磨損仿真分析
關(guān)注創(chuàng)建者：Cruise 創(chuàng)建時間：2022-03-29
磨損仿真分析的視頻教程
workbench圓盤磨損
第一講：幾何模型建立 第二講：結(jié)構(gòu)特點和網(wǎng)格劃分 第三講：設(shè)置注意事項 第四講：磨損模型以及APDL 第五講:后處理出圖 ? ? ?采用workbench，對旋轉(zhuǎn)圓盤接觸面進行磨損仿真分析，對建模到后處理出圖進了詳細講解，其中針對磨損接觸設(shè)置存在的問題和APDL部分進行了重點說明。
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MARC磨損仿真實例與概論
本課程詳細介紹如何使用MARC進行滑動磨損仿真以及磨損問題的簡要介紹。 仿真實例主要包括文件導(dǎo)入、相關(guān)參數(shù)的設(shè)置、接觸體的設(shè)置和后處理。完整的演示整個建模和仿真的過程。希望對大家有用。 磨損概論主要包括參考資料、摩擦理論、磨損理論的簡要介紹。 網(wǎng)格文件、CAD文件和marc模型見附件。
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ANSYS Workbench 磨損仿真教程
第一講:磨損模型ARCD，參數(shù)說明 第二講：APDL代碼插入位置和方法 第三講:APDL含義 第四講：設(shè)置關(guān)鍵步驟 第五講；后處理 采用workbench19.0，基于ARCD磨損模型，通過插入APDL命令流的方式，實現(xiàn)空心柱體在變溫變載工況下的線性磨損仿真計算。計算源文件包含在附件里面。
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磨損仿真分析的實例教程
workbench變溫變載工況下磨損仿真分析
ANSYS19.0磨損模型的結(jié)構(gòu)磨損分析
pdf教程+源文件
有無磨損對比
通過外科手術(shù)將人造骨骼植入人體內(nèi)，替代原來的生物骨骼，被認為是新科技帶了的醫(yī)療福音，但是，當(dāng)這些人造骨骼在患者身體內(nèi)長期服役，受到持續(xù)十年以上的磨損、沖擊以后，它們會不會老化、變形，甚至損壞，這就不僅僅是一次外科手術(shù)的問題，通過工程仿真模擬技術(shù)，可以探尋這一問題的答案。比如，越來越多運動員由于長期勞損，需要植入人造髖關(guān)節(jié)，醫(yī)生和工程師們可以使用CAE工程仿真軟件，對從陶瓷到金屬合金的各種人造骨骼材料進行數(shù)字化仿真測試，分析預(yù)測包括磨損、沖擊和振動在內(nèi)的各種性能變化，并設(shè)計出最佳的個性化方案。
髖關(guān)節(jié)假體的機械應(yīng)力
仿真軟件已經(jīng)被越來越多用于各種醫(yī)療器械的設(shè)計開發(fā)，以確保醫(yī)療設(shè)備的安全使用，有助于提高醫(yī)療設(shè)備的可靠性，包括那些需要組裝的設(shè)備。
然而，對于涉及到人造髖關(guān)節(jié)的外科醫(yī)生來說，仿真可以集中在人造股骨頭和它所占據(jù)的腔體的微觀分離上。在長期連續(xù)使用時，該結(jié)構(gòu)可能導(dǎo)致沖擊，增加人造骨骼的磨損。
髖關(guān)節(jié)假肢極端負荷的仿真模擬測試
首先，人體骨骼的特點在于其形狀的復(fù)雜性和不規(guī)則性，難以用確切的數(shù)學(xué)方程進行描述，使用仿真軟件對骨骼和肌肉的三維幾何和材料參數(shù)進行數(shù)字化建模，研究包括在極端意外載荷下模擬人造骨骼的運動和受力。比如，模擬在9ms內(nèi)的瞬間，骨骼受到9千牛頓沖擊力后的影響。如果患者從一個很高的高度墜落，如一段樓梯，就會看到類似的負荷狀態(tài)。仿真計算結(jié)果，準(zhǔn)確地預(yù)測了接觸區(qū)域和股骨頭與腔體的分離。
其次，仿真軟件能夠預(yù)測人造骨骼在意外事故中的變形和結(jié)構(gòu)損傷，這一結(jié)果可以用來優(yōu)化人造骨骼的設(shè)計結(jié)構(gòu)，增強其對抗意外負荷的抵抗力，保證其能夠長期在人體內(nèi)正常工作。
仿真技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)中的應(yīng)用前景廣闊
過去幾十年，仿真軟件已經(jīng)證明了它在汽車、航空航天、能源和電子行業(yè)的巨大價值。
展開 Bortoleto等[4]采用增強拉格朗日-歐拉（ALE）與Archard磨損模型結(jié)合的方法，分析了在銷-盤式摩擦試驗中，銷的干摩擦滑動磨損。Rezaei等[5]采用二維應(yīng)變有限元模型和Archard磨損模型，分析了軸承徑向滑動的磨損。張志宏等[6]采用Archard磨損模型，分析了槍管涂層的磨損量和磨損狀態(tài)的分布。李靜等[7]基于Archard磨損模型開發(fā)了用于自潤滑軸承磨損子程序，分析了自潤滑軸承在運行過程中襯套的長時間磨損情況。周旭等[8]基于軸承力學(xué)分析模型和Archard磨損模型，分析了軸承的磨損特性并提出了一種用于軸承磨損壽命的分析方法。B.Subramanian等[9]采用直流反應(yīng)磁控濺射法在低碳鋼上制備了氮化鋁涂層，通過環(huán)塊法摩擦磨損實驗分析了涂層的摩擦磨損性能。Lin等[10]采用非平衡磁控濺射法制備了CrN/AlN超晶格涂層，通過球盤式摩擦磨損實驗測試了涂層的耐磨性能，分析了分子層周期與涂層性能的關(guān)系。
本文采用Archard磨損模型與Johnson-Holmquist陶瓷損傷模型，基于ABAQUS構(gòu)建了有限元模型來模擬氮化鋁涂層的摩擦磨損。通過摩擦磨損實驗數(shù)據(jù)對模型進行修正，結(jié)合仿真與實驗結(jié)果分析了氮化鋁涂層的磨損去除機理，對以后的研究和生產(chǎn)應(yīng)用具有重要意義，對絕緣軸承技術(shù)的發(fā)展具有促進作用。
1 有限元模型
1.1 幾何模型
為了保證有限元分析的計算效率，對實驗進行了適當(dāng)?shù)暮喕瑸榱吮阌谀Ｐ偷慕ⅲ瑢L動摩擦簡化為滑動摩擦，見圖1，為了減少運算時間，利用ABAQUS軟件僅建立了滾動體的1/8和涂層材料基體。滾動體材料為Gcr15軸承鋼，直徑為3 mm。氮化鋁材料尺寸20mm×20mm×2mm。按照摩擦磨損試驗臺的實際裝配情況，基體完全固定，滾動體只保留摩擦方向的自由度。
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磨損量統(tǒng)計
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磨損仿真分析的最新內(nèi)容
形狀記憶合金（SMA）能夠在發(fā)生大變形后不產(chǎn)生殘余應(yīng)變（偽彈性），并且可以通過溫度變化從大變形中恢復(fù)（形狀記憶效應(yīng)）。偽彈性和形狀記憶效應(yīng)使其特別適用于航空航天、生物醫(yī)學(xué)和結(jié)構(gòu)工程等領(lǐng)域。本仿真模擬了將形狀記憶合金用作脊柱間隔器的過程。
目標(biāo)
熟悉形狀記憶合金
理解考慮熱效應(yīng)的形狀記憶合金建模流程
建模步驟
1. 在 ANSYS Workbench 中創(chuàng)建靜力結(jié)構(gòu)系統(tǒng)
從智能手機的熱交互、緊湊外殼內(nèi)的高功率電路板散熱，到極端天氣下的工業(yè)設(shè)備耐候性等復(fù)雜現(xiàn)實場景，通過熱仿真技術(shù)，工程師能夠精準(zhǔn)預(yù)測設(shè)計在不同溫度場景下的行為，深刻理解熱能如何影響產(chǎn)品的效率、可靠性與安全性，從而在研發(fā)早期快速調(diào)整設(shè)計方案，實現(xiàn)產(chǎn)品的最佳性能表現(xiàn)。
Ansys應(yīng)用類系列網(wǎng)絡(luò)研討會——熱仿真系列專題已上線，將重點介紹 Ansys 多款求解器矩陣在電子散熱、電熱耦合及復(fù)雜熱管理問題中的實際應(yīng)用
現(xiàn)代塑料產(chǎn)品設(shè)計為了追求功能集成與美觀，模具結(jié)構(gòu)變得日益復(fù)雜。對嵌入件（Part Insert）而言，前處理—特別是網(wǎng)格制作—面臨巨大挑戰(zhàn)。多材質(zhì)射出成型（Multi-Component Molding，MCM）模擬最困難的地方在于不同材質(zhì)（如雙色模、金屬嵌件）之間的接觸面處理，其模擬的準(zhǔn)確度往往取決于組件交界面的處理。
以往工程師常面臨兩難：選擇非匹配網(wǎng)格（Non-matching Mesh
樹脂轉(zhuǎn)注成型（Resin Transfer Molding，RTM）是一種先進的復(fù)合材料成型制程，通常透過將纖維布含浸樹脂來生產(chǎn)高性能復(fù)合材料零件。RTM能夠生產(chǎn)具備高質(zhì)量、復(fù)雜幾何形狀，以及尺寸精度、機械性能良好且一致的零部件。
Moldex3D RTM可以讓使用者在Studio上依照現(xiàn)場纖維布之鋪排來進行立體網(wǎng)格設(shè)計，也能從外部前處理軟件如Rhino、Hypermesh等輸入。Studio
白車身彎扭剛度仿真分析13天前
這邊有一個白車身模型，網(wǎng)格劃分已經(jīng)完成了，扭轉(zhuǎn)剛度分析也完成了，需要進行一個彎曲剛度仿真分析，還有個一個優(yōu)化解決方案，需要一同實驗，有償幫助
在工程仿真領(lǐng)域，一個長期困擾科研人員的悖論是：模型越精確，計算越昂貴；計算越昂貴，交互越遲鈍；交互越遲鈍，設(shè)計迭代越緩慢。 當(dāng)COMSOL Multiphysics將深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（DNN）、高斯過程（GP）和多項式混沌展開（PCE）三種代理模型深度集成到平臺中時，這一悖論被徹底打破——完整有限元模型（FEM）的"小時級求解"被壓縮為代理模型的"毫秒級響應(yīng)"，而精度損失被控制在工程可接受范圍內(nèi)。
形狀記憶合金（SMA）能夠在發(fā)生大變形后不產(chǎn)生殘余應(yīng)變（偽彈性），并且可以通過溫度變化從大變形中恢復(fù)（形狀記憶效應(yīng)）。偽彈性和形狀記憶效應(yīng)使其特別適用于航空航天、生物醫(yī)學(xué)和結(jié)構(gòu)工程等領(lǐng)域。本仿真模擬了將形狀記憶合金用作脊柱間隔器的過程。
目標(biāo)
熟悉形狀記憶合金
理解考慮熱效應(yīng)的形狀記憶合金建模流程
建模步驟
1. 在 ANSYS Workbench 中創(chuàng)建靜力結(jié)構(gòu)系統(tǒng)
太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，并可儲存起來。將多塊太陽能電池板排列成陣列，并隨太陽光線方向改變朝向，有助于最大限度地吸收可用的太陽能。
在仿真案例中，將一個簡單的球體放置在典型的硅材料太陽能電池板上方，指示了穩(wěn)態(tài)下到達板面的熱流密度以及表面的溫度分布。這里不考慮電池板表面的自由對流，僅研究輻射效應(yīng)。
目標(biāo)
觀察由于一個發(fā)熱物體的輻射作用，太陽能電池板上的熱流密度和溫度分布。
在射出成型領(lǐng)域中，冷卻系統(tǒng)至關(guān)重要。塑件必須冷卻固化至特定溫度，脫模頂出時才能具備足夠的剛性，以避免塑件因外力產(chǎn)生變形，并可保持尺寸穩(wěn)定性。此外，冷卻時間占整個成型周期70%-80%的時間，因此良好的冷卻系統(tǒng)可以大幅縮減成型周期、提升產(chǎn)能。
然而對許多大型產(chǎn)品的模具而言，水路數(shù)量多且復(fù)雜，這導(dǎo)致在分析之前，須耗費大量時間整理模具中各群水路的進出途徑。Moldex3D Studio的冷卻水路回路精靈提供可整理
從反復(fù)試誤到結(jié)構(gòu)化搜尋
葡萄牙米尼奧大學(xué)（University of Minho）的聚合物與復(fù)合材料研究所（Institute of Polymers and Composites，IPC），運用仿真與人工智能（AI），解決射出成型中最棘手的其中一項瓶頸：在不犧牲質(zhì)量的前提下，實現(xiàn)快速且均勻的冷卻。IPC團隊采用「仿真優(yōu)先」的工作流程，并結(jié)合基于主成分分析（PCA）的目標(biāo)篩選、類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
