是全部使用Solid單元進行分析的模型
solid；另一個是使用Solid單元和Beam單元連接起來分析的
solid_beam。
打開workbench，建立兩個靜力學項目，分別命名為“solid”和“solid-shell”，并導入建立的幾何模型。
一、solid-beam計算。
Step1：雙擊“solid-shell”項目的B3 Geometry，打開SCDM模塊。
Step2：在SCDM模塊中，建立一個基準面并使用該基準面切割方形梁。
Step3：在SCDM模塊的Prepare中，使用Extract命令來抽取較長一段的線體模型。
Step4：回到Workbench中，雙擊B4 Model，進入Mechanical。
Step5：點擊模型樹中的Connections，選擇Body-Body中的Fixed，建立一個固定副。在Details of ******中，將Reference中的Scope選擇為線體模型的一個端點；將Mobile中的Scope選擇為實體模型的一個端面,并將Behavior設(shè)置為Deformable。
Step6：網(wǎng)格劃分。自由網(wǎng)格劃分，網(wǎng)格尺寸1mm。
Step7：施加載荷和邊界條件。一端施加-Y方向100N的力，另一端固定。
Step8：后處理設(shè)置。
展開 全固態(tài)電池開發(fā)商Solid Power將建新工廠 電解質(zhì)材料年產(chǎn)能增加25倍
蓋世汽車訊 9月7日，電動汽車全固態(tài)電池開發(fā)商Solid Power公司宣布將在美國科羅拉多州建設(shè)第二個工廠。新工廠將擴大全固態(tài)電池關(guān)鍵材料的產(chǎn)能，包括每年生產(chǎn)多達30公噸的硫化物基固體電解質(zhì)材料，比目前的產(chǎn)能增加了25倍。
（圖片來源：Solid Power）
這座新工廠占地約75,000平方英尺，將使Solid Power的總生產(chǎn)面積擴大四倍。新工廠的電解質(zhì)生產(chǎn)是為了直接供應(yīng)該公司即將投產(chǎn)的全固態(tài)電動汽車電池生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線預(yù)計將生產(chǎn)用于汽車認證測試和未來電池組設(shè)計的電池。
Solid Power預(yù)計將在2022年生產(chǎn)并交付首批100 Ah電池，并在汽車上進行質(zhì)量測試。一旦這批電池完全合格，Solid Power打算與汽車制造商和頂級電池生產(chǎn)商合作生產(chǎn)100Ah全固態(tài)電池，廣泛用于車內(nèi)使用。
Solid Power的首席執(zhí)行官和聯(lián)合創(chuàng)始人Doug Campbell說，“為了繼續(xù)推進Solid Power生產(chǎn)車規(guī)級的電池，我們必須大幅提高其硫化物基固體電解質(zhì)材料的產(chǎn)量，這個新工廠意味著我們朝這個目標邁進了重要的一步。”
從長遠來看，Solid Power計劃出售其硫化物固體電解質(zhì)材料，支持其合作伙伴（包括福特和寶馬）的全固態(tài)電池生產(chǎn)。Solid Power還打算將該材料出售給其他可能不使用該公司獨特的全固態(tài)電池設(shè)計的固態(tài)電池生產(chǎn)商。Solid Power正努力在2028年前實現(xiàn)電解質(zhì)材料年產(chǎn)能達到4萬公噸的目標，這可以支持每年生產(chǎn)80萬輛電動汽車。
新工廠也有望進一步擴大Solid Power的研發(fā)和電池測試能力。
展開 ANSYS不同單元類型連接專題(三)—Solid-Shell連接
我們之前討論了ANSYS不同單元類型連接中的Solid-Beam單元的連接，通過研究Solid-Beam單元連接的兩種方式，梳理了一下不同單元類型連接時需要注意的關(guān)鍵點。今天我們開始討論Solid-Shell單元的連接。
我們知道，Shell單元有6個自由度，而Solid單元只有3個自由度，因此不能通過簡單的共節(jié)點方法實現(xiàn)Solid-Shell單元的連接。下面我們通過一個實例，研究下在ANSYS中是怎么實現(xiàn)Solid-Shell單元連接的。
對簡單的薄壁結(jié)構(gòu)進行分析時，我們通常將其簡化成殼模型，可極大降低計算量，但在板上開一個階梯孔（如下圖），就沒法將其簡化成殼模型了，但如果主要研究階梯孔附近的應(yīng)力情況，且不能有太大的計算量，此時我們可以采用Solid-Shell模型實現(xiàn)。
為了對比計算結(jié)果，筆者采用兩種方法對該結(jié)構(gòu)進行分析：
方法一：對整個結(jié)構(gòu)使用
Solid單元進行分析；
方法二：
階梯孔附近使用Solid單元，其余位置使用Shell單元。這樣就引入了不同單元類型連接的問題。
仿真過程
Step1
建立分析模型
在SCDM中建立如下圖所示的分析模型，其中薄板尺寸為200mm*100mm，厚度為10mm；階梯孔大孔直徑為30mm，深5mm；
階梯孔
小孔直徑為
20mm
，
深5mm。
將模型切分為兩部分，切分位置如下圖所示。切分完成后將沒帶階梯孔的部分進行抽中面處理。
展開 基于Solid Edge的高級機構(gòu)運動仿真
本文以單、雙萬向聯(lián)軸結(jié)機構(gòu)為例，簡述運用Solid Edge 三維造型和裝配模塊進行機構(gòu)的裝配、運動模擬及運動分析、動力分析的過程。
在機構(gòu)設(shè)計中，分析輸入/輸出構(gòu)件運動的相關(guān)性是比較困難和繁瑣的，但若能方便地得到輸入/輸出構(gòu)件及相關(guān)中間構(gòu)件的運動曲線，解決這類問題就會容易許多。
Solid Edge 具有功能強大的三維造型模塊和裝配模塊，而Dynamic Designer/Motion for Solid Edge實現(xiàn)了Dynamic Desinger和Solid Edge的無縫集成，用戶不必離開自己所熟悉的Solid Edge界面，就可以對所設(shè)計的裝配體進行運動仿真。
Dynamic Designer產(chǎn)品由Simply Motion、Motion和Professional組成，用戶可以根據(jù)設(shè)計的復雜程度進行選擇，也可以根據(jù)實際應(yīng)用的情況逐步升級到更高一級的產(chǎn)品。在機構(gòu)設(shè)計中，熟練使用以上模塊，完成零件的三維實體造型，模擬整個機構(gòu)的裝配，分析裝配干涉情況，進而實現(xiàn)運動模擬、運動干涉分析和動力分析，即可實現(xiàn)機構(gòu)的精確設(shè)計，優(yōu)化機器的性能和可靠性，從而減少從設(shè)計到產(chǎn)品的開發(fā)周期。
本文以單、雙萬向聯(lián)軸結(jié)機構(gòu)為例，簡述了運用以上模塊進行機構(gòu)的裝配、運動模擬及運動分析、動力分析的過程。
一、單萬向聯(lián)軸結(jié)機構(gòu)的運動分析
圖1是應(yīng)用Solid Edge的Part模塊制作的十字結(jié)、叉軸和支架。在支架的制作中要注意精確定位左右軸孔的位置及角度，以便準確安裝。
圖1 十字結(jié)、叉軸和支架的實體造型
圖2為裝配后的單萬向聯(lián)軸結(jié)，裝配中左右叉軸與支架、十字結(jié)的定位關(guān)系均為軸對齊、面對齊。
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