COMSOL振動模擬的案例
在 COMSOL 中模擬變速箱的振動和噪聲
在 COMSOL 中模擬變速箱的振動和噪聲
將齒輪的撞擊或嘯叫噪聲降低到可接受的水平是一個巨大的挑戰，特別是如今的變速箱結構非常復雜，多對齒同時嚙合屢見不鮮。通過準確地模擬這些復雜特性，我們可以設計一款消減噪聲的變速箱。使用 COMSOL Multiphysics 時，設計人員能夠精準地識別問題，并在符合一系列設計約束條件的前提下，提出切合實際的解決方案。有了這樣一款工具，我們就能優化現有的設計以減少噪聲問題，并在生產階段之前，在早期設計環節獲得對新設計的深入洞察。
COMSOL Desktop? 中的變速箱模型。
下面，我們思考一下手動檔車輛內的 5 檔同步嚙合變速箱，借此研究齒輪嘯叫噪聲對周圍區域的振動和輻射影響。變速箱在汽車中的作用是將動力從發動機傳遞給車輪。
手動檔車輛的 5 檔同步嚙合變速箱的幾何結構。
為了完整地對變速箱中的振動和噪聲現象進行數值模擬，我們執行了以下兩項分析：
多體分析
聲學分析
在多體分析中，我們在時域內指定發動機轉速和輸出扭矩，計算了齒輪和殼體振動的動態特性。在聲學分析中，我們使用殼體的法向加速度作為噪聲源，借此計算變速箱周圍環境在一定頻率范圍內的聲壓級。
分析變速箱中的振動
首先，我們研究一下同步嚙合變速箱中的齒輪布置。在裝置中，斜齒輪的作用是將動力從傳動軸的輸入端傳遞到副軸，再從副軸傳遞到傳動軸的輸出端。
5 檔同步嚙合變速箱中的齒輪布置，其中不包括用于連接齒輪與主軸的同步器齒環。
模型所使用的齒輪具有以下屬性：
副軸上的全部齒輪都是固定在副軸上的，而驅動軸上的齒輪可以自由旋轉。每一次傳動軸上僅有一個齒輪固定在軸上。
展開 結構振動、沖擊、碰撞計算、動力優化設計、振動疲勞分析與振動臺試驗模擬
3.2動力設計分析方法（DDAM）
4、時域分析法
5、沖擊響應譜轉時域載荷的方法
6、我國軍標與德國軍標中沖擊載荷的取用規則
工程實例-1：船用配電箱的沖擊響應譜分析
工程實例-2：船用配電箱的DDAM分析
工程實例-3：沖擊載荷作用下船用配電箱的時程響應計算
結構振動高級分析技術
1、非一致（多點）激勵問題的模擬計算
2、基于加速度法的結構振動計算
3、基于位移法的結構振動計算
4、基于大質量法的結構振動計算
5、基于大剛度法的結構振動計算
工程實例-1：質量點-彈簧振動系統的加速度法模擬
工程實例-2：質量點-彈簧振動系統的位移法模擬
工程實例-3：質量點-彈簧振動系統的大質量法模擬
工程實例-4：質量點-彈簧振動系統的大剛度法模擬
工程實例-5：基于加速度法的高層建筑地震響應模擬
工程實例-6：基于大質量法的大跨剛構橋地震非一致激勵動力分析
工程實例-7：基于位移法的大跨度橋梁的地震非一致激勵動力分析
結構振動臺試驗模擬技術
1、概述
2、振動臺與結構模型的連接
3、oct/min和dB/oct的含義及其在ANSYS中的定義方法
4、正弦定頻試驗模擬方法
5、正弦掃頻試驗模擬方法
6、隨機振動試驗模擬方法
7、沖擊試驗模擬方法
8、時域激勵振動試驗的模擬方法
工程實例-1：貨架結構正弦掃頻的振動臺試驗模擬
工程實例-2：核安全殼沖擊試驗的大質量法模擬
工程實例-3：電動汽車動力電池箱隨機振動試驗仿真
工程實例-4：基于位移輸入的建筑縮尺模型振動臺試驗過程的時域仿真計算方法
結構動力優化
1、結構優化設計簡介
2、優化設計中常用術語
展開 【12月7-10日 北京】結構振動、沖擊、碰撞強度、動力優化、振動疲勞計算與振動臺試驗模擬
結構振動、沖擊、碰撞強度、動力優化、振動疲勞計算與振動臺試驗模擬
一、課程背景：
本課程基于ANSYS經典和Workbench平臺，針對各類結構的振動、沖擊、碰撞強度問題、動力優化問題、振動疲勞問題和振動臺試驗模擬問題，給出有效的數值計算方案，并對多點激勵問題、大質量法數值模擬技術等相關高級計算技術進行探討。課程全面系統的講解各類動力學問題的計算原理、Workbench不同動力分析模塊的計算原理，設置方法和常見問題的處理措施。通過原理解析、大量實例操作強化軟件應用，幫助設計人員提高解決實際工程問題的能力。特舉辦“結構振動、沖擊、碰撞強度、動力優化、振動疲勞計算與振動臺試驗模擬”專題培訓。
二、增值服務：
贈送定制U盤一個；
同一單位2人報名享受9折優惠；同一單位3人以上（含）報名享受8.5折優惠；
課程結束后贈送10套學習資料；
參訓學員或企業針對課程相關問題在課程結束后也可以得到老師的解答與指導（郵件、微信、電話），作為培訓講授的補充。
三、授課專家：
該課程講師，9年仿真分析工作經驗、副教授，碩士期間主修工程力學，擅長工程結構數值分析、流場流動模擬、流固耦合及多物理場耦合數值模擬，擁有豐富的大型工程結構數值分析、流體動力學模擬和多場耦合模擬經驗。發表學術論文20余篇，其中SCI、EI收錄論文13篇。培訓60多場次，學員上千人。
四、時間地點：
2018年12月7日-12月10日 北京
(第一天報到，授課3天)
五、課程大綱：
六、培訓費用：
標準費用：3800元/人，食宿可統一安排，費用自理。
定制內訓：根據企業實際問題和產品模型，結合人員水平設計課程由專家上門授課。
展開 【11月22-25日 南京】結構振動、沖擊、碰撞計算、動力優化設計、振動疲勞分析與振動臺試驗模擬
為了讓廣大分析人員更好地掌握結構動力設計與計算的技巧，弄清Ansys workbench動力計算原理和操作技巧，特舉辦“結構振動、沖擊、碰撞計算、動力優化設計、振動疲勞分析與振動臺試驗模擬”專題培訓。
本課程基于ANSYS經典和Workbench平臺，針對各類結構的振動、沖擊、碰撞強度問題、動力優化問題、振動疲勞問題和振動臺試驗模擬問題，給出有效的數值計算方案，并對多點激勵問題、大質量法、位移法和大剛度法的數值模擬技術等相關高級計算技術進行探討。課程全面系統的講解各類動力學問題的計算原理、Workbench不同動力分析模塊的計算原理，設置方法和常見問題的處理措施。通過原理解析、大量實例操作強化軟件應用，提升設計人員提高解決實際工程問題的能力。
時間地點
2019年11月22日-11月25日 江蘇*南京
（第一天報到，授課3天）
主講專家
該課程講師，副教授，博士畢業于哈爾濱工業大學工程力學專業，擅長工程數值分析，14年仿真分析經驗；仿真領域涉及結構靜、動力計算，結構疲勞、損傷與斷裂，計算流體力學，流固耦合及多物理場耦合數值模擬，轉子及多體動力學，工程傳熱與熱應力計算，爆炸與沖擊力學，Ansys二次開發等。發表學術論文20余篇，其中SCI、EI收錄論文13篇，申請發明專利2項。培訓70多場次，學員上千人。
增值服務
1、贈送定制U盤一個；
2、同一單位2人報名享受9折優惠；同一單位3人以上（含）報名享受8.5折優惠；
3、課程結束后關注公眾號可領取該課程課件、配套CAE模型及同步教學視頻；參訓學員或企業針對課程相關問題在課程結束后也可以得到老師的解答與指導（郵件、微信、電話），作為講授的補充。
展開 
基于comsol的電抗器電磁振動仿真
然而，在實際運行中電抗器存在振動噪聲問題，嚴重的振動噪聲問題一方面影響附近居民正常生活，另一方面影響電抗器使用壽命，從而影響電力系統運行穩定性。因此，研究電抗器振動問題有現實意義。
電抗器振動主要來源于兩個方面：第一方面是鐵心材料硅鋼片的磁致伸縮效應，即鐵磁性材料在磁化過程中，隨著磁化狀態的改變，其長度和體積會發生微小的變化；第二方面是麥克斯韋力，由于電抗器鐵心間存在氣隙結構，當主磁通通過高磁導率鐵心和低磁導率氣隙時，在鐵心餅間產生麥克斯韋力。
仿真采用軟件是comsol6.0版本，仿真建模中首先建立幾何模型，可在comsol軟件中直接構筑，也可將solidworks中畫好的模型導入comsol。電抗器電磁振動仿真中硅鋼片磁特性數據直接影響計算結果，使用插值B-H曲線定義其磁特性。
在磁場模塊中將線圈定義，計算麥克斯韋力。為了計算的速度與收斂性，忽略電抗器鐵心的疊片特性，將電抗器鐵心視為各向同性均勻實體。同時認為線圈在正常情況下對電抗器振動影響不大，將線圈進行均勻化處理，忽略螺桿夾件等外部器件，將夾件施加的壓緊力以壓力載荷的形式施加到鐵軛面上。為了消除剛體位移防止出現無窮多解，將鐵心底部設置為固定約束。
做好網格剖分與求解器設置后可進行仿真計算，網格剖分時可將重點研究部分網格細分，其余部分網格粗分，提高計算速度。
展開 【4月11-14日 成都】結構振動、沖擊、碰撞強度、動力優化、振動疲勞計算與振動臺試驗模擬
背景
本課程基于ANSYS經典和Workbench平臺，針對各類結構的振動、沖擊、碰撞強度問題、動力優化問題、振動疲勞問題和振動臺試驗模擬問題，給出有效的數值計算方案，并對多點激勵問題、大質量法數值模擬技術等相關高級計算技術進行探討。課程全面系統的講解各類動力學問題的計算原理、Workbench不同動力分析模塊的計算原理，設置方法和常見問題的處理措施。
為幫助廣大設計人員提高解決實際工程問題的能力，特舉辦“結構振動、沖擊、碰撞強度、動力優化、振動疲勞計算與振動臺試驗模擬”專題培訓。本次培訓通過老師講解+理論解析+實際操作，詳情請參見第四部分“內容大綱”。
時間地點
時間：4月11日-4月14日（第一天報到，授課3天）
地點：四川*成都
主講專家
該課程講師，副教授，博士畢業于哈爾濱工業大學工程力學專業，擅長工程數值分析，14年仿真分析經驗；仿真領域涉及結構靜、動力計算，結構疲勞、損傷與斷裂，計算流體力學，流固耦合及多物理場耦合數值模擬，轉子及多體動力學，工程傳熱與熱應力計算，爆炸與沖擊力學，ansys二次開發等。發表學術論文20余篇，其中SCI、EI收錄論文13篇，申請發明專利2項。培訓70多場次，學員上千人。
內容大綱
報名費用
標準費用：3980元/人，食宿可統一安排，費用自理。
增值服務
贈送定制U盤一個；
同一單位2人報名9折優惠；同一單位3人以上（含）報名8. 5折優惠；
課程結束后可領取該課程課件、配套CAE模型及10套相關學習資料；
參訓學員或企業針對課程相關問題在課程結束后也可以得到老師的解答與指導（郵件、微信、電話），作為培訓講授的補充。
展開 【3月19-21日 線上+西安】結構振動、沖擊、碰撞計算、動力優化設計、振動疲勞分析與振動臺試驗模擬
瞬態動力學分析
1、瞬態動力學簡介
2、瞬態動力學理論
3、積分時間步長選取準則
4、完全法的基本設置
5、完全法的初始條件
6、完全法的支持的載荷和支撐條件
7、基于模態疊加法的瞬態動力學
8、沖擊載荷作用下結構動力響應計算
9、 結構碰撞動力計算
工程實例-1：電路板跌落與碰撞計算
工程實例-2：懸臂梁在沖擊載荷作用下的時程響應計算
工程實例-3：連桿機構剛-柔耦合多體動力學計算
工程實例-4：建筑結構的地震響應計算
響應譜
分析
1、響應譜分析簡介
2、生成響應譜的方法
3、響應譜分析的類型
4、單點響應譜分析
5、多點響應譜分析
6、響應譜計算的設置
工程實例-1：實體框架結構地震反應的響應譜分析
隨機振動
分析
1、隨機振動分析簡介
2、生成功率譜密度（PSD）的方法
3、隨機振動分析理論
4、PSD曲線擬合
5、PSD分析設置
工程實例-1：PCB電路主板的隨機振動分析
結構振動高級分析技術
1、非一致（多點）激勵問題的模擬計算
2、基于加速度法的結構振動計算
3、基于位移法的結構振動計算
4、基于大質量法的結構振動計算
5、基于大剛度法的結構振動計算
工程實例-1：質量點-彈簧振動系統的加速度法模擬
工程實例-2：質量點-彈簧振動系統的位移法模擬
工程實例-3：質量點-彈簧振動系統的大質量法模擬
工程實例-4：質量點-彈簧振動系統的大剛度法模擬
工程實例-5：基于大質量法的框架結構體系的非一致激勵動力分析
工程實例-6：基于位移法的框架結構體系的非一致激勵動力分析
結構振動臺試驗模擬技術
展開 【3月6-9日 長沙】結構振動、沖擊、碰撞強度、動力優化、振動疲勞計算與振動臺試驗模擬
一、課程背景：
本課程基于ANSYS APDL和ANSYS Workbench平臺，針對各類結構的振動、沖擊、碰撞強度問題、動力優化問題、振動疲勞問題和振動臺試驗模擬問題，給出有效的數值計算方案，并對多點激勵問題、大質量法數值模擬技術等相關高級計算技術進行探討。課程全面系統的講解各類動力學問題的計算原理、Workbench不同動力分析模塊的計算原理，設置方法和常見問題的處理措施。通過原理解析、大量實例操作強化軟件應用，幫助設計人員提高解決實際工程問題的能力。特舉辦“ANSYS Workbench+APDL結構振動、沖擊、碰撞強度、動力優化、振動疲勞計算與振動臺試驗模擬”專題培訓。 詳情請參見第四部分“內容大綱”。
二、增值服務：
贈送定制U盤一個；
同一單位2人報名享受9折優惠；同一單位3人以上（含）報名享受8.5折優惠；
課程結束后可領取該課程課件、配套CAE模型及10套相關學習資料；
參訓學員或企業針對課程相關問題在課程結束后也可以得到老師的解答與指導（郵件、微信、電話），作為培訓講授的補充。
三、授課專家：
該課程講師，副教授，博士畢業于哈爾濱工業大學工程力學專業，擅長工程數值分析，14年仿真分析經驗；仿真領域涉及結構靜、動力計算，結構疲勞、損傷與斷裂，計算流體力學，流固耦合及多物理場耦合數值模擬，轉子及多體動力學，工程傳熱與熱應力計算，爆炸與沖擊力學，ansys二次開發等。發表學術論文20余篇，其中SCI、EI收錄論文13篇，申請發明專利2項。培訓70多場次，學員上千人。
展開 【7月18-21日 北京】結構振動、沖擊、碰撞強度、動力優化、振動疲勞計算與振動臺試驗模擬
一、背景
本課程基于Ansys經典和Workbench平臺，針對各類結構的振動、沖擊、碰撞強度問題、動力優化問題、振動疲勞問題和振動臺試驗模擬問題，給出有效的數值計算方案，并對多點激勵問題、大質量法數值模擬技術等相關高級計算技術進行探討。課程全面系統的講解各類動力學問題的計算原理、Workbench不同動力分析模塊的計算原理，設置方法和常見問題的處理措施。
為幫助廣大設計人員提高解決實際工程問題的能力，特舉辦“結構振動、沖擊、碰撞強度、動力優化、振動疲勞計算與振動臺試驗模擬”專題培訓。本次培訓通過老師講解+理論解析+實際操作，詳情請參見“內容大綱”。
二、時間地點
時間：2019年7月18日-7月21日（第一天報到，授課3天）
地點：北京
三、主講專家
該課程講師，副教授，博士畢業于哈爾濱工業大學工程力學專業，擅長工程數值分析，14年仿真分析經驗；仿真領域涉及結構靜、動力計算，結構疲勞、損傷與斷裂，計算流體力學，流固耦合及多物理場耦合數值模擬，轉子及多體動力學，工程傳熱與熱應力計算，爆炸與沖擊力學，Ansys二次開發等。發表學術論文20余篇，其中SCI、EI收錄論文13篇，申請發明專利2項。培訓70多場次，學員上千人。
四、內容大綱
五、報名費用
標準費用：3980元/人，食宿可統一安排，費用自理。
六、增值服務
贈送定制U盤一個；
同一單位2人報名9折優惠；同一單位3人以上（含）報名8. 5折優惠；
課程結束后可領取該課程課件、配套CAE模型及相關學習資料；
參訓學員或企業針對課程相關問題在課程結束后也可以得到老師的解答與指導（郵件、微信、電話），作為培訓講授的補充。
展開 脫硝后風機振動，引起聯軸器襯套膜片斷裂，通過CFD模擬分析，找到振動誘因，出具整改方案 ￥20
SCR脫硝項目在試運行時，風機發生振動問題。振動問題的產生與風機運行頻率有一定關系——小于35Hz以下，煙道系統工作正常；大于35Hz以下，煙道系統出現異響。振動發生時，導致聯軸器襯套膜片斷裂。為保證正常投產運行，需要找出風機振動原因，解決振動問題。為了了解風機上游煙道與下游煙道氣體流動特征，需要對流動進行CFD模擬。
為了排除振動問題是由氣體在管道結構中流動誘發，通過 CFD 數值模擬的方法，確定模擬范圍。CFD數值模擬幾何模擬按照管道實際尺寸 1:1 的比例建立，主要完成數值模擬模型建立、網格劃分、邊界條件確定、數值計算、結果分析等內容。
模擬范圍包含兩部分：
（1） 風機入風口煙道。主要研究導流板對流動的影響。
（2） 風機出風口煙道。主要研究出風口煙道結構對流動的影響。
風機入風口煙道
風機入風口煙道流動模擬主要研究導流板對流動的影響，將模擬無導流板、現場結構導流板、以及延長導流板對流動的影響。
風機出風口煙道
主要研究出風口煙道結構對流動的影響，關注循環煙道取風口對流動的影響。
流動誘發壓力脈動數值模擬
模擬方法與策略總體選擇
如果是流動造成的煙道系統的結構振動，其中根本原因輸送煙氣的壓力脈動。穩態模擬不能體現壓力隨時間的變化，因此，模擬應該以瞬態的方式進行，關注的重點應包括壓力脈動。
由于項目時間緊，要求計算快速準確地出結果。根據以往采用CFD方法研究輸氣管道振動經驗， k-e湍流模型的耗散效應導致無法準確捕捉到相應的壓力脈動，而DES、LES模型往往需要較多的網格，以及較長的計算時間。在眾多數值湍流模型中，通過權衡計算結果可靠性與時間成本，SBES湍流模型是最佳的模型，其即能捕捉到相應的壓力脈動，又能節省一部分時間。因此，本次計算中，所有案例采用SBES湍流模型。
展開 基于comsol的高頻振動擊碎微顆粒的乳化仿真 ￥980
</p><p>通過comsol的流固耦合和兩相流進行計算，合理的設置調試后，可以穩定的計算不同尺寸不同頻率下的擊碎過程。</p><p><br></p><p>正弦振動，</p><p><img src="https://img.jishulink.com/images/202205/aiuX7ie9YqUDZSLrXgiqxP.png"></p><p><br></p><p>微顆粒的體積逐漸縮小。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/images/202205/oJDYoCsQ7NTbTyWmN5wUgu.png"></p><p><br></p><p><strong>模型文件在附件中，需要的可以下載，謝謝。</strong></p>
展開 
使用 COMSOL 軟件研究人體集總模型中的振動
長時間駕駛之后身體疼痛的罪魁禍首之一是全身振動（WBV），它可能導致疲勞、暈車甚至嚴重的健康問題。為了給汽車和其他應用設計減少 WBV 的系統，工程師需要高效地分析人體的振動效果。仿真可以助工程師一臂之力。
將負面振動減到最少
全身振動指傳遞到人體的任何振動。多年研究證明了物理治療和健身器械（比如下圖中的振動腰帶）產生的振動對健康有積極影響，但在其他領域產生的消極的副作用同時成為了更亟待解決的問題。全身振動的常見癥狀包括疲勞、背痛、暈動病，長時間振動還可能導致消化問題、視覺和平衡障礙、骨骼損傷等。當駕駛汽車或使用電動工具和重型裝備時，人們都能感覺到全身振動。
利用全身振動燃燒約 1950 脂肪的振動腰帶（也稱作“振動器”）。圖片由 Andrew Kuchling 拍攝，已獲 CC BY 2.0 授權，并通過 Flickr Creative Commons 分享。
為了更好地防范全身振動，工程師們分析了不同頻率的振動對人體的影響。模擬整個人體的反應相當耗費計算資源，一種替代方法是通過集總模型來簡化行為描述。為了模擬這樣的多體系統，工程師們可以使用“多體動力學模塊”，它是“結構力學模塊”和 COMSOL Multiphysics? 軟件的附加產品。
人體集總建模
本文所示的集總模型是彈簧-質量-阻尼器模型，包括三個主要部分：
人體
鞋子
地面
人體、鞋子和地面的集總模型。
這三個部分都可以使用集總機械系統接口的質量、彈簧 和阻尼器 節點進行建模。
四體模型是表征人體的常用模型，它包括五個彈簧、一個阻尼器和四個質量。這些質量各自擁有自由度（DOF），分類如下：
上部剛性
上部顫動
下部剛性
下部顫動
鞋中有一個彈簧、阻尼器、質量和 DOF。
展開 7月9-11日 直播+線下 | 結構振動、沖擊、碰撞計算、動力優化設計、振動疲勞分析與振動臺試驗模擬”專題
為了讓廣大分析人員更好地掌握結構動力設計與計算的技巧，弄清Ansys workbench動力計算原理和操作技巧，特舉辦“結構振動、沖擊、碰撞計算、動力優化設計、振動疲勞分析與振動臺試驗模擬”專題培訓。
本課程基于ANSYS經典和Workbench平臺，針對各類結構的振動、沖擊、碰撞強度問題、動力優化問題、振動疲勞問題和振動臺試驗模擬問題，給出有效的數值計算方案，并對多點激勵問題、大質量法、位移法和大剛度法的數值模擬技術等相關高級計算技術進行探討。課程全面系統的講解各類動力學問題的計算原理、Workbench不同動力分析模塊的計算原理，設置方法和常見問題的處理措施。通過原理解析、大量實例操作強化軟件應用，提升設計人員提高解決實際工程問題的能力。
展開 粗糙裂隙的滲流模擬-基于地質統計學的建模-comsol模擬 ￥78
巖體裂隙滲流，考慮裂隙接觸（滲透率低）和非接觸（滲透率高）的影響，利用地質統計建模，反映裂隙表面的非均質性質，研究裂隙面可能存在的優勢通道。
Comsol-頁巖氣流固耦合數值模擬案例 ￥300
針對頁巖氣流動過程中骨架變形對氣井產能產生的影響，采用Comsol建立了頁巖氣流固耦合數值模擬案例，該模型考慮了頁巖氣黏性流、 Knudsen 擴散、表面擴散和吸附解吸等多重流動機制，采用離散裂縫模型對水力裂縫進行求解，模型可用于分析流固耦合效應對氣井產能的影響規律，以及其他儲層參數和裂縫參數對產能的影響。
壓力場分布
位移場分布
頁巖氣產量變化
加Q 2446757522 進一步咨詢
