熱仿真 機械設計的案例
熱設計，熱測試，熱仿真聽說讀寫
隨著電子、電氣產品的小型化、智能化、多樣化發展，產品的功率密度越來越高，產品的設計周期越來越短，給產品的散熱設計帶來了嚴峻的挑戰。當前，越來越多的企業選擇借助仿真和試驗相結合的手段來加快產品的開發，旨在于減少試驗驗證次數，縮短開發周期，降低產品設計風險。另外由于半導體設備的功耗、散熱參數與材料成分、制造工藝相關，且與環境溫度及溫升相關，需要借助熱測試設備重新標定元件的散熱特性。
目前電子、電氣行業的熱設計工作大都是由結構設計工程師在兼顧，相對缺乏熱設計理論、專業CFD散熱分析技術和熱測試經驗。安世亞太多年從事熱設計工程咨詢服務，積累了豐富的實踐經驗，時至今日已具備熱設計完整解決方案及落地能力。在逐步積淀的過程中，梳理出相對清晰的理論體系，在這里與感興趣的業內伙伴分享。
熱設計技術
電子設備的熱設計是根據電子元器件的功耗、溫度特性和應用場景，利用熱傳遞技術和相應的結構設備，使元器件的工作溫度不超過其正常工作溫度的要求范圍，同時滿足散熱路徑上部件的可靠性要求。通常熱設計需要借助熱測試技術獲得關鍵傳熱性能參數，仿真技術能夠對熱設計進行評估與優化。
熱測試技術
熱測試是一門測試技術，借助專業測試設備與測試方法獲得產品一維散熱路徑上各處的熱阻特性，為散熱設計評估、仿真分析提供可靠的數據。
在電子產品散熱設計中，熱測試的目的主要是為測試產品實際散熱表現是否能達到預期要求，檢驗產品散熱方案的合理性、評估產品工藝的可靠性。另外熱測試技術還可進行優化潛力與降成本方面的評估，測試產品在不同方案以及在不同環境下的實際表現, 結合其理論設計、仿真分析進行回歸，指導后續的散熱設計。
展開 資料分享 I 機器人/機械手模型、SolidWorks機械設計、運動仿真，限時領取！
機械設計根據使用要求對機械的工作原理、結構、運動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸、潤滑方法等進行構思、分析和計算并將其轉化為具體的描述以作為制造依據的工作過程。
機械設計是機械工程的重要組成部分，是機械生產的第一步，是決定機械性能的最主要的因素。
熱設計，熱測試，熱仿真聽說讀寫-淺談篇
再結合先進的熱測試技術，獲得仿真分析所需的數據（產品結構的熱阻、發熱面積分布，功率以及材料系數測試等），可以為仿真提供更加精確的分析參數，精準地預測設備的散熱特性。
熱設計、熱仿真、熱測試工作貫穿產品的整個設計與研發周期，為研發設計構建更強的技術能力。
例如汽車尾燈產品的熱設計是為了使光學性能設計后排布的LED以及整體發熱元器件在能夠承受的溫度下穩定的工作、使塑料件低于形變溫度保持良好的光學特性。需要根據多方面因素對電阻、芯片的位置進行調整，確保原器件以及PCB走線布置與LED以及塑料件保持合理的位置關系，保證各自有合適的傳熱路徑。整個設計研發過程中結合仿真與測試進行數據的獲取、驗證，進而基于分析結果進行產品的優化。
本文作者：高征宇，安世亞太CFD高級工程師。
CFD及其傳熱學碩士，6年CFD
及其國內外電子產品熱仿真，咨詢經驗。
展開 設計仿真 | MSC Nastran助力AEH公司光學系統的機械設計
01
背 景
光學系統中常見的機械故障是支撐結構的剛度不足。剛度對于保持光學元件的對中和實現足夠的光學性能至關重要。機械工程師有責任在機械設計中提供足夠的剛度。
光學工程師喜歡將機械工程師的結構設計導入到他們的光學設計程序中來對其進行評估。這個過程包括將機械工程師的CAD模型導入到結構分析有限元程序中，然后再將有限元分析結果導入到光學設計程序中。為了方便這個操作，光學工程師開發了解析器和插值器，這使得光學工程師可以觀察到機械設計對光學圖像的影響。光學程序通常是針對光學幾何的大位移非線性求解器。
對于機械工程師來說，這個過程有兩個缺點。首先，它需要一個比較完整的系統CAD模型，而這個模型只有在機械設計的后期才能給出。因此，機械設計的缺陷只能在機械設計過程的后期才被發現。其次，通過解析器和插值器從光學效應追蹤到可能導致光學問題的機械設計特征是有問題的。因此，難以對機械設計制定合理、有效的變更。
光學工程師認為需要使用他們的大位移非線性程序來分析機械變形引起的擾動。然而，對于1米尺寸大小的結構，光學元件允許的變形通常很小，在微米量級。對于這種大小的擾動，可以表明工程精度不需要非線性求解器。
展開 
分享：COSMOS機械仿真設計軸承運轉仿真
分享：COSMOS機械仿真設計軸承運轉仿真，共14個包
希望大家幫忙頂一下，
COSMOS機械仿真設計軸承運轉仿真.rar.part01.rar
COSMOS機械仿真設計軸承運轉仿真.rar.part02.rar
COSMOS機械仿真設計軸承運轉仿真.rar.part03.rar
COSMOS機械仿真設計軸承運轉仿真.rar.part04.rar
COSMOS機械仿真設計軸承運轉仿真.rar.part05.rar
COSMOS機械仿真設計軸承運轉仿真.rar.part06.rar
COSMOS機械仿真設計軸承運轉仿真.rar.part07.rar
COSMOS機械仿真設計軸承運轉仿真.rar.part08.rar
COSMOS機械仿真設計軸承運轉仿真.rar.part09.rar
COSMOS機械仿真設計軸承運轉仿真.rar.part10.rar
COSMOS機械仿真設計軸承運轉仿真.rar.part11.rar
COSMOS機械仿真設計軸承運轉仿真.rar.part12.rar
COSMOS機械仿真設計軸承運轉仿真.rar.part13.rar
COSMOS機械仿真設計軸承運轉仿真.rar.part14.rar
展開 設計仿真 | MSC Nastran助力AEH公司光學系統的機械設計
01
背 景
光學系統中常見的機械故障是支撐結構的剛度不足。剛度對于保持光學元件的對中和實現足夠的光學性能至關重要。機械工程師有責任在機械設計中提供足夠的剛度。
光學工程師喜歡將機械工程師的結構設計導入到他們的光學設計程序中來對其進行評估。這個過程包括將機械工程師的CAD模型導入到結構分析有限元程序中，然后再將有限元分析結果導入到光學設計程序中。為了方便這個操作，光學工程師開發了解析器和插值器，這使得光學工程師可以觀察到機械設計對光學圖像的影響。光學程序通常是針對光學幾何的大位移非線性求解器。
對于機械工程師來說，這個過程有兩個缺點。首先，它需要一個比較完整的系統CAD模型，而這個模型只有在機械設計的后期才能給出。因此，機械設計的缺陷只能在機械設計過程的后期才被發現。其次，通過解析器和插值器從光學效應追蹤到可能導致光學問題的機械設計特征是有問題的。因此，難以對機械設計制定合理、有效的變更。
光學工程師認為需要使用他們的大位移非線性程序來分析機械變形引起的擾動。然而，對于1米尺寸大小的結構，光學元件允許的變形通常很小，在微米量級。對于這種大小的擾動，可以表明工程精度不需要非線性求解器。事實上，可以認為光學函數比固體力學函數更具線性，而有限元方法本身也是固體力學函數的線性簡化。
02
挑 戰
機械工程師在光學系統設計中的工作是檢查機械設計空間，尋找潛在的光學問題。為此，機械工程師需要工具將設計的力學行為與系統的光學行為聯系起來。這些工具需要適用于早期簡化的設計概念模型以及最終確定的詳細CAD模型，需要與光學工程師和機械工程師在項目后期可能進行的任何分析保持一致。
展開 仿真推動設計，海克斯康裝備及通用機械仿真技術研討會成功舉辦
構建數字化轉型新格局，以仿真技術助力產業發展。9月25日，由海克斯康舉辦的裝備及通用機械仿真技術研討會在海克斯康上海松江雙智賦能中心順利召開。會議邀請了四十多位來自產業上下游的客戶及專家，圍繞先進仿真技術在裝備制造業產品開發中的數字化轉型創新，展開了相關的主題報告。
仿真推動設計
助力裝備制造行業高質量發展
海克斯康工業軟件事業群設計與工程華東區總監何佩月談到，希望通過本次交流會和研討會的深入交流，為中國的裝備制造等通用機械行業企業帶來一定的幫助和啟發，促進產業發展，催生行業新產品的落地，提高設計質量，切實降低企業客戶產品開發難度與成本。建立以工業軟件為基礎的產品數智化開發體系，是新時代市場提出的新方向也是新挑戰。海克斯康有信心以強大的技術實力賦能行業客戶數字化轉型升級。
AI+機器學習
助力多學科實時仿真預測
海克斯康十分關注AI應用在產品設計研發中，推出了ODYSSEE智能實時仿真平臺，利用機器學習+人工智能的方式，大大節省仿真時間，降低開發成本。通過AI智能仿真的應用，幫助企業解鎖新的業務可能性，提升相關業務的市場競爭力。海克斯康也將持續投入到AI相關工業軟件的研發，帶來多學科仿真的革新浪潮。
最后，各位來賓參觀了海克斯康上海松江雙智賦能中心展廳，在數字化的大浪潮下，海克斯康以多維度、多視角、軟硬結合的海量技術方案，全面持續賦能千行百業。
展開 三維機械設計、虛擬裝配、設計與仿真工作站配置探討（2020年10月更新）
三維機械設計模型越來越復雜，越來越大，三維虛擬裝配模型越來越大，另外設計模型的仿真模擬計算要求也越來越高。
主流設計軟件：catia，ug，creo，solidworks、autocad等。
三維部件數量不斷變化：從幾萬、十幾萬、百萬級，市場上圖形工作站性能似乎永遠也跟不上應用。
西安坤隆計算機科技有限公司，自2013年推出最快的設計類工作站，至今，在不斷的提升性能，滿足最復雜的三維模型設計等需求。
1. 三維設計工作站硬件配置
典型應用：三維設計、虛擬裝配、逆向工程、三維建模等。
展開 仿真技術在機械設計制造中的應用！
加強對仿真等技術的深入研究，確保仿真技術在現代機械設計制造領域的正常應用，同時解決傳統機械設計制造領域的常見問題，進而推動現代機械設計制造及工業行業整體的進一步發展。
◎ 文/ 彭少峰 高繼軍
1、仿真技術的具體概念
所謂仿真技術主要是指借助現代計算機技術，通過建立相應的數據模型，以此來對相關工作的具體流程進行模擬，從而找出工作過程中的缺陷與漏洞，有效的保障了相關工作的安全運行與發展，同時降低相關單位內部資金成本的過度支出與消耗，極大地促進了相關單位的健康發展；不過，在現代機械設計制造過程中，由于該過程涉及到大量不同的領域，存在較強的復雜性，極大的影響著機械設計制造工作的正常運轉與發展，而仿真技術由于其自身特點與優勢的影響，能夠有效解決這些問題，為此，相關單位及人員需要加強仿真技術在現代機械設計制造中的應用。
2、仿真技術對機械設計制造的意義
在過去，由于科技水平及傳統觀念等因素的影響，相關單位內部缺乏科學先進的專業技術，極大的影響著機械設計制造工作的健康發展；而隨著我國科技水平的不斷提高，仿真技術等現代先進技術與設備應用于現代機械設計制造的過程中，有效的解決了傳統機械設計制造中的缺陷與漏洞，同時對機械產品自身的質量與精度進行了充分保障，由此而加強了機械設計制造領域的進一步發展。
展開 葉輪機械設計仿真優化
然而，在 NUMECA軟件平臺中,具有專業的多物理場耦合 Ipcc方法、氣動噪聲分析 FINE/VNoise、葉輪參數化擬合及造型 AotuBlade、優化平臺 FINE/Design3D，使得NUMECA成為目前唯一的一體化的葉輪機械設計分析優化平臺。
其他諸如 Fluent、 Star CCM+等通用CFD求解器，也能較好的提供葉輪機械氣動仿真解決方案，相比具有具有專用模塊的CFX和 NUMECA,通用CFD求解器在葉輪機械仿真前處理、求解和后處理過程中，效率較為低下，精度和準確度相對低一些，計算開銷較大。這里需要大家腦補一下周期性計算、B2B拓撲調整、子午展開等概念。
葉輪機械設計仿真優化從業者要想在該領域內閑庭信步，并顯得毫不費力，需要深厚的理論知識、豐富的工程經驗和設計仿真軟件使用精通三個維度的加持。
工欲善其事，必先利其器，選擇幾本理論書籍、積累工程經驗、選擇一款優秀的設計仿真軟件，是我們通往葉輪機械設計仿真優化成功的必經之路。
另外，大型葉輪機械CFD微信群已建立，已有320多人參加，高效研究所企業仿真機構各路大神等你來哦，微信號見評論。
展開 起重機械金屬氣孔缺陷識別紅外熱波檢測仿真研究
由圖可知深度最淺的缺陷首先在熱序列圖片中顯示出來，是因為距離表面深度最淺的缺陷首先會因為其熱導率低，影響熱波在材料內部的傳播，故深度淺的缺陷表面溫度較高，溫差大；而缺陷深度較大的地方，其對熱波影響較晚且不明顯，表面溫度較小，溫差較小，因此紅外熱像儀對較深的缺陷檢測效果不佳。
渦輪機械的設計和維護仿真解決方案
我們的平臺允許所有Ansys求解器準確高效地傳輸和映射數據，從而為空氣力學、流固耦合、共軛熱交換建模、外物損壞評估和葉片脫落（破裂）分析提供最可靠、最精準的多物理場仿真。
在燃氣輪機和渦輪機械的設計中，Ansys可提供有組織的空氣力學解決方案，運用CFX、Fluent和Mechanical預測葉片顫振、受迫響應、振動-聲學和葉片頻率失調。流體與結構之間的耦合采用循環對稱模型和模態疊加實現，這有利于大幅加快仿真速度。計算流體動力學（CFD）和有限元分析（FEA）之間采用簡化的空氣力學工作流程并具備熱冷映射功能，使設計人員能夠專注于防止機器共振和避免非同步高周期疲勞的最佳方法，以縮短設計周期時間，并提高設計人員的工作效率。
要想提高發動機效率，渦輪進氣口的溫度要高于材料的熔點。在空氣動力學、熱交換、應力和材料之間進行權衡，對于優化設計并避免由熱機械疲勞、應力斷裂或氧化造成的失效至關重要。為了驗證材料和熱障涂層的完整性并評估熱部件組件的耐用性，設計師利用Ansys工具開展穩態和瞬態共軛傳熱（CHT）仿真。Ansys Fluent和Ansys CFX在一個并行的用戶友好型網格劃分平臺上提供快速的求解方法，使CHT分析能夠實際應用到任何生產環境中。因此，對具有內流道的轉子葉片和靜子葉片的共軛傳熱進行仿真已成為一種常規方法。
展開 渦輪機械的設計和維護仿真解決方案
我們的平臺允許所有Ansys求解器準確高效地傳輸和映射數據，從而為空氣力學、流固耦合、共軛熱交換建模、外物損壞評估和葉片脫落（破裂）分析提供最可靠、最精準的多物理場仿真。
在燃氣輪機和渦輪機械的設計中，Ansys可提供有組織的空氣力學解決方案，運用CFX、Fluent和Mechanical預測葉片顫振、受迫響應、振動-聲學和葉片頻率失調。流體與結構之間的耦合采用循環對稱模型和模態疊加實現，這有利于大幅加快仿真速度。計算流體動力學（CFD）和有限元分析（FEA）之間采用簡化的空氣力學工作流程并具備熱冷映射功能，使設計人員能夠專注于防止機器共振和避免非同步高周期疲勞的最佳方法，以縮短設計周期時間，并提高設計人員的工作效率。要想提高發動機效率，渦輪進氣口的溫度要高于材料的熔點。在空氣動力學、熱交換、應力和材料之間進行權衡，對于優化設計并避免由熱機械疲勞、應力斷裂或氧化造成的失效至關重要。為了驗證材料和熱障涂層的完整性并評估熱部件組件的耐用性，設計師利用Ansys工具開展穩態和瞬態共軛傳熱（CHT）仿真。Ansys Fluent和Ansys CFX在一個并行的用戶友好型網格劃分平臺上提供快速的求解方法，使CHT分析能夠實際應用到任何生產環境中。因此，對具有內流道的轉子葉片和靜子葉片的共軛傳熱進行仿真已成為一種常規方法。
展開 設計仿真 | 直播預告-電池熱失控仿真與電力電子散熱仿真解決方案
隨著移動和運輸系統的電氣化程度不斷提高，電池設計和熱管理日益成為原始設備制造商和系統供應商高度優先考慮的領域，希望在其產品中提供一流的安全性。而電池的生熱和熱失控熱性是影響電動汽車使用和安全性的重要條件。
為了保證鋰電池的最佳性能、安全性和使用壽命，鋰電池必須在特定的溫度范圍內工作。因此，電池系統的熱管理至關重要。此外，在模擬中對實際電池單元進行真實物理建模的成本非常高。針對新能源電池行業面臨的挑戰，海克斯康工業軟件旗下Cradle CFD軟件可以進行高效的熱失控仿真分析，解決電池中的熱失控的仿真難題。
本次直播將帶來海克斯康電池熱失控仿真解決方案，包含熱失控仿真流程、新能源電控系統解決方案、新能源電控系統的優化方法以及儲能系統熱仿真解決方案，歡迎報名預約！
展開 設計仿真 | Cradle CFD 高效助力高功率馬達進行熱管理設計
關鍵字: 馬達熱管理 Motor Thermal Management、計算流體力學 CFD、電動車 EV
前 言
隨電動化交通工具的快速普及，高功率馬達的熱管理越顯重要。發展趨勢對馬達輸出功率需求不斷提升，同時又希望壓縮馬達體積便于應用，由此會造成熱密度的快速增加，導致馬達溫升大幅提高。過高的馬達溫度不利于馬達的壽命、可靠度，也會影響到馬達的電磁性能。因此如何對高熱密度的電動馬達進行熱管理設計成為一個重要課題。馬達在內部結構復雜且復雜機構運動形式下，高速運轉時，內部熱流場極難以實驗進行量測，但是計算流體力學CFD能夠克服此問題，提供內部精細的物理現象數據供設計參考，因此也成為馬達熱管理分析設計一項不可或缺的工具。然而高功率馬達的結構十分復雜，在進行數值模擬分析時往往會遭遇許多困難。傳統方法會對許多復雜的幾何進行簡化，但這些簡化造成了許多物理現象的遺失或誤差，可能會誤導設計判斷。另一方面，困難繁瑣的模擬過程也抑制了設計人員應用CFD的意愿。因此，如何開發先進的數值模擬技術，特別是極度復雜幾何的快速網格劃分技術，對于高功率馬達精確有效的熱管理設計至關重要。
展開 