橫向壓縮仿真的案例
天然木材橫向壓縮模型簡化
木材在橫向壓縮下的變形與常規(guī)泡沫材料十分相似，常常被視為橫觀各項同性材料，在簡化的二維模型中，材料直接被視為各向同性材料。我想做是一個木材材料橫向的落球沖擊仿真，為了簡化計算，我是否可以用彈性泡沫模型來模擬木材整體的力學行為，如果使用泡沫模型的話，在我主要考察橫向的變形情況下，木材各項異性的問題能否被忽視呢
壓縮機仿真：補氣式滾動轉(zhuǎn)子壓縮機的CFD仿真及優(yōu)化研究
壓縮機出口閥片和補氣結(jié)構(gòu)的閥片，其打開和關(guān)閉過程受流場作用和閥片結(jié)構(gòu)本身的材質(zhì)影響，需要考慮整個過程的流固耦合作用，通常需要構(gòu)建動力學模型描述整個運動過程，同時需要將運動規(guī)律映射到網(wǎng)格運動，使閥片的開關(guān)過程與動網(wǎng)格描述保持一致。
需要考慮制冷劑介質(zhì)的真實氣體物性。
02
基于Simerics-MP+的滾動活塞壓縮機CFD分析解決方案
基于上述CFD分析技術(shù)難點的概述，采用通用的CFD仿真技術(shù)并不能較好的解決滾動轉(zhuǎn)子壓縮機的熱力學仿真分析。基于此，本文將介紹一種專業(yè)型壓縮機CFD仿真分析工具SimericsMP+進行補氣式滾動轉(zhuǎn)子壓縮機仿真的方法。
Simerics-MP+（原PumpLinx）為專業(yè)級的具有多領(lǐng)域獨特應(yīng)用優(yōu)勢的CFD仿真工具，具備包括船舶、車輛、葉輪機械、容積式泵/壓縮機、閥門以及系統(tǒng)仿真等在內(nèi)的多個專業(yè)模塊，可針對不同的領(lǐng)域分析特點準確高效的完成網(wǎng)格劃分、動網(wǎng)格設(shè)置、計算模型設(shè)置計算以及后處理等工作。
展開 汽車橫向穩(wěn)定桿有啥用？元王CAE仿真告訴你
橫向穩(wěn)定桿（sway bar, anti-roll bar, stabilizer bar），又稱防傾桿、平衡桿，是汽車懸架中的一種輔助彈性元件。知道橫向穩(wěn)定桿這個零件的車友，已經(jīng)是高段位的汽車達人了，但可能依然有不少人對這根棍棍的具體作用不是很清楚。
橫向穩(wěn)定桿的功用是防止車身在轉(zhuǎn)彎時發(fā)生過大的橫向側(cè)傾，盡量使車身保持平衡。汽車懸架彈簧的核心功能是要讓車輪盡可能地接地，并且讓車里的人坐著舒服的，但當汽車轉(zhuǎn)彎時如果沒有穩(wěn)定桿就會變成這樣↓↓↓歪的不得了。
穩(wěn)定桿雖然不起眼，但對于汽車的安全性、穩(wěn)定性和形式平順性卻起到了不可估量的巨大作用。以汽車穩(wěn)定桿為研究對象,通過采用CAE軟件對穩(wěn)定桿進行仿真分析,得到應(yīng)力應(yīng)變分布特征，找出所建模型的薄弱點,對穩(wěn)定桿產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)優(yōu)化有重要意義。
以下為元王為某汽車零部件企業(yè)做的汽車穩(wěn)定桿有限元分析案例。
分析背景
零件1：穩(wěn)定桿桿體（1個）零件2：襯套（2個）
零件3：卡箍（2個）
相對運動方向：垂直于固定面
工況1：在穩(wěn)定桿相對運動為84.5mm時，穩(wěn)定桿的應(yīng)力分布以及剛度曲線
工況2：在穩(wěn)定桿相對運動為106.8mm時，穩(wěn)定桿的應(yīng)力分布以及剛度曲線
有限元模型
分析結(jié)果（工況1）
在穩(wěn)定桿相對運動為84.5mm時，穩(wěn)定桿最大等效應(yīng)力576.2Mpa，低于所用材料屈服強度（SUP9/1180Mpa），未發(fā)生塑性變形，滿足設(shè)計要求。
應(yīng)力云圖
穩(wěn)定桿位移與力（剛度）曲線
分析結(jié)果（工況2）
在穩(wěn)定桿相對運動為106.8mm時，穩(wěn)定桿最大等效應(yīng)力728.9Mpa，低于所用材料屈服強度（SUP9/1180Mpa），未發(fā)生塑性變形，滿足設(shè)計要求。
展開 壓縮機仿真學習：離心壓縮機參數(shù)辨識
文章來源：壓縮機網(wǎng)
ANSYS Fluent 壓縮機仿真｜離心壓縮機計算
本案例演示利用Fluent計算離心式壓縮機內(nèi)部流程并實現(xiàn)參數(shù)化的一般流程。
1 問題描述
要計算的壓縮機如下圖所示。
其包含6個主葉片及6個分流葉片，只計算單流道模型，如下圖所示。
流體介質(zhì)為空氣，葉輪轉(zhuǎn)速155733 rpm，沿z軸旋轉(zhuǎn)。
2 計算流程
啟動Workbench，讀取文件
TurbochargerCompressorFluentStartingPoint.wbpz
添加Fluent模塊，計算模塊如下圖所示
雙擊
D2單元格進入Fluent
3 Fluent計算
3.1 General設(shè)置
進入
General設(shè)置面板，保持默認設(shè)置
設(shè)置
angular-velocity的單位為
rev/min
3.2 Models設(shè)置
開啟能量方程
選擇使用
SST k-omega湍流模型
3.3 Materials設(shè)置
指定密度為
ideal-gas，指定粘度為
sutherland
Sutherland對話框采用默認設(shè)置。
展開 ANSYS CFX 壓縮機仿真-離心壓縮機葉輪
本文利用CFX模擬離心壓縮機葉輪的氣動性能。
注：本文采用CFX 2019R2進行演示
1 幾何模型
幾何模型來自ANSYS-CFX的教程文檔。下圖是幾何模型的示意圖。這個葉輪有24個葉片，以22360rpm的轉(zhuǎn)速繞Z軸旋轉(zhuǎn)。
△ 幾何模型示意圖
2 BladeGen定義幾何
啟動Workbench 2019 R2，將BladeGen模塊拖入工程視圖，右擊
A2：Blade Design→Properties，在屬性面板中設(shè)置如下圖所示
△ 屬性設(shè)置
加載創(chuàng)建好的葉輪。
螺桿壓縮機仿真：Simerics 螺桿壓縮機網(wǎng)格模板介紹
針對螺桿壓縮機結(jié)構(gòu)復雜、泄露間隙小，且仿真過程中存在高質(zhì)量網(wǎng)格生成困難、耗時長的問題，流體機械和系統(tǒng)虛擬仿真軟件Simerics-MP/MP+配備了專業(yè)的螺桿壓縮機網(wǎng)格模板，可以根據(jù)螺桿壓縮機結(jié)構(gòu)特點（如：螺桿軸的類型是否存在截面變化、橫向運動方式、間隙尺寸等）一鍵生成高質(zhì)量的網(wǎng)格。
圖2 螺桿壓縮機一鍵式網(wǎng)格生成界面
Simerics-MP/MP+ 網(wǎng)格技術(shù)
高度自適應(yīng)的二叉樹笛卡爾網(wǎng)格技術(shù)：
Simerics軟件擁有自動化的笛卡爾網(wǎng)格生成器，有助于便利的生成CFD求解器可以高效求解的高質(zhì)量網(wǎng)格。該網(wǎng)格生成器采用專有的幾何等角自適應(yīng)二元樹（CAB）算法。CAB算法在由封閉表面構(gòu)成的體域生成迪卡爾網(wǎng)格，在靠近幾何邊界，CAB自動調(diào)整網(wǎng)格來適應(yīng)幾何曲面和幾何邊界線。為了適應(yīng)關(guān)鍵性的幾何特征，CAB通過不斷的分裂網(wǎng)格來自動的調(diào)整網(wǎng)格大小，這是利用最小的網(wǎng)格分辨細節(jié)特征的最有效方法。
Simerics-MP+運動機械模板網(wǎng)格技術(shù)
：
針對不同的運動機械模型，提供了一個模板化的網(wǎng)格生成器，通過一鍵式的操作專門生成運動機械轉(zhuǎn)子部分的網(wǎng)格，如齒輪箱嚙合齒輪、離心泵、新月泵、滾動活塞壓縮機、螺桿壓縮機等的網(wǎng)格。這里主要
介紹Simerics軟件中螺桿壓縮機網(wǎng)格模板的使用。
展開 hyperworks橫向穩(wěn)定桿六面體網(wǎng)格劃分、線剛度、扭轉(zhuǎn)剛度和側(cè)傾角剛度及強度和疲勞仿真分析
</p><p>具體仿真分析過程：https://weike.fm/WnIf72b939</p>
BCC點陣結(jié)構(gòu)梁單元Abaqus壓縮仿真模擬-顯示動力學質(zhì)量縮放 ￥19.89
本文通過abaqus顯示動力學的方法對BCC結(jié)構(gòu)進行壓縮仿真模擬，同時為減小計算量，采用梁單元模擬點陣結(jié)構(gòu)，壓頭設(shè)置為剛性面，添加質(zhì)量縮放，加快運算速度，為點陣結(jié)構(gòu)壓縮模擬提供一種便捷方法。
1. 建立BCC點陣模型,以單胞尺寸5X5X5為例。
a.首先建立立方體實體，然后對實體進行處理，得到點陣單胞點陣結(jié)構(gòu)。
b.建立單胞BCC梁單元點陣模型,然后進行刪除面的操作，得到單胞BCC點陣結(jié)構(gòu)，接下來進行陣列操作，得到最大外形尺寸為25x25x25的點陣壓縮模擬試件。
C.建立剛性壓板，設(shè)置參考點，模擬萬能試驗機壓頭，剛性單元不參與計算，不影響計算結(jié)果，加快運算速度。
2. 裝配，按壓縮試驗進行裝配，從上到下依次為壓板-點陣-壓板。
3.設(shè)置材料屬性，本文為鈦合金TC4，密度4.43e-9Tone/mm3,彈性模量為118000MPa，泊松比0.3，應(yīng)力應(yīng)變值見下表所示。
設(shè)置截面屬性Beam，定義截面半徑0.5mm
指派截面，定義方向[1,2,3]，完成材料屬性設(shè)置。
4.設(shè)置分析步Dynamic,Explicit，時間設(shè)置為5s，以每秒1mm的速度進行壓縮模擬，開啟質(zhì)量縮放為1e-5，歷程輸出勾選位移和力，以便輸出力-位移曲線，然后計算相應(yīng)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。
5.設(shè)置相互作用-切向行為和法向行為，摩擦系數(shù)為0.3，設(shè)置通用接觸。
以下部分為付費部分
展開 壓縮機仿真學習：影響離心壓縮機特性曲線的參數(shù)，你了解過嗎?
離心壓縮機機理模型在仿真時，壓縮機的溫度、壓力、流量以及其它成分均來自現(xiàn)場DCS讀取的過程數(shù)據(jù)。一般在設(shè)計工況附近，壓縮機有最高效率，流動情況最完善；當流量增大時，由于摩擦損失和沖擊損失明顯增大，級效率將下降；當流量減小時，分離沖擊損失明顯減小。
此外，由于流量減小，相對的漏氣損失和輪阻損失也增大，所以也使級效率降低。壓縮機性能不僅反映了級壓比、效率等與流量的關(guān)系外，也反映了級的穩(wěn)定工況范圍的大小。
文章來源：蚌埠榮強壓縮機
離心式壓縮機仿真案例
2D模型共節(jié)點網(wǎng)格劃分；
穩(wěn)態(tài)求解，流體材料默認為空氣，標準k-e湍流模型和增強型壁面函數(shù)，動域繞z軸正方向順時針旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為2500rpm；
自然壓力入口和出口邊界，壓力入口和壓力出口邊界的壓力值均設(shè)置為0Pa；
葉片壁面作為旋轉(zhuǎn)部件定義相對于相鄰區(qū)域（動域）的旋轉(zhuǎn)速度為0，其他保持默認設(shè)置；
交界面網(wǎng)格邊界設(shè)置，自動創(chuàng)建交界面邊界，生成內(nèi)部域邊界類型；
離散算法，只修改湍動能和耗散率為二階迎風格式，提高仿真精度，連續(xù)方程殘差設(shè)置為10e-5；
采用默認“Hybrid Initialization”進行初始化，為具有復雜拓撲結(jié)構(gòu)的工況提供更好初始化速度和壓力場比“Standard Initialization”形式，更有助于計算收斂；
四、仿真結(jié)果
壓力分布云圖；
文章來源：CFD小學生
展開 
空氣壓縮機優(yōu)化仿真 ￥300
1.疑問解答：
1）為什么整機仿真葉輪出口和單流道仿真葉輪出口總壓、總溫不一致
2）為什么整機仿真葉輪出口總溫總壓計算出來的效率比蝸殼出口總溫總壓計算出來的效率低，為什么整機仿真蝸殼出口總壓和總溫比葉輪出口總壓總溫高
3）仿真結(jié)果異常的原因是什么，如何去修正
2.簡單優(yōu)化，額定點蝸殼出口整機效率提高到74%以上
ANSYS CFX-壓縮機CFD仿真流程
CFX-壓縮機仿真
壓縮機的仿真涉及到的是可壓縮流體的一個仿真，所以本次的課程主要涉及到的是可壓縮流體的一個仿真流程。
渦旋壓縮機的虛擬建模與運動仿真
摘 要: 為了分析渦旋壓縮機運動機構(gòu)的動力特性和運動規(guī)律，根據(jù)渦旋壓縮機的結(jié)構(gòu)和工作原理，采用三維實體建模和虛擬樣機軟件對其運動機構(gòu)進行了三維實體建模，通過渦旋壓縮機的運動仿真，獲得了準確的運動學參數(shù)曲線，保證了渦旋壓縮機設(shè)計的正確性和可靠性，提高了整體設(shè)計效率和精度。
關(guān)鍵詞: 渦旋壓縮機; 虛擬建模; 運動仿真
前言：虛擬樣機( Visual Prototype) 技術(shù)是通過計算機等技術(shù)手段把產(chǎn)品資料集成到一個可視化環(huán)境中，實現(xiàn)產(chǎn)品的仿真分析。使用系統(tǒng)仿真軟件，可以在各種虛擬環(huán)境中真實地模擬系統(tǒng)的運動，不斷修改設(shè)計缺陷及改進系統(tǒng)，直至獲得最優(yōu)設(shè)計方案，最終做出比較理想的物理樣機［1］。
在眾多的商業(yè)產(chǎn)品中，美國 MDI 公司的 ADAMS軟件是最具權(quán)威性、應(yīng)用范圍最廣的虛擬樣機仿真軟件。它不但可以方便快捷地對虛擬樣機進行靜力學、運動學和動力學分析，而且其開放的程序結(jié)構(gòu)和接口還使它成為特殊行業(yè)用戶進行特殊虛擬樣機分析的二次開發(fā)工具［2］。本文采用ADAMS 軟件對高效低噪渦旋壓縮機的運動機構(gòu)進行仿真研究。
渦旋壓縮機的結(jié)構(gòu)與工作原理渦旋壓縮機主要由動渦旋盤、靜渦旋盤、十字滑環(huán)、曲軸和支架體等零件組成
渦旋壓縮機的基本結(jié)構(gòu)2012 年第 40 卷第 1 期 流 體 機 械 17動、靜渦旋盤偏心一定距離相錯某一角度安置在一起。動靜渦旋齒相互嚙合后形成多個封閉容積，動渦旋在曲軸驅(qū)動和防自轉(zhuǎn)機構(gòu)限制下，實現(xiàn)回轉(zhuǎn)平動運動。使動、靜渦旋齒相互嚙合形成的月牙形封閉容積發(fā)生周期變化，實現(xiàn)氣體的吸入、壓縮和排氣，參見圖 2 所示。
渦旋壓縮機工作原理3 公轉(zhuǎn)型渦旋壓縮機運動機構(gòu)圖 3、圖 4 示出渦旋式壓縮機的運動機構(gòu)模型。
展開 壓縮高音振膜仿真
以一種向前輻射環(huán)狀壓縮高音振膜為例說明如何進行仿真：
其他形狀也有很多，僅作案例參考。
下表是上述模型不同厚度的，不同邊寬的高分子振膜第一階響應(yīng)頻率f0和第二階響應(yīng)頻率。
一般來說，都是希望第一階頻率越低越好，第二階頻率越高越好。很明顯，這兩個是存在矛盾的，只能做一個平衡。
其他模態(tài)，比如分割振動之類的，需要確保其大于可用的頻段，比如大于20kHz之類。
下面再看看另一種向前輻射球頂狀壓縮高音振膜：
振膜f0 1021Hz。由于一般壓縮高音材料單一且均勻，所以其f0的計算相對通常的揚聲器會更準確。下圖模型中已添加音膜膠水模型，以更接近真實情況。
某頻率點下，磁聲固耦合狀態(tài)下，振膜的振動情況：
可以看到骨架強度不夠，需要加厚。
其他向后輻射的壓縮高音振膜，或者其他種類的，都可以做類似的仿真分析。
展開 