流體有限元仿真軟件的案例
快速了解離散元仿真軟件Altair EDEM（與多體/有限元/流體軟件實現耦合）
如果加上軟件的API接口開發功能，這又會大大增加接觸模型的數量，可以幫助我們適用于不同的仿真需求。
EDEM可以聯合主流的CAE工具軟件進行顆粒系統與流體、機械結構及電磁場的耦合模擬仿真。
1、與 MBD（多體動力學） 軟件耦合
EDEM與 MBD（多體動力學） 進行耦合，可以仿真設備的動態力學響應，不僅可獲取固體散料對機械設備的真實載荷大小及其對設備性能產生的影響，同時可通過分析固體散料的力學響應，為機械設備作業質量評估提供依據。
Altair HyperWorks? 2019.1實現了Altair MotionSolve和EDEM之間的實時雙向耦合。
在EDEM中創建散料的模型，設定顆粒的形狀和質量等屬性，創建顆粒間的接觸。在MotionSolve創建系統的多體動力學模型，與EDEM共享相關的幾何。耦合仿真同時計算，每個時間步交換數據：MotionSolve計算設備部件的位置和速度，共享數據給EDEM，EDEM計算散料顆粒之間的接觸力，以及與設備部件之間的相互作用，共享各部件上的合力和力矩給MotionSolve。兩者耦合計算整個系統的運動狀態。
借助EDEM與MotionSolve的雙向耦合，可以分析挖掘機的鏟斗在不同操作工況下的載荷，評估挖掘深度、鏟斗裝載率、結構件載荷分布、動力系統匹配等。
2、與FEA（有限元分析）軟件耦合
EDEM可以與有限元分析軟件耦合，從而實現對施加在機器零件的載荷進行仿真分析，并將結果直接導出到所選的結構分析工具中。
展開 流體仿真計算、結構強度計算、ANSYS有限元分析，仿真分析培訓，流體、結構類輔材供應
上海冪新電子科技有限公司
資質：涉密計算機系統集成甲級；計算機系統集成一級；CMMI5。
業務方向：流體仿真計算、結構強度計算、ANSYS有限元分析，仿真分析培訓，流體、結構類輔材供應。
聯系電話：王經理 15900979745
基于流體壓力的橡膠圈密封有限元仿真分析方法--ANSYS Workbench有限元分析方法--橡膠密封方法
在工業生產中，密封件的作用舉足輕重，尤其是在需要承受流體壓力的場合。今天，我們就來一起探討一下如何利用ANSYS Workbench這一強大的有限元分析軟件，對典型的橡膠圈密封進行精確計算和分析。
一、模型介紹
我們構建的模型是一個圓柱形的軸對稱結構，通過取其截面進行模擬分析。這個模型由三部分組成：左側是固體部分，中間是橡膠圈，右側是剛性體。這種設計在很多工業設備中都能看到，其密封性能直接關系到設備的正常運行。
二、壓縮與加載
在模擬的初始階段，右側的剛性體會上移到指定位置，對橡膠圈進行壓縮。這一步是為了模擬實際安裝過程中橡膠圈的變形情況，確保其能夠適應密封槽的形狀。
結果如圖所示
接下來，我們在橡膠圈的凹槽部分加載流體壓力。這些壓力會擠壓橡膠與固體、剛性體之間的接觸面，試圖在縫隙位置撐開接觸面。此時，我們關注的是接觸面的壓力分布情況，以此來判斷橡膠圈是否能夠提供完好的密封。
流體壓力加載采用命令的方式如下所示
三、材料設置與接觸條件
橡膠材料的選擇至關重要，它直接影響到密封件的密封性能和耐用性。在模擬中，我們根據實際情況選擇了合適的橡膠材料，并設定了相應的物理參數。
與此同時，橡膠與固體、剛性體之間的接觸也被設定為摩擦接觸，摩擦系數設為0.1。為了更準確地模擬實際情況，我們還設置了每步更新剛度的選項，以確保模擬結果的準確性。
四、提高收斂性
在進行有限元分析時，有時會遇到不收斂的問題。這可能是由于模型設置、網格劃分或求解器參數等原因導致的。
展開 國產有限元軟件對標Abaqus慘遭各大有限元軟件圍攻，仿真大戰究竟誰能勝出
[首先感謝Simdroid開發人員知乎用戶lanjieying大師提供的驗證算例]
近年來，發展國產自主CAE軟件的呼聲越來越高。尤其在去年中美貿易戰的加劇的形勢下，走出被“卡脖子”的藩籬，發展自主CAE軟件再一次在行業內被提起。實際上，幾十年前，我國部分計算力學家就倡導發展自主CAE軟件，并且當時實際上也發展了一部分國產有限元軟件。大連理工在八九十年代開發了JIFEX（目前該軟件叫SIPESC），北大在SAP的基礎上發展了SAP84，在當時積累了部分用戶，梁國平院士發展了自動有限元生成系統FEPG（目前叫FELAC）。
同時，目前還有一批新興的軟件已經面市或者即將面市，安世亞太目前在宣傳他們的自主通用仿真軟件PERA SIM；同時在知乎上，知乎答主lanjieying大師通過不少驗證案例展示了新興有限元軟件Simdroid的計算能力。以下是lanjieying大師提供的一個計算案例（鏈接https://zhuanlan.zhihu.com/p/107046577）：
問題描述：
半徑2.54m的圓環，矩形截面0.0254m*0.0254m，彈性模量2.068e11Pa，泊松比0.0。外表面均勻受壓。采用線性屈曲分析計算圓環的臨界荷載。
Lanjieying認為：有限元軟件COMSOL對該案例的計算結果是錯誤的（其計算出的臨界荷載因子為0.068），原因是其沒有考慮壓力引起的荷載剛度，而abaqus，ANSYS和Simdroid則可以得到正確的結果0.0517。
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【仿真百科】有限元仿真分析軟件的定義和仿真案例
有限元分析軟件的優勢
有限元分析（Finite Element Analysis，FEA）軟件可以幫助企業減少在產品或者流程的設計、優化或控制環節中，原型測試的原型數量和測試次數。對于企業和研究機構來說，有限元仿真分析帶來的不僅僅是成本的降低，更重要的是在激烈的市場競爭中贏得優勢，為研發投入帶來了更大的回報。正因如此，近年來，越來越多的企業將更多的研發資源投入到有限元分析中。
一旦建立了能夠準確預測真實物理參數的有限元分析模型，工程師們就可以借助它來加強對物理現象的理解和認識，以大幅改進產品或過程的設計和運行。在此基礎上，優化算法和自動控制的應用，可以進一步實現僅憑直覺完全無法達到的設計改進。目前的有限元分析軟件大多已包含自動控制功能，并將這些功能嵌入數學和數值模型中，而優化算法也通常包含在求解過程中，下文將會詳細介紹。
高保真模型的引入，可以幫助工程師們加深理解、激發靈感，帶來全新的設計和方案。正是因為這個原因，對于面臨著激烈競爭的企業來說，有限元分析是研發部門不可或缺的工具。近年來，有限元分析軟件的使用越來越廣泛，已經從大型企業以及工程師的培養機構，擴展到各行各業的中小型企業和涉及各個學科的研究型機構中。
深入解讀有限元分析軟件
基于數學模型表示的物理定律構成了有限元分析軟件的基礎。對于有限元分析來說，這些定律包括各項守恒定律、經典力學定律和電磁學定律。
通過使用有限元法（FEM）將數學模型離散化，可以得到相應的數值模型；隨后求解離散方程，并對結果進行分析，這就是有限元分析 這一術語的含義。
通過數學語言對物理定律在空間和時間進行表述，即產生了偏微分方程（PDE）。偏微分方程的解用因變量表示，如結構位移、速度場、溫度場和電勢場，等等。解是基于自變量 x、y、z 和 t 在空間和時間尺度上進行描述的。
展開 基于有限元軟件的刀具切削仿真應用
伴隨著信息時代的到來，計算機科學和有限元仿真軟件迅速發展，基于有限元軟件的刀具切削仿真應用日益普及，為刀具切削研究提供了全新的思路。[1]
本文主要介紹了基于有限元軟件的刀具切削仿真應用，通過使用神工坊高性能仿真平臺進行全過程仿真，能夠在一定程度上提高效率、節約成本，同時為實際加工制造提供參考數據，發揮重要的支持作用。
01 案例介紹
本案例使用Abaqus 6.14。
Abaqus的優勢在于強大的非線性處理能力，通過熱力耦合分析步直接對切削過程進行準確的仿真分析。
在Abaqus的Explicit模塊下，有兩種金屬切削仿真的方法，一種是用溫度-變形耦合算法，另一種是任意拉格朗日-歐拉算法，本文使用前者。
Johnson-Cook 本構模型
Johnson-Cook 本構模型和斷裂準則誕生于上世紀八十年代，由Johnson和Cook提出，現被廣泛應用于沖擊領域。Johnson、Cook 等學者對OFHC銅、Armco鐵、4340鋼 等材料進行了不同應變率和溫度下的霍普金森拉桿、扭轉試驗，通過數值模擬與試驗結果對比，標定了12種材料的Johnson-Cook本構模型的參數；提出了考慮大應變、高溫以及高應力影響的斷裂準則，并通過 Taylor 撞擊試驗與數值模擬的對比進行驗證。[2]
02 全過程仿真流程
用戶可使用神工坊高性能仿真平臺進行刀具切削全過程仿真，通過web端即可享受“PC式高性能體驗”，使用超算硬件資源和海量軟件資源開展仿真工作，高效快速地進行研究。
以下仿真過程針對刀具切削過程中變形與摩擦集中的區域。
一、使用「圖形應用」進行前處理
為了使仿真研究的針對性更強，有限元分析效率更高，故將正交切削模型進行簡化。
展開 Flotherm有限元熱仿真分析軟件最新培訓！
應廣大用戶需求，有限元科技特開設Flotherm熱設計應用培訓課程，講師通過詳細的Flotherm軟件產品仿真實例來提高學員獨立解決實際問題的能力。在培訓過程中，注重學員與講師的現場交流互動，對于講師教授的內容有疑惑的地方，學員可現場提出，日常工作中遇到的問題也可以向講師現場咨詢，機會不可多得！支持在線聽課！聯系在線客服報名吧！
課程簡介
Flotherm是一款強大的應用于電子元器件以及系統熱設計的三維仿真軟件，可以實現從元器件級、PCB板和模塊級、系統整機級到環境級的熱分析。Flotherm軟件自1989年推出以來就一直居于市場領導地位（市場占有率高達70%以上）并引領該行業的技術發展。
Flotherm主要優點在于：操作簡便，使用者一般不需要經過專業培訓就可以很快入門；高效的運算能力，可以縮短電子產品的研發周期，減少研發成本；可靠的仿真結果已被眾多企業驗證并認可。
課程大綱
講師風采
深圳市有限元科技有限公司咨詢、培訓項目經理，江蘇大學熱能工程碩士。
近十年的企業有限元工程仿真分析經驗，專注于工程CAE仿真及熱設計，精通Flotherm、6sigmaET、Fluent等軟件的仿真分析。
展開 FEMTransfer_仿真分析有限元CAE模型轉換工具軟件
一、研發背景
FEMTransfer軟件（國家軟件著作權編號2015SR206700）是濟南快創智能科技有限公司從2013年開始開發，2015年形成初版代碼，2018年完成成熟穩定功能，現已投入各種實際工程項目使用中。本軟件的核心算法由畢業于哈爾濱工程大學船舶工程學院的張洪達先生完成，張洪達先生曾就職于中集海洋工程研究院、中國中車風電等單位，一直從事海洋結構物和風力發電機組的研發設計工作。
FEMTransfer軟件在航空航天、船舶與海洋工程、海上風電等專業有著重要作用，這些行業進行CAE仿真分析時對梁單元具有非常苛刻的要求，要求梁單元必須具有精準的朝向和偏移量。市面上的全部有限元模型轉換軟件都無法做到準確地保證梁單元的朝向和偏移量，只有本軟件專注于該方向，而且我公司技術人員自己也常年使用，通過該軟件可以同時將多款CAE仿真分析軟件的優勢都融合到一起，極大地提高工作效率。另外，FEMTransfer軟件是一款不依賴任何外部插件、完全國產自主知識產權的純底層算法類軟件，可以針對性地根據用戶反饋意見改進和定制開發新功能，打破國外CAE仿真技術壟斷。
展開 基于ABAQUS有限元軟件的雙軸連接結構仿真模型創建過程
傳統的仿真模型也多圍繞單軸加載來開展，并不能真實的模擬緊固件受多軸受力的狀態。本文基于ABAQUS有限元分析軟件，以搭接結構為例，建立了十字形連接結構的雙向拉伸仿真模型。
一、創建三維實體模型
1.創建工作目錄：在文件中選擇設置工作目錄，將工作目錄設置為F:\Biaxial_FEM，以方便后處理時能夠方便的查詢模型文件和結果文件。
圖1 設置工作目錄
2.創建Part：首先建立L形板件的模型，選擇創建部件，名稱改為P-2mm，模型空間選擇三維，類型選擇可變形，選擇實體-拉伸的方式，草圖的大致尺寸設為300。使用多段線繪制草圖，草圖尺寸如圖3所示，圓角處選擇添加約束，將X、Y兩方向的直線與圓弧設置相切關系。草圖創建好后，點鼠標中鍵確定，選擇拉伸厚度為2mm。創建好的模型如圖5所示。為了減少接觸對的設置，本文螺栓和螺母簡化為一體，以提高計算效率。
展開 有限元軟件RADIOSS在汽車側碰仿真分析與應用
作為汽車企業，為滿足消費市場的碰撞安全法律法規要求，以及越來越嚴格的新車碰撞安全星級評價（NCAP）要求，已經廣泛采用虛擬仿真技術來解決真實的車輛碰撞問題。
在一些實際的側面碰撞事故中，出現過車輛碰撞過程中存在車門開啟的情況，這必然造成車內乘員被甩出車外的危險，直接影響乘員的生命安全。故在中國的法規GB20071-2006的特殊要求中4.3.1條規定：在碰撞試驗過程中，車門不得開啟；而對于歐盟的法規ECER95的5.3.1條也有著相同的要求。除了法律法規對車門開啟有著這樣要求，NCAP也有著對此更為嚴格的評價，例如中國2012版C-NCAP的2.1.3.3條有總體罰分項規定：對于兩側的每一個車門，若在碰撞過程中開啟，則分別減去1分；而歐盟EuroNCAPV6.0中4.2.4條規定：側碰試驗中每開啟一個門（車門包括后背門和天窗），則總得分扣掉1分，且門開啟的修正得分不受車輛總得分的限制。鑒于以上法律法規和NCAP的要求，針對側面碰撞，一般可采用商業有限元分析軟件包RADIOSS、LS-DYNA、PAM-CRASH等進行相關仿真求解。
2、多域求解的原理
商業有限元軟件通常采用顯示有限元方法來求解汽車碰撞的大變形非線性問題，而顯示時間積分求解就涉及到時間步長問題，只有時間步長小于臨界時間步長時，計算結果才能穩定。臨界時間步長求解公式如下：
其中c為在材質中的傳播速度，l為單元的特征長度。材料波速c是與材料的楊氏模量E，泊松比ν和質量密度ρ的函數，而不同維數的單元，其特征長度受實際單元尺寸大小影響。而汽車常用金屬材料鋼和鋁，其傳播速度為5000m/s左右，故若時間步長為1us，則單元的特征長度為5mm。由此可知，單元尺寸越小，其時間步長也越小，故而在有限的計算資源條件下，所花費的計算時間也就越多。
展開 CDH/AMLS -有限元仿真計算軟件，更加準確快速
有意公司請發至郵件liuyb@cae-auto.com
阿爾特（中國）汽車技術有限公司（CDH軟件中國代理）
宣傳手冊請見附件（英文）
AMLS_E.pdf
【CAE案例】流體振蕩器流場模擬
圖5：不同相位下的流場云圖
結論與展望
通過采用多種網格和湍流模型進行了流體振蕩器的數值模擬，驗證了流體有限元仿真軟件對流體振蕩器模擬的適用性和準確性。
URANS k-omega SST 模型和 LES Smagorinsky 模型都能求解振蕩器的物理特性，如振蕩頻率等，其中LES Smagorinsky模型能更好地捕捉到流動細節。
更多資訊可登錄格物CAE官方網站
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有限元軟件HyperMesh二次開發在汽車仿真行業的分析與應用
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4、HyperMesh二次開發實施方案<o：p style="font-family:宋體, SimSun;font-size:14px;box-sizing: content-box;"></o：p>
對HyperMesh軟件二次開發實現分析自動化，利用宏命令開發用戶界面，利用TCL腳本語言編程實現功能。<o：p style="font-family:宋體, SimSun;font-size:14px;box-sizing: content-box;"></o：p>
預分析中采用單點加集中力法篩選薄弱點，在模型上選上百個點，每個點分別施加法向集中力建立載荷步進行線性擾動分析，根據線性擾動分析得到的法向位移結果確定薄弱點。<o：p style="font-family:宋體, SimSun;font-size:14px;box-sizing: content-box;"></o：p>
根據實際經驗固化抗凹性分析參數設置，總結多個項目的抗凹性分析設置，反復調整各參數進行計算，測試其對收斂性和計算結果的影響。<o：p style="font-family:宋體, SimSun;font-size:14px;box-sizing: content-box;"></o：p>
在實際項目中應用、調試和驗證，在實際項目中應用自動化工具，并與傳統分析方法詳細對比。根據使用者的反饋，修正bug，改進功能。
展開 中高頻噪聲仿真的新科技—自主研發能量有限元軟件ProNas綜述
由上圖計算結果可知，SEA理論在計算強耦合問題時，計算結果會有較大偏差如圖5(b)所示，而ProNAS能量有限元理論計算結果與解析結果完全一致如圖5(a)所示。因此，ProNAS能量有限元理論的產生為解決強耦合問題提供了方法，具有較強的理論優勢。
ProNas軟件：融合EFEA- SEA的新一代前沿技術產品
以ProNas能量有限元理論為基礎，安世亞太聯合國際最先進的中高頻專家資源共同開發了擁有國內自主軟件著作權的自主可控中高頻噪聲仿真分析軟件ProNas。ProNas是目前國際上中高頻噪聲預測分析領域內最新技術的結晶，是能量有限元分析（EFEA）和統計能量分析（SEA）領域的代表性解決方案。
混合EFEA-SEA 技術和基于能量有限元法的工程開發與應用，能夠破解傳統能量有限元技術很難廣泛和深入應用于實際工程項目的困局。下圖所示為ProNas軟件界面。
基于能量有限元理論進行中高頻計算，ProNas天然具有建模靈活、計算效率高的優勢，其理論本身還具有寬泛的阻尼和耦合強度適用范圍，和隨之帶來的簡單易學的用戶操作界面，非常適用于結構聲學問題的可行性研究、靈敏度分析及優化設計等。
ProNas的應用領域包括：汽車、船舶、軌道車輛、航空航天、汽車零部件、起重機械、家用電器、聲學材料、通用機械、環境保護、建筑聲學設計等。
在接下來的文章中，我們將結合具體案例，介紹基于能量有限元法的ProNas軟件在船舶中高頻噪聲預測中的應用，帶你看ProNas如何解決大型實際船舶工程的中高頻噪聲預測與控制問題。
作者簡介：朱瑞，機械工程碩士，從事汽車NVH仿真分析工作三年，具有大量汽車仿真工程經驗，擅長汽車低頻結構模態剛度仿真及汽車中高頻噪聲仿真。
展開 淺談有限元仿真中的網格無關性 附有限元仿真實踐原理下載
從數值上來看，隨著網格數量增大，參數的數值解越來越趨向于定值，且從四十萬網格到八十萬網格相鄰兩數據相差約為4%；從八十萬網格到一百六十萬網格相鄰兩數據相差約為1%；故可認為此時的數值仿真結果已經收斂，網格無關性驗證完畢。
關于網格無關性的驗證，你學會了嗎？
下載地址：有限元仿真實踐原理
