ansys自由網格的案例
Ansys Zemax | 利用 TrueFreeForm 面進行網格自由曲面的優化
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展開 重疊網格+6自由度(6DOF)模擬側風作用(低風速)下的圓柱自由落體 ￥30
重疊網格+6自由度(6DOF)模擬側風作用(低風速)下的圓柱自由落體
是否有一半時間花在劃分網格上？自由網格技術討論
計算流體動力學算法使用小容積單元的網格，其中存儲流量的平均值。在許多計劃中，建造合適的電網是一項艱巨的任務，需要投入大量時間和精力。
大多數程序通常使用一種或多種類型的多面體元素，這些多面體元素必須相互連接并符合流動區域的幾何形狀。對于復雜的流動區域，通常需要使用非結構化網格或單獨的規則連接元素塊。
即使使用自動網格生成器，也需要用戶提供數據來控制元素的數量和類型，連接性，縱橫比和其他特征。一般來說，生成符合幾何圖形的網格可能會耗費大量的時間和精力。
除了產生困難之外，由多面體單元構成的網格可能具有局限性，因為單元面必須匹配并且單元不能太扭曲（當流動區域具有快速變化的橫截面時這可能是問題）。最重要的是，只要在幾何體中進行更改，就必須重新生成符合幾何圖形的網格。
獨立網格
在自由網格中，幾何構建和網格生成的操作是相互獨立的。網格或幾何形狀的變化可以自由進行，而不需要另一個變化。
FLOW-3D中使用的自由網格化方法 由一個簡單的矩形網格組成，其中可變間距由幾個參數控制。然后使用分數區域容積障礙表示（FAVOR?）方法將固體幾何（由基本程序的預處理程序構建或從CAD程序導入）組成網格。在FLOW-3D特有的這種技術中， 被障礙物阻擋的元素表面和體積部分被計算并存儲。計算完全由預處理器完成，不需要用戶交互。
獨立網格的優勢
由于網格和障礙物結構是分離的，自由網格允許用戶在不改變網格的情況下修改幾何圖形。相反，可以在不影響幾何模型的情況下進行網格細化或其他更改。這種自由度意味著CAD文件描述的復雜幾何圖形可以在幾個小時內進行網格化并準備好解決，甚至可以進行一些迭代以獲得所需的本地網格分辨率級別。
自由網格示例
FLOW-3D中使用的自由網格技術的一個例子 應該清楚說明這種方法提供的用于CFD分析的優點。
展開 高速彈體45度傾斜入水，涉及六自由度、重疊網格(含fluent設置視頻教程、網格和計算結果文件) ￥120
彈體入水過程，速度太快，水波還來不及漾開
I-deas 對大模型進行自由網格劃分
主要針對非常大的汽車部件模型進行網格劃分
希望對大家有用！
用I-deas對大模型劃分網格.part02.rar
用I-deas對大模型劃分網格.part01.rar
自學無網格粒子Particleworks流體飛濺和自由液面仿真分析
攪拌設備
對攪拌設備進行仿真，并且完成與試驗結果的對比驗證：下圖是攪拌轉速為90rpm時，化妝品攪拌過程中自由液面狀態的對比：
攪拌過程對比
同時，在不同液體、不同混合體積的條件下，對比攪拌時自由液面的深度：
自由液面深度對比
通過上述驗證試驗表明，Particleworks可以很好模擬攪拌設備的攪拌過程。在此基礎上，對2種不同攪拌葉片的攪拌性能進行仿真對比，完成攪拌設備的升級、選型。
不同攪拌設備攪拌過程對比
10、醫療行業：吞咽模擬
輔食對于病人、嬰兒、老人等弱勢人群都是很重要的食物，為避免食用過程中發生窒息的風險，需要了解、預測此類人群吞食輔食的過程，提前規避風險；可以基于Particleworks完成3D-吞咽模型模擬整個過程。
3D-吞咽模擬器
Particleworks軟件中，構建3D-吞咽的模型，輔食可以設置為非牛頓流體；調整輔食的粘度，對比不同稠度的輔食在人體食道中的流動過程。通過觀察輔食流動是否是成一簇的形態，評估合適的稠度。
軟件模擬結果
作者：無網格粒子 仿真 xiu專欄作者
展開 初學ANSYS的自由模態分析
jiangyemotaifenxi.avi
初學ANSYS的自由模態分析：
槳葉的自由模態分析：
槳葉形狀如圖所示，尺寸為29寸逆槳。
材質預設為Structural steel。
任何物體在自由狀態下都存在 6 個剛體運動 - 三個方向的平移和三個方向的轉動。如果不施加任何約束進行模態分析，則至少會出現 6 個零頻率，稱為剛體模態。
槳葉的前六階為零頻和接近零頻。
固有頻率：是指結構系統在受到外界激勵產生運動時，只由系統本身性質決定的特定的頻率。
固有頻率也稱為自然頻率。物體做自由振動時，其位移隨時間按正弦或余弦規律變化，振動的頻率僅與系統固有特性有關如質量、形狀、材質等有關，其對應周期稱為固有周期。
固有頻率與外界激勵沒有關系，是結構的一種固有屬性。不管外界有沒有對結構進行激勵，結構的固有頻率都是存在的，只是當外界有激勵時，結構是按固有頻率產生振動響應的。
固有頻率做為某一物體的固有屬性,在某種程度上,就跟物體的大小的概念一樣,當物體的性質發生變化時才會改變。
實際的分析對象是無限維的，所以其模態具有無窮階。但是對于運動起主導作用的只是前面的幾階模態。所以計算時根據需要計算前幾階的。
展開 hyperworks鋼板彈簧六面體網格劃分、自由和夾緊剛度及疲勞壽命仿真分析
鋼板彈簧最主要的參數是其剛度，我們可以使用hyperworks軟件，對鋼板彈簧進行六面體網格劃分
并在板簧片與片之間設置接觸，然后對板簧的自由剛度和夾緊剛度進行仿真計算
編輯
該板簧的自由剛度為33.46N/mm；
該板簧的夾緊剛度為44.9N/mm；
板簧的疲勞應力為1165Mpa；
板簧的疲勞壽命為12.28萬次。
具體的仿真操作步驟：https://weike.fm/XW6rR1c20f
展開 ANSYS Fluent 邊界條件（二）之outflow自由出口
ANSYS Fluent 邊界條件outflow自由出口的介紹及使用。
一、outflow簡介
當出口壓力與速度均未知時，可以使用Outflow邊界條件。該邊界通常無需定義任何物理參數，Fluent利用計算域內部信息通過數值外插獲取該邊界上的物理量分布。
Fluent將outflow邊界視作充分發展邊界，假設該邊界上的流動滿足充分發展流動假設。充分發展的流動是流動速度分布(和/或其他性質的分布，如溫度)在流動方向上不變的流動。需要注意的是，在Outflow邊界上只有法向方向的擴散通量為零，切向方向依然可以存在梯度。
二、使用限制
入口為壓力入口時，不可以使用outflow，此時應該使用壓力出口；
outflow邊界不能用于可壓縮流動，不可壓縮流動最好用壓力出口；
在不可壓縮的情況下，歐拉模型或混合多相模型可以使用outflow邊界。但如果出口可能產生回流，或流場在出口位置非充分發展時，通常使用壓力出口邊界。
三、使用說明
在完全展開的流中，流出邊界條件是遵循的，其中出口方向上所有流動變量的擴散通量為零。但是，也可以在流動尚未完全展開的物理邊界處定義流出邊界，如果出口處的零擴散通量假設預計會對流動解決方案產生很小的影響，則可以放心使用。
位置A作為Outflow邊界通常會計算不收斂，計算結果通常是無效的。因為該位置存在嚴重的流動回流，通過該邊界的質量流量是不確定的。此時應當使用壓力出口邊界；
位置B位于后向臺階再循環再附點附近。在該位置使用Outflow邊界是不合適的。該位置垂直于出口平面的梯度很大，可以預料到該邊界對上游流場影響較大，因此在該位置選擇Outflow邊界是不合適的；
位置C所示的出口邊界位于流動充分發展的區域。
展開 Ansys Zemax | 在 OpticStudio 中使用自由曲面進行設計
多項式自由曲面
雙錐Zernike （Biconic Zernike）
切比雪夫多項式 （Chebyshev Polynomial）
圓柱菲涅爾 （Cylinder Fresnel）
擴展菲涅爾 （Extended Fresnel）
通用菲涅爾 （Generalized Fresnel）
奇次非球面和擴展奇次非球面 (Odd Asphere和Extended Odd Asphere)
多項式和擴展多項式 （Polynomial和Extended Polynomial）
超圓錐面 （Superconic）
澤尼克環形標準下垂
澤尼克邊緣凹陷
澤尼克標準下垂
繞射自由曲面
橢圓光柵1和2 （Elliptical Grating 1 和 Elliptical Grating 2）
Toroidal 光柵 and 擴展 Toroidal 光柵 （Toroidal Grating 和 Extended Toroidal Grating）
自由形式擬合控制點
三次樣條和擴展三次樣條 （Cubic Spline and Extended Cubic Spline）
網格漸變 （Grid Gradient）
網格矢高 （Grid Sag）
徑向NURBS (Radial NURBS)
環形努爾布斯
參考文獻
1. M. Tricard 和 D.
展開 Ansys Zemax | 確保自由曲面設計的可制造性
本文專門介紹使用單點金剛石車床加工自由曲面的主要可制造性參數，解釋了可制造性參數如何與儀器參數相關聯，并展示了如何在 OpticStudio 中檢查和控制這些可制造性參數。此外，還解釋了如何處理其考察區域外的自由曲面的行為。例如，使用塑料自由曲面透鏡（Alvarez透鏡元件）等。
表面參數控制
鏡頭加工中需要進行控制的表面參數將取決于加工方法和設備。加工塑料光學元件最流行和最廣泛使用的方法之一是使用 三軸金剛石車床（圖 1）進行直接切割，或者更常見的是利用切割模具來加工透鏡。
圖1. 三軸金剛石切割機（左） 金剛石切割刀具（右）
傾斜角度
讓我們看一下儀器的局限性（圖 2）。刀具的側面傾角限制了沿任何徑向橫截面的最大可能斜切角。由于這樣的徑向橫截面與子午面重合，因此相應的斜率在 OpticStudio 中稱為“子午斜率”。相對而言，旋轉對稱表面子午斜率對于自由曲面而言，沿不同的徑向截面具有不同的分布。
另一個參數是 “弧矢斜率” 角度。當我們在三軸金剛石車床上加工自由曲面時，刀具在工件的每一圈都沿 Z 軸來回移動，以加工非旋轉對稱形狀的透鏡。在這種情況下，刀具的后角限制了表面沿鏡頭上每個圓圈變化的速度，這稱為弧矢斜率。更準確地說，刀具在表面上產生螺旋軌跡，但螺旋的步長非常小，在大多數情況下，可以將刀具軌跡視為一系列圓圈。對于旋轉對稱鏡片，弧矢斜率剛好為零。
圖 2. 子午和弧矢斜率，黃線表示沿哪個方向測量斜率
有時，從加工的角度來看，將工件放置在平臺的旋轉軸之外而不是沿軸放置是合理的，這樣刀具在工件上的軌跡看起來幾乎是直線。在這種情況下，我們應該控制所謂的 “X斜率” 和 “Y斜率”（圖3）。
圖3.
展開 
Ansys Zemax | 確保自由曲面設計的可制造性
概要
本文專門介紹使用單點金剛石車床加工自由曲面的主要可制造性參數，解釋了可制造性參數如何與儀器參數相關聯，并展示了如何在 OpticStudio 中檢查和控制這些可制造性參數。此外，還解釋了如何處理其考察區域外的自由曲面的行為。例如，使用塑料自由曲面透鏡（Alvarez透鏡元件）等。
表面參數控制
鏡頭加工中需要進行控制的表面參數將取決于加工方法和設備。加工塑料光學元件最流行和最廣泛使用的方法之一是使用 三軸金剛石車床（圖 1）進行直接切割，或者更常見的是利用切割模具來加工透鏡。
圖1. 三軸金剛石切割機（左） 金剛石切割刀具（右）
傾斜角度
讓我們看一下儀器的局限性（圖 2）。刀具的側面傾角限制了沿任何徑向橫截面的最大可能斜切角。由于這樣的徑向橫截面與子午面重合，因此相應的斜率在 OpticStudio 中稱為“子午斜率”。相對而言，旋轉對稱表面子午斜率對于自由曲面而言，沿不同的徑向截面具有不同的分布。
另一個參數是 “弧矢斜率” 角度。當我們在三軸金剛石車床上加工自由曲面時，刀具在工件的每一圈都沿 Z 軸來回移動，以加工非旋轉對稱形狀的透鏡。在這種情況下，刀具的后角限制了表面沿鏡頭上每個圓圈變化的速度，這稱為弧矢斜率。更準確地說，刀具在表面上產生螺旋軌跡，但螺旋的步長非常小，在大多數情況下，可以將刀具軌跡視為一系列圓圈。對于旋轉對稱鏡片，弧矢斜率剛好為零。
圖 2. 子午和弧矢斜率，黃線表示沿哪個方向測量斜率
有時，從加工的角度來看，將工件放置在平臺的旋轉軸之外而不是沿軸放置是合理的，這樣刀具在工件上的軌跡看起來幾乎是直線。在這種情況下，我們應該控制所謂的 “X斜率” 和 “Y斜率”（圖3）。
圖3.
展開 Ansys Zemax | 在 OpticStudio 中使用自由曲面進行設計
多項式自由曲面
雙錐Zernike （Biconic Zernike）
切比雪夫多項式 （Chebyshev Polynomial）
圓柱菲涅爾 （Cylinder Fresnel）
擴展菲涅爾 （Extended Fresnel）
通用菲涅爾 （Generalized Fresnel）
奇次非球面和擴展奇次非球面 (Odd Asphere和Extended Odd Asphere)
多項式和擴展多項式 （Polynomial和Extended Polynomial）
超圓錐面 （Superconic）
澤尼克環形標準下垂
澤尼克邊緣凹陷
澤尼克標準下垂
繞射自由曲面
橢圓光柵1和2 （Elliptical Grating 1 和 Elliptical Grating 2）
Toroidal 光柵 and 擴展 Toroidal 光柵 （Toroidal Grating 和 Extended Toroidal Grating）
自由形式擬合控制點
三次樣條和擴展三次樣條 （Cubic Spline and Extended Cubic Spline）
網格漸變 （Grid Gradient）
網格矢高 （Grid Sag）
徑向NURBS (Radial NURBS)
環形NURBS
參考文獻
1. M. Tricard 和 D. Bajuk，“自由曲面光學的實際實例”，載于《可再生能源與環境》，OSA 技術文摘（在線）（美國光學學會，2013 年），論文 FT3B.2。
展開 ANSYS求解單自由度系統的振動響應分析
問題： 圖示系統質量塊質量為m=30kg，彈簧剛度為k=30kN/m并且彈簧質量可以忽略，質量塊被向左方向推離位置10mm后放手，求此系統的固有頻率、周期和響應，以及彈簧所受的力。
理論解：
！1求解系統的固有頻率
finish
/clear
/prep7
et,1,mass21
et,2,combin14
keyopt,1,3,4 !mass21二維無轉動慣量的質量點
keyopt,2,3,2 !2d軸向彈簧
r,1,30
r,2,3e4
n,1
n,2,1,0
type,1
real,1
e,2
type,2
real,2
e,1,2
d,1,all
d,2,uy
/solu
antype,modal
modopt,lanb,1
mxpand,1
solve
/post1
set,list
！2求系統的響應曲線
finish
/clear
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et,1,mass21
et,2,combin14
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keyopt,2,3,2
r,1,30
r,2,3e4
n,1
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type,1
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e,2
type,2
real,2
e,1,2
/solu
antype,trans
Trnopt,full
outres,all,all
timint,off
d,1,all
d,2,uy
d,2,ux,0.01
time,1
solve
time,2
kbc,0
ddele,2,ux
timint,on
autots,on
deltim,0.01,,0.1
solve
/post26
nsol,2,2,u,x
plvar,2
prvar,2
最后得到結果質量點的位移響應曲線
展開 【ansys電磁實例】【APDL】-1-自由空間線圈軸心磁場計算（附視頻）
一 模型描述：
圓柱形線圈，放置于自由空間。參數見圖
二 前處理
單元類型solid97,線圈和空氣相對磁導率均為1 。線圈掃掠網格劃分，空氣四面體網格。線圈定義局部柱坐標施加環形電流。
1 單元類型
2 材料
3 建模
空氣
布爾操作
彈出對話框-pick all
4 定義屬性
定義局部柱坐標
定義體屬性，需要將線圈的坐標系定義為11號
5網格
