復雜裝配體仿真的案例
Altair SimSolid復雜裝配體無網(wǎng)格快速結構仿真研討會
Altair SimSolid是一款專為快速設計流程而開發(fā)的虛擬測試與結構仿真軟件。
不同于傳統(tǒng)有限元仿真，SimSolid 省去了幾何結構簡化和網(wǎng)格劃分這兩項最耗時和專業(yè)要求較高的工作，可以在幾分鐘內完成原始、未簡化CAD裝配體的結構分析。
借助 SimSolid 設計團隊可以輕松對其最復雜的零件進行多次迭代，并以驚人的速度探索大型裝配體的多種替代方案。
SimSolid帶來的仿真變革，將真正改變您和公司設計產品的方式。
2022年8月26日14:00， Altair 將攜手北京衡祖仿真軟件技術有限公司舉辦以【復雜裝配體無網(wǎng)格快速結構仿真】為主題的在線研討會，會議將以線上直播的形式進行，本次講師湯凱利是Altair SimSolid中國區(qū)技術主要負責人，從事仿真分析領域七年，擅長結構仿真分析，包括結構強度剛度、非線性、振動、熱等，主要從事Altair SimSolid、Altair HyperWorks、Altair Inspire等仿真軟件的技術咨詢工作。曾參與國內外知名汽車、航空航天、家電、重工等行業(yè)的仿真與優(yōu)化項目。本次會議內容將對 Altair SimSolid的功能及真實用戶案例進行全面的講解與介紹。如果您正參與產品設計與開發(fā)，想了解并體驗全面的SimSolid設計，現(xiàn)在就搜索“衡祖仿真驅動設計”公眾號免費報名參加吧！
展開 焊接、螺栓連接等典型接觸問題在復雜裝配體 仿真分析工程應用
本課程從理論出發(fā)，學員可掌握各操作設置的物理意義，從而對計算結果的適用性做出評估，
通過案例詳解，掌握仿真關鍵與技巧
。
培訓地點：北 京
培訓時間： 06月17日 - 20日
培訓方式：線上線下同步學習（參與線上，同一課程線下免費復訓）
提供授課紙質講義、電子資料、案例模型
二、思維導圖
培訓收費有兩類，請您按自身需要靈活選擇。
基于全多面體網(wǎng)格的無人機復雜裝配體流場建模——Fluent Meshing精細劃分技術實踐 ￥19.89
摘要：
本案例利用Fluent Meshing對固定翼無人機進行網(wǎng)格劃分，采用全多面體網(wǎng)格方案減少30%單元量仍保持湍流粘性底層解析能力，不僅為無人機巡航/爬升等多工況氣動仿真提供了高精度網(wǎng)格基礎，還通過標準化流程支持氣動-結構耦合、控制仿真等跨學科研究，兼顧工程效率與計算經(jīng)濟性。
特別適合無人機設計工程師快速掌握復雜氣動外形的工業(yè)級網(wǎng)格生成策略、CFD工程師學習多物理場仿真的網(wǎng)格適應性優(yōu)化方法，以及航空航天領域研究人員構建高升力構型數(shù)值模擬的技術框架。
?
1 導入幾何模型
在固定翼無人機流場仿真中，F(xiàn)luent Meshing的網(wǎng)格劃分流程始于幾何模型的預處理階段。首先通過File-Import-CAD導入無人機三維模型，該模型通常包含機翼、機身、尾翼等部件。
針對無人機特有的薄壁結構（如厚度僅1.5mm的碳纖維機翼蒙皮），需在Geometry標簽下使用Surface Repair工具修補缺失面片，特別是機翼與機身連接處常出現(xiàn)的0.2-0.5mm微小間隙。通過Merge Edges功能將相鄰曲面邊界的容差設置為0.01mm，消除拓撲結構中的自由邊，這一過程需特別注意機翼前緣曲率突變區(qū)域（曲率半徑小于3mm）的幾何特征保留。
完成幾何修復后，進入計算域定義階段。采用Enclosure功能構建長方體外流場域，其邊界距離無人機表面需保持一定長度以消除邊界效應。對于包含發(fā)動機進氣道的內流場，需封閉進排氣口形成獨立流體域。此時通過在機身內部指定流體域標記點，結合Wrap功能生成包裹網(wǎng)格，該過程需調整包裹增長率至1.3以避免機翼尖端（厚度僅0.8mm處）的網(wǎng)格穿透現(xiàn)象。
展開 教你如何用SolidWorks提取復雜裝配體的流道 ￥1
現(xiàn)在的項目工程，都是由許多零件組裝的復雜裝配體。如果要對其做流體力學仿真，那么首先要對其進行流道的提取。
下面是老曾最近的一個項目的一部分，由三個零件組成的裝配體。分別是箱體，旋轉軸和葉輪，要提取其流道進行流體仿真。如下圖所示，葉輪零件表面復雜，不可能將流體通道用3D重畫一次。但是一般的三維軟件通過布爾操作可以快速提取復雜流道。下面是用SolidWorks進行操作步驟。
1. 將“裝配體”保存為“零件”，因為保存為“零件”后就可以對其進行拉伸切除等操作。
“另存為” —>保存類型選擇“零件（part）”
2. 關閉裝配體，打開剛才保存的零件。你可以看到左手的設計樹中變成三個實體，軟件的頂部變成了可以零件操作的拉伸切除等等。
展開 
【11月28日-12月1日 北京】復雜裝配體結構接觸非線性理論與工程應用
一、16個實例模型貼近工程實戰(zhàn)操作：
案例01：大小撓度理論及其在三維彈簧算例中應用
案例02：夾具裝配體接觸分析
案例03：某2D反對稱平板中接觸剛度研究
案例04：球窩鏈接2D軸對稱模型對稱和反對稱算例
案例05：含有接觸，接頭，縱向彈簧及梁單元的裝配體算例
案例06：二維軸對稱注塑機噴嘴尖端裝配模型算例
案例07：三維螺栓體裝配體組件算例
案例08：二維銷板組件的平面應力分析算例
案例09：二維對稱密封組件裝配體算例
案例10：螺栓預緊和壓力載荷作用下墊片界面壓力和閉合曲線的預測算例
案例11：考慮三階載荷步的流體壓力滲透算例
案例 12：二維軸對稱剛性刀具擠壓柔性桿算例
案例13：大滑動條件下摩擦接觸界面的材料損失的模擬
案例14：2D軸對稱剛性面間貝氏彈簧算例
案例15：3d拉伸橡膠試樣超彈性曲線擬合算例
案例16：注射成型機械噴嘴尖端裝配2D軸對稱模型局部屈服算例
二、與同行差異化、效果保證：
1、實戰(zhàn)：專注CAE仿真計算12年，有自己的超算中心，積累了大量的項目工程案例
2、原理：帶領學員訓練實操過程，注重步驟和設置原理
3、系統(tǒng)：7600+學員反饋、工程實例更新與精選，形成系統(tǒng)的版權知識體系
4、響應：自主師資與合伙人模式，可直接對接客戶問題，即時做出響應
5、效果：所有學員提供高配筆記本、工程模型、電子資料、操作軟件、操作指導與反饋
三、課程收益
通過本課程，可以對復雜裝配體結構的接觸非線性理論有一個較為清晰的認識，同時掌握常見的接觸非線性工具和方法，特別是針對復雜模型計算不易處理，較難收斂的情況；另外對一些工程上常見組件（夾具，彈簧接觸，梁接觸，電焊，螺栓，銷等)中涉及到的接觸非線性問題也進行了重點講解。
展開 【11月2-4日 北京 斯姆勒】ANSYS復雜裝配體結構非線性計算高級專題培訓
但是由于非線性現(xiàn)象在載荷工況引起剛度變化，收斂性困難等特點，使得設計人員難以處理復雜的非線性問題。本次培訓基于ANSYS Workbench軟件深入講解結構非線性的基本原理，求解方法和計算收斂問題的解決方法。目前對于這方面的系統(tǒng)培訓比較缺乏，為了讓廣大結構設計人員掌握ANSYS Workbench平臺下Mechanical這個強大的結構非線性計算的模塊，特開設了“ANSYS復雜裝配體結構非線性計算高級專題培訓”。具體內容如下：
一、培訓目標：
（一）理解結構非線性的計算原理；
（二）掌握ANSYS workbench軟件的使用功能和操作流程；
（三）掌握結構非線性的計算方法；
（四）掌握解決結構接觸計算的熱點問題。
二、增值服務：
1、贈送培訓同屏錄制高清視頻（價值2680元）
2、贈送資料包；
3、一個單位同時報名2人享有9折優(yōu)惠； 一個單位同時報名3人以上（含）享有8.5折優(yōu)惠；持本人學生證享有8.5折優(yōu)惠。
三、主講老師簡介：
寧老師，首席專家，西安交通大學航空航天學院力學博士，多年上市機械企業(yè)結構負責人，18年的軟件工程應用經(jīng)驗；長期從事有限元領域國家重大項目研究，發(fā)表論文20余篇，獲得專利11項，開發(fā)有限元軟件4項，具有資深的技術底蘊和專業(yè)背景；擅長靜力學，模態(tài)分析，隨機振動/譜分析，隱/顯式動力學分析，轉子動力學分析、疲勞分析，線性/非線性屈曲分析，斷裂力學分析，壓電分析，復合材料分析，熱分析，流體力學分析，多場耦合分析，ANSYS二次開發(fā)等仿真分析。善于利用ANSYS進行二次開發(fā)解決特定領域科研/工程問題。
展開 SimSolid如何快速處理大型復雜裝配模型丨衡祖仿真
只需簡單三步，便可批量創(chuàng)建連接，我們一起來看下SimSolid如何快速處理大型復雜裝配模型！
1、導入幾何
點擊主菜單 Project - Import from file - 選中幾何文件 - 打開。
2、處理提示的穿透信息
依次點擊OK - Close，表示接受穿透。若不接受，需返回CAD軟件中調整；若無大的穿透，軟件會直接跳出下步中的Automatic conditions對話框。
3、自動創(chuàng)建接觸
依次點擊模型樹中的Connections-工具條Automatic connections - OK，表示接受推薦設置并創(chuàng)建接觸。3秒后，SimSolid將自動創(chuàng)建所有連接，共217處。
使用SimSolid非常輕松的便可自動創(chuàng)建整個裝配體中的連接，不需要像傳統(tǒng)有限元那樣，逐個建接觸面并賦予接觸屬性，也不用費心處理穿透與間隙。是不是很容易呀？
但需要注意步驟3中Automatic connections窗口中的3個選項設置。下面給大家詳細介紹一下：
① Gap and penetration tolerances ：這是將要使用的搜索距離。 最佳做法是寫盡可能小的值，但需要仍然可以找到連接。
② Connection resolution level (Normal, Increased, High) ：設置連接搜索算法的精度。 在正常情況下不會有問題，一般對于非常薄、很長的結構，才需要提升分辨率。
③ Connection resolution level默認為Normal，Increased是正常的4倍分辨率；High是正常的16倍分辨率。連接分辨率通過圖標密度可視化，High需謹慎使用，會減慢執(zhí)行時間。
展開 大型裝配體無網(wǎng)格仿真軟件SimSolid學習
大型裝配體無網(wǎng)格仿真軟件學習，學習資料來自Altair官方網(wǎng)盤，使用軟件-億圖思維導圖MindMaster。
SimSolid學習.png
億圖圖示、MindMaster 8月份9折優(yōu)惠碼：ADRI。
裝配體熱應力仿真分析建模的技巧與竅門
在對這類組件進行建模之前，仿真工程師必須回答的第一個問題是：是什么使部件保持在一起？是通過膠粘劑、焊接等形成的實際粘結，還是螺栓或彈簧提供的機械支撐？連接是否可以被假定為粘結，或者這是一個組件的裝配，其中各個部件可以自由滑動或分離？
從有限元分析（FEA）的角度來看，建模設置可以是貫穿式網(wǎng)格、粘結、無分離或摩擦接觸。這些不同的建模過程中的每一種在應力報告的準確性和數(shù)值收斂性方面都會帶來數(shù)值方面的挑戰(zhàn)。膠粘劑或焊接材料的建模可能會被包含在模擬中，當這些連接件被忽略時，簡化的假設可能會產生數(shù)值誘導的應力奇異。
為了更好地理解這些假設，本文提供了一系列對比連接模擬的結果，以幫助量化它們對界面材料應力的相對影響。圖1展示了一個由多種具有不同熱膨脹系數(shù)的材料組成的螺栓法蘭連接的1/2對稱截面。該幾何形狀包括一層薄薄的軟材料和一層熱膨脹系數(shù)是與之配合的鋁制蓋板的2.5倍的熱不匹配材料。對于需要機械抵抗分離的特定情況，加載條件包括260攝氏度的均勻溫度和500磅的螺栓預緊力。
圖1不同熱膨脹系數(shù)的法蘭連接裝配體
貫穿式網(wǎng)格被用于定義與軟層的頂部和底部界面。這種軟界面層的熱不匹配會引起機械應變，但由于該材料的低剛度，不會產生顯著的應力。螺栓頭和螺母與兩個鋁制部件粘結在一起，這也會引起局部應力集中，但在本研究中被忽略。這些模擬中的研究區(qū)域是熱不匹配材料與下部鋁制蓋板之間的界面，如圖1所示。
表1總結了九種不同的模擬，比較了作為該界面建模函數(shù)的名義應力和峰值應力。粘結和 MPC（案例 1 和 2）不允許任何相對的法向或滑動界面位移。這將是一種在不建模螺栓的情況下連接組件的快速方法，但可能會在界面處產生不切實際的應力結果。無分離（案例 3 至 5）允許相對滑動但不允許法向分離。
展開 新聞速遞丨HyperWorks 2026 新版本：以 AI 之力解鎖大規(guī)模設計與仿真
—— JetZero 首席設計官
John Vassberg
”
HyperWorks 2026 六大核心創(chuàng)新
? AI 驅動的設計與仿真
依托幾何深度學習、生成式算法及 GPU 加速降階建模 (ROM) 技術，可實現(xiàn)近實時預測與更快的驗證流程。基于物理的 AI 模型可部署于安全的瀏覽器環(huán)境中，運算速度較傳統(tǒng)求解器仿真提升 1000 倍。新增對向量運算及光順粒子流體動力學 (SPH) 的支持，進一步擴大應用領域覆蓋。
? 企業(yè)級前處理與模型裝配
工程師可高效流暢地對大型復雜裝配體進行仿真分析，顯著縮短模型構建與驗證周期。增強型導航功能、批處理網(wǎng)格劃分及連接器管理工具可優(yōu)化前處理流程，而直接數(shù)據(jù)管理集成則確保跨團隊協(xié)作的數(shù)據(jù)一致性。
? 集成化多物理場仿真
借助統(tǒng)一求解器與多場耦合技術，工程師能夠以更高保真度分析復雜相互作用（如熱-流體或電磁-結構系統(tǒng)）。新增工作流支持電機優(yōu)化、電池安全性研究及高溫分析，而協(xié)同仿真標準則進一步強化了數(shù)字化連續(xù)性。電磁仿真速度提升幅度高達 40%，傳播建模速度加快 20 倍，與此同時，雷達與電磁兼容性 (EMC) 分析功能已拓展至新一代應用場景。
? 自動化、協(xié)作與互聯(lián)能力
擴展的 Python 語言及 API 支持、直觀的無代碼工作流工具與云集成功能，全面助力數(shù)字化連續(xù)性提升。增強型可視化與繪圖工具簡化了結果解讀與分享流程，而與第三方軟件的無縫互操作性則進一步提升了數(shù)字孿生的保真度。
? 高保真度顆粒、流體及材料行為仿真
全新建模方法可更真實地捕捉整體流動特性、沖擊響應行為及高溫作用效應。
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—— JetZero 首席設計官
John Vassberg
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HyperWorks 2026 六大核心創(chuàng)新
? AI 驅動的設計與仿真
依托幾何深度學習、生成式算法及 GPU 加速降階建模 (ROM) 技術，可實現(xiàn)近實時預測與更快的驗證流程。基于物理的 AI 模型可部署于安全的瀏覽器環(huán)境中，運算速度較傳統(tǒng)求解器仿真提升 1000 倍。新增對向量運算及光順粒子流體動力學 (SPH) 的支持，進一步擴大應用領域覆蓋。
? 企業(yè)級前處理與模型裝配
工程師可高效流暢地對大型復雜裝配體進行仿真分析，顯著縮短模型構建與驗證周期。增強型導航功能、批處理網(wǎng)格劃分及連接器管理工具可優(yōu)化前處理流程，而直接數(shù)據(jù)管理集成則確保跨團隊協(xié)作的數(shù)據(jù)一致性。
? 集成化多物理場仿真
借助統(tǒng)一求解器與多場耦合技術，工程師能夠以更高保真度分析復雜相互作用（如熱-流體或電磁-結構系統(tǒng)）。新增工作流支持電機優(yōu)化、電池安全性研究及高溫分析，而協(xié)同仿真標準則進一步強化了數(shù)字化連續(xù)性。電磁仿真速度提升幅度高達 40%，傳播建模速度加快 20 倍，與此同時，雷達與電磁兼容性 (EMC) 分析功能已拓展至新一代應用場景。
? 自動化、協(xié)作與互聯(lián)能力
擴展的 Python 語言及 API 支持、直觀的無代碼工作流工具與云集成功能，全面助力數(shù)字化連續(xù)性提升。增強型可視化與繪圖工具簡化了結果解讀與分享流程，而與第三方軟件的無縫互操作性則進一步提升了數(shù)字孿生的保真度。
? 高保真度顆粒、流體及材料行為仿真
全新建模方法可更真實地捕捉整體流動特性、沖擊響應行為及高溫作用效應。
展開 
基于SOLIDWORKS-ADAMS的機構動力學仿真
對一個實際的機構做動力學仿真，是我們在機械設計實踐中經(jīng)常會遇到的的問題。一般我們會首先用某款三維軟件（如SOLIDWORKS,SOLIDEDGE,PRO/E,UG,CATIA等）對所有零件進行建模，然后把零件組裝成為裝配體，接著把模型導入到機構動力學軟件如ADAMS中進行動力學中仿真。
然而，從三維軟件的裝配模型導入到ADAMS中時，由于裝配體中的零件很多，如果直接導入，會在ADAMS中出現(xiàn)許多零件，而其中許多零件之間并不存在相對運動，為了在ADAMS中進行正確的仿真，就需要首先對沒有相對運動的一系列零件之間建立固定副。對于簡單的裝配體，這個工作量并不算大。但是當零件數(shù)目成百上千時，這種工作量就大到不可思議的程度。
為了能迅速對復雜裝配體進行動力學仿真，筆者摸索出一套方法，在這里公布出來，以為朋友們做機構動力學仿真提供參考。
例子如下圖。這是我們在一些小區(qū)里面經(jīng)常見到的一種健身機構。人坐在搖臂的椅子中，用腳蹬踏支架，從而起到鍛煉腿部肌肉的作用。我們在SOLIDWORKS中，首先建立了所有零件的模型，然后組裝成為一個裝配體。現(xiàn)在要使用ADAMS對該機構進行動力學仿真，考察在自身重力的作用下，該擺臂會如何運動。
下面說明操作步驟。
1. 在SOLIDWOKRS中打開裝配模型。
可以看到，該裝配由五個零件組成，兩根立柱，兩個橫杠，一個擺臂。其中兩根立柱和兩個橫杠之間都是固定的，而擺臂與上橫桿之間存在相對轉動。如果把該模型直接導入到ADAMS，則需要在立柱，橫杠之間建立一些固定副，對于本問題而言，還相對簡單，但是對于某些復雜的裝配而言，這種固定副可能多達二十幾個，會十分麻煩。下面說明最簡單的方法。
2. 壓制擺臂，得到下圖所示的裝配體，然后把該裝配另存為1.x_t文件。
3. 壓制支架，得到下圖所示的裝配體，然后把該裝配另存為2.x_t文件。
展開 對一個實際的機構做動力學仿真，是我們在機械設計實踐中經(jīng)常會遇到的的問題。一般我們會首先用某款三維軟件（如SOLIDWORKS,SOLIDEDGE,PRO/E,UG,CATIA等）對所有零件進行建模，然后把零件組裝成為裝配體，接著把模型導入到機構動力學軟件如ADAMS中進行動力學中仿真。
然而，從三維軟件的裝配模型導入到ADAMS中時，由于裝配體中的零件很多，如果直接導入，會在ADAMS中出現(xiàn)許多零件，而其中許多零件之間并不存在相對運動，為了在ADAMS中進行正確的仿真，就需要首先對沒有相對運動的一系列零件之間建立固定副。對于簡單的裝配體，這個工作量并不算大。但是當零件數(shù)目成百上千時，這種工作量就大到不可思議的程度。
為了能迅速對復雜裝配體進行動力學仿真，筆者摸索出一套方法，在這里公布出來，以為朋友們做機構動力學仿真提供參考。
例子如下圖。這是我們在一些小區(qū)里面經(jīng)常見到的一種健身機構。人坐在搖臂的椅子中，用腳蹬踏支架，從而起到鍛煉腿部肌肉的作用。我們在SOLIDWORKS中，首先建立了所有零件的模型，然后組裝成為一個裝配體。現(xiàn)在要使用ADAMS對該機構進行動力學仿真，考察在自身重力的作用下，該擺臂會如何運動。
下面說明操作步驟。
1. 在SOLIDWOKRS中打開裝配模型。
可以看到，該裝配由五個零件組成，兩根立柱，兩個橫杠，一個擺臂。其中兩根立柱和兩個橫杠之間都是固定的，而擺臂與上橫桿之間存在相對轉動。如果把該模型直接導入到ADAMS，則需要在立柱，橫杠之間建立一些固定副，對于本問題而言，還相對簡單，但是對于某些復雜的裝配而言，這種固定副可能多達二十幾個，會十分麻煩。下面說明最簡單的方法。
2. 壓制擺臂，得到下圖所示的裝配體，然后把該裝配另存為1.x_t文件。
3. 壓制支架，得到下圖所示的裝配體，然后把該裝配另存為2.x_t文件。
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