血液動力學的案例
2025大賽優秀作品 | K-Clip治療三尖瓣反流的數值仿真研究：數量與植入位置的影響分析
作者希望通過數值仿真量化評估不同數量及位置的 K-Clip 對三尖瓣反流的修復效果，系統分析該器械對瓣膜結構與血液動力學的影響，從而為患者提供最優個性化手術方案，并總結植入策略的規律以提升術前決策的精準性。
使用工具
Ansys LS-DYNA、Ansys Fluent
最終成果
基于LS-DYNA和Fluent，本研究完成了不同數量及位置K-Clip修復方案的結構仿真與血液動力學仿真，并獲得了選擇最佳植入策略的可靠數據。研究發現K-Clip治療三尖瓣反流效果顯著，能夠大幅減少反流量，且在舒張期狹窄風險較低，安全性良好。其中，雙夾方案效果最佳，后-隔葉位置優于前-后位置。數值仿真是本研究的重要工具，為醫生制定手術策略提供了可靠的生物力學依據。
參賽作品一覽
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展開 2018 ANSYS名人堂2018學術類一等獎展示
研究人員利用ANSYS CFD和RBF Morph創建一個虛擬的統計學患者，并且在主動脈從健康轉變到動脈瘤狀態的過程中分析血流和血壓的改變情況。未來使用患者的具體數據可更好地診斷動脈瘤和改善臨床結果。
針對具體患者的幾何3D流量數據的圖像處理與CFD仿真相結合，能夠為臨床醫生提供關于升主動脈瘤形成的額外血液動力學信息。
問題：
由于一些原因（包括操作人員相關性和圖像形態等），臨床實踐中很難了解動脈瘤的生長情況。此外，執行3D PC-MRI測試可提供隆起形成過程中的血液動力學變化數據，但這種方法的成本很高。
解決方案：
FTGM利用統計學方式分析得到的真實臨床數據執行CFD仿真，以提供隆起形成與擴大過程的逼真虛擬圖像。仿真將RBF Morph工具集成到整個ANSYS工作流程中，以獲得想要的目標幾何結構和CFD結果。
使用軟件：
ANSYS Fluent
RBF Morph
盧塞恩應用科學與藝術大學
滑雪板是一種通過熱壓工藝并且利用粘合劑粘合的準對稱多層復合材料結構。粘合劑固化過程使滑雪板成型并具有相應剛度，從而決定滑雪板的物理特性和質量。研究人員利用ANSYS Mechanical執行熱壓過程的熱瞬態仿真，以分析熱和壓力對滑雪板最終形狀和性能的影響。
滑雪板制造過程的熱-力耦合仿真
問題：
作為與St?ckli Swiss Sports AG合作開展的研究項目，盧塞恩應用科學與藝術大學研發了一個虛擬滑雪板模型。目標是通過FEM仿真模擬整個熱壓過程。滑雪板是用粘合劑粘合的準對稱多層復合材料結構。粘合劑固化依靠高溫和壓力，因此滑雪板要經過熱壓。這個生產步驟使滑雪板成型并具有剛度，因此能決定滑雪板的特性和質量。在對整個過程的仿真中，正確仿真固化過程是重點部分。
展開 用計算流體動力學-離散元法分析軸流泵的流場和溶血指標
用計算流體動力
學-離散元法分析
軸流泵的流場和溶
血指標
1.背景介紹
血泵作為拯救生命的重要輔助裝置，已成為眾多學者研究的重點。計算流體動力學（Computational Fluid Dynamics,CFD）模擬是優化血泵性能的有效手段，其模擬結果在實踐中得到了反復驗證。然而，在固相紅細胞粒子破碎損傷的區域，紅細胞粒子在不同時間和地點的運動、碰撞等動力學特征，僅靠CFD技術不可能實現技術突破。離散元法（Discrete Element Method，DEM）通過建立固體粒子系統的參數模型來分析和模擬粒子行為。本研究的目的是利用CFD-DEM多相流耦合技術，將DEM應用于血細胞粒子碰撞特性和運動分析，并結合血泵內流場的經典CFD分析方法，通過血液動力學特性與血液流變學的耦合，為溶血模型的建立提供支持。
2.方法方案
本文研究的血泵模型如圖1所示。該模型內徑16mm，總長為81mm，主要由三部分組成：前葉片，葉輪，和后葉片。在葉片的頂部與外殼之間有0.1mm的間隙。
由于葉輪高速旋轉，為了提高計算結果的準確性，將內部流場分為三部分：先導流場、葉輪流場和后方流場。這三部分均采用了非結構化的四面體網格，總網格數為12,549,766。壓力出口用作邊界條件。
展開 （交流貼）齒輪動力學、機械動力學、行星齒輪動力學、人字齒行星齒輪動力學、MATLAB建模、Workbench強度仿真等
本人專攻齒輪動力學、機械動力學、行星齒輪動力學、人字齒行星齒輪動力學、MATLAB建模、Workbench強度仿真等，歡迎相關研究方向的人員來交流。
動力學分析方法探秘：顯式動力學與隱式動力學對比
在工程領域的結構分析中，動力學分析是一項關鍵任務，用于模擬結構在外部加載下的動態響應。顯式動力學和隱式動力學是兩種常用的數值模擬方法，各自在特定情境下發揮著重要作用。在本文中，我們將深入探討這兩種動力學分析方法的概念以及它們分別適用的問題。
顯式動力學：
顯式動力學特別適用于模擬高速動態加載、爆炸、碰撞等事件中的結構行為。其特點在于每個時間步內，結構中的每個單元的運動方程都顯式地求解，無需進行迭代。這使得顯式動力學相對于其他動態分析方法更加高效，尤其在需要快速計算結果的情況下。
顯式動力學適用于具有較小變形和短時間范圍內的動態行為的問題。典型的應用場景包括碰撞模擬、爆炸效應研究以及其他短時間內發生的動力學事件。然而，它在處理較大變形和較長時間范圍的問題上可能表現不如隱式動力學。
隱式動力學：
相對而言，隱式動力學更適用于較大變形、非線性和長時間范圍內的動力學問題。在隱式動力學中，每個時間步內需要通過迭代方法來找到使得方程達到平衡的解。雖然這使得計算速度相對較慢，但隱式動力學更為穩定，能夠處理更為復雜的結構響應。
隱式動力學常用于模擬結構在地震、風載等較長時間范圍內的動態響應。其迭代方法通常采用數值方法如Newton-Raphson迭代，以求解非線性方程組。這使得隱式動力學成為處理大規模、高度非線性問題的理想選擇。
如何選擇：
當求解涉及輕度非線性的動態有限元分析（FEA）問題以及可以使用大時間步長時，使用隱式動力學。這包括：
靜態平衡。
緩慢、線性和輕度非線性過程。
較大的時間增量。
展開 abaqus顯示動力學VS隱式動力學 ￥29.99
1、 通用隱式分析步：
圖1為創建“動力，隱式”后的“基本信息”“增量”“其他”三個選項卡。
圖1 隱式動力學分析步
在設置分析步時，“增量”和“其他”兩個選項卡往往容易被忽視。一般來說，選擇自動時間增量時可以通過Half-step residual控制平衡殘差的容差，以兼顧精度與效率；而固定時間增量則可啟用Suppress half-step residual來跳過殘差檢查，加快計算，但可能犧牲穩定性。在“其他”選項卡中，求解技術不涉及接觸迭代，載荷默認按瞬態方式隨時間變化；至于初始加速度，如果是第一個動力學分析步則為零，如果前一步同樣是動力學步則沿用其結束時的加速度，默認情況下ABAQUS會自動計算，但若確認載荷無突變則可關閉以節省運算量。
2、 通用顯示分析步
該分析步用于顯式動力學分析，除了“基本信息”“增量”和“其他”三個選項卡頁面外，其“編輯分析步”對話框還包括一個“質量縮放”選項卡頁面?！盎拘畔ⅰ边x項卡頁面中的幾何非線性選項默認為“開”?！霸隽俊边x項卡頁面的相關參數如表1所示。
圖2 動力顯示分析步
表1 增量選項卡（來源：《ABAQUS 6.12 有限元分析從入門到精通》）
參數
功能
穩定增量步估計
該欄用于選擇時間增量的穩定極限的估算方法，總是以單元-by-單元方式開始，在一定條件下轉化為全局方式
全局
此為默認選項，用于估算整個模型使用當前膨脹波速的最高頻率。當采用該方法具有足夠的精確度時，才由單元-by-單元方式轉化為全局方式。
展開 不得不學的空氣動力學！ 附空氣動力學陳再新下載
這款跑車充分體現了查普曼的精神，把空氣動力學應用到了極致。前后鏤空的設計可以極大的減小風阻。
路特斯Evija
在底盤上裝有擴散器，作用和賽車中下突形成的文氏管一樣，都是壓迫空氣，讓流速變快，產生下壓力。據測算，這款汽車可以產生1.8噸的下壓力。
Evija的空氣動力學設計
可是由于它采用碳纖維結構，它本身的重量只有1.68噸，這說明理論上講，它是可以倒立著懸在平的隧道頂部狂奔的。
當然，這只是理論上，大家千萬不要嘗試。還有一個原因是，這輛車價格在2000萬左右，絕大多數人也沒法嘗試。
從研究一杯水，一口氣，到一架飛機，一輛跑車。科技正在越來越快的改變著世界?？鬃诱f：學而時習之，不亦說乎。有許多人把“習”理解成復習。我倒覺得，理解成實踐更好?？屏植槠章阉?em>學到的空氣動力學知識用到了汽車上，并且創造了超一流的跑車品牌路特斯，這是一件多么快樂的事?。?下載地址：空氣動力學陳再新
展開 RecurDyn 應用：基于多體動力學的齒輪傳動系統動力學仿真
作為齒輪傳動系統動態特性的預測方法，本文中介紹了考慮齒輪接觸剛度變化的多體動力學方法，并給出了驗證結果，結論如下：
-采用多體動力學方法進行齒輪接觸計算，可以考慮齒輪變形和嚙合齒數變化引起的嚙合剛度變化。
-該方法可以對系統的行為進行仿真和評估。振動由齒輪接觸引發，并通過軸和軸承傳遞到外殼。
-多體動力學方法可以在考慮瞬態條件下計算齒輪傳動系統的動態特性。
傳統的齒輪傳動仿真是靜態的，而不是動態的。但是，因為BEV（純電動汽車）/HEV（混合動力汽車）的齒輪變速箱會在各種駕駛條件下使用，瞬態響應仿真比以往更重要。多體動力學適用于此類機械系統仿真，RecurDyn/DriveTrain使工程師能夠動態地開發考慮各種瞬態條件的齒輪傳動系統。
文章來源:Recurdyn軟件
展開 關于汽車動力學-空氣動力學清單
12、空氣動力學對汽車性能的影響：
1）對動力性的影響
影響高速時的加速性能;
影響最高車速。
2）對燃油經濟性的影響
例：對于CdA=0.8m2的轎車，
v=65km/h時，55%的能量克服空氣阻力；
v=90km/h時，70%的能量克服空氣阻力。
轎車空氣動力性的差異可使空氣阻力相差達30%，燃油消耗相差達12%以上。
3）對安全性的影響
高速時的加速性能影響行車的安全；
空氣升力影響汽車操縱穩定性和制動性；
空氣動力穩定性影響汽車的操縱穩定性。
4）對汽車外形演變的影響
汽車的空氣動力特性主要取決于汽車外形；
空氣動力學影響著人們的審美觀。
轉自CAE技術聯盟微信平臺
展開 關于汽車動力學-空氣動力學清單
12、空氣動力學對汽車性能的影響：
1）對動力性的影響
影響高速時的加速性能;
影響最高車速。
2）對燃油經濟性的影響
例：對于CdA=0.8m2的轎車，
v=65km/h時，55%的能量克服空氣阻力；
v=90km/h時，70%的能量克服空氣阻力。
轎車空氣動力性的差異可使空氣阻力相差達30%，燃油消耗相差達12%以上。
3）對安全性的影響
高速時的加速性能影響行車的安全；
空氣升力影響汽車操縱穩定性和制動性；
空氣動力穩定性影響汽車的操縱穩定性。
4）對汽車外形演變的影響
汽車的空氣動力特性主要取決于汽車外形；
空氣動力學影響著人們的審美觀。
轉自CAE技術聯盟微信平臺
展開 基于ABAQUS顯式動力學和隱式動力學的彎管成型加工分析 ￥50
總結：顯式動力學和隱式動力學對于都可以應用于求解彎管成型加工問題，當然也可以用于其他的金屬成型問題分析。注意到顯式動力學分析具有較高的計算效率，且計算結果與隱式算法接近，計算精度完全可以滿足工程需要，并且顯式動力學不存在收斂問題，在求解復雜接觸，大變形等問題上具有天然的優勢，因此筆者推薦采用顯式動力學求解材料加工問題。但也應該注意到，在某些簡單問題上，隱式算法其實式更加穩健的，求解精度更高的，需要大家根據經驗進行判斷。如果需要材料在加工過程中需要分析折疊，褶皺，開裂等問題，顯式動力學算法應當為唯一選擇。
如需指導，請站內私信。下面付費可下載案例文件。
展開 
轉子動力學ansys仿真流程方法 坎貝爾圖 轉子動力學 臨界轉速 軸承
在轉子動力學中的分析設置中需要打開克利奧效應，表示轉動慣性的概念。添加坎貝爾圖的幾個節點。需要添加相應的阻尼。在坎貝爾設置中添加兩三個節點即可，添加轉動速度如圖所示。
定義軸承的固定的位置，將第二個和第三個遠程點進行固定約束，添加遠端位移約束，釋放軸向移動，固定橫向移動。
6.結果查看
計算后可以查看結果。結果查看方法同普通的模態分析是相同的，可以得到不同模態下的振型效果，如圖所示。
在轉子動力學中添加坎貝爾圖即可查看，可以得到坎貝爾圖，如下圖所示。圖中橫坐標表示設置中添加的轉動速度，縱坐標表示頻率，中間的近似橫線線條為不同轉速下的共振頻率值。
從左下角出發的斜線表示倍頻，默認為一倍頻的直線，斜線和橫線相交的點為共振點，獲取其橫坐標的轉速，即為轉子系統避開的共振轉速，相應的在下方的表格中列出了不同階數的臨界速度，可以調整單位改為rad/s，RPM等。這就是分析的目的獲取需要的臨界轉速。
7.結果討論
針對不同的分析得到了如下一些結果
7.1默認模態分析
默認的模態分析，沒有添加科里奧效應，沒有添加轉速，表示轉子系統的靜止模態振型，結果如下。
振型為上下方向或者左右方向的線性彈性變形。
7.2添加轉速的模態分析
在默認的模態分析設置基礎上，添加轉速rotational velocity ，設置為50000rpm，同時打開科里奧效應，但是不打開坎貝爾圖設置，計算結果如下所示。
計算結果顯示模態分析的數值頻率發生了變化，表示轉速對頻率產生了影響，同時動畫效果可以看到振型的變化不再是上下方向的單一運動，而是圓周方向的轉動變形。
展開 動力學經典教材《結構動力學》王光遠譯
給大家一個電子版的下載地址：
結構動力學,R.克拉夫等著
本書是美國加利福尼亞大學(伯克利分校)研究生結構動力學課程的基本教材之一，主要介紹結構動力學基本理論和抗震結構計算理論，其主要特點是內容新穎。中文第一版所涉及的快速傅里葉分解的頻域分析概念，適用于計算機的各種新分析方法，粘滯阻尼理論的最新的計算技巧，非線性結構動力分析的方法，隨機振動理論及它們在抗震結構中的應用等，都是當時的最新成果。由于本書著重于基本原理、方法的闡述，雖然作者也舉了許多例題，但相對來說理論性較強，對相關基礎不是太好的初學者，可能覺得稍微難懂一些。但是，如果借助教師之力一旦入門之后，定會覺得從本書獲益良多。
覺著好的朋友請回帖。
展開 轉子動力學系列（六）：考慮預應力的轉子動力學分析 ￥29
不考慮應力的結果如下：
考慮預應力的結果如下：
3 分析過程(APDL及Workbench)
在APDL中，預應力的模態分析是靜力學分析和模態分析交替進行，在靜力分析階段就要打開科氏開關、坎貝爾圖開關和預應力開關，并對轉動部件定于轉速，坎貝爾圖開關中的NSLOVE項與交替求解次數相同，其余過程與一般結構的有預應力模態分析相同。
具體命令流如下：
轉子動力學系列（十）：不平衡激勵下的啟動過程瞬態轉子動力學分析
轉子動力學系列（九）：基于ANSYS Workbench的多軸轉子臨界轉速
轉子動力學系列（八）：軸對稱實體單元Solid272/Solid273的應用
轉子動力學系列（七）：帶支承結構的復雜轉子分析
轉子動力學系列（六）：考慮預應力的轉子動力學分析
轉子動力學系列（五）：隨轉速變剛度和變阻尼的模擬
轉子動力學系列（四）：不同軸承單元對比（COMBIN14和COMBI214）
轉子動力學系列（三）：不同建模單元對比（BEAM188與SOLID186）
轉子動力學系列（二）：不平衡響應分析
轉子動力學系列（一）：臨界轉速與坎貝爾圖
展開 大擺錘動力學分析（剛體動力學，模態，屈曲，動畫）
利用Workbench14.0 中的動力學分析功能，完成游樂設施的動力學分析驗證。
特點：workbench在構造復雜模型方面的優勢，細節圓角和筋板的處理，我用了兩周時間完成，如果用經典界面去做，工作量難以想象。
望與同行交流。
大擺錘動力學分析報告.doc
