寄生參數(shù)研究的案例
[仿真分享]利用CST的RLC求解器提取IGBT的局部寄生參數(shù)
最近有同學(xué)問小編CST是否可以提取3D模型的局部寄生參數(shù)。其實CST官方公眾號里面寫了好幾篇關(guān)于寄生參數(shù)提取的文章。而且CST的library里面也有相關(guān)案例。正好小編最近也在擺弄IGBT的模型。那么小編今天就來舉個栗子，分享一個利用CST的提取IGBT的局部寄生參數(shù)。
因為我們要提取的是局部寄生參數(shù)，所以這里不能用CST的高頻工作室，如果用高頻工作室的S參數(shù)去提取寄生參數(shù)，那么提取的就不是局部的寄生參數(shù)了，而是環(huán)路的寄生參數(shù)。所以這里我們需要用到CST里面低頻工作室的RLC求解器。
首先建立仿真項目的時候如圖所示
然后選擇Home-->simulation-->Partial RLC Solver
導(dǎo)入IGBT模型。如圖所示。注意：如果要把IGBT模型的管腳也加入到寄生參數(shù)提取里面，那么管腳的材料不能用PEC，我這邊改成銅了。
邊界條件全部設(shè)置為電壁
選擇Sources and Loads-->RLC Node
小編這邊選擇仿真這個IGBT模塊下橋的其中一個IGBT裸die和反向續(xù)流二極管的寄生參數(shù)，如何建立Node，可以去CST官網(wǎng)公眾號去找方法，寫的很詳細(xì)，沒必要再講一遍。如圖，這些綠色的點就是我建立的Node，分別設(shè)置了IGBT的集電極和柵極這兩路的寄生參數(shù)提取。
在求解器設(shè)置里面設(shè)置pair，代表兩個Node的進(jìn)出關(guān)系，如圖
求解得到：
IGBT上走線，包括綁定線，銅層，引腳的寄生電感和電阻如圖，這里不是任意兩個Node之間的寄生電感和電阻。
寄生電容如圖，這里仿得結(jié)果是任意兩個Node之間的寄生電容。
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本文摘自微信公眾號：CST電磁兼容性仿真
如果對CST電磁兼容性仿真感興趣的朋友可以關(guān)注或者掃描我的微信公眾號二維碼
最近有同學(xué)問小編CST是否可以提取3D模型的局部寄生參數(shù)。其實CST官方里面寫了好幾篇關(guān)于寄生參數(shù)提取的文章。而且CST的library里面也有相關(guān)案例。正好小編最近也在擺弄IGBT的模型。那么小編今天就來舉個栗子，分享一個利用CST的提取IGBT的局部寄生參數(shù)。
因為我們要提取的是局部寄生參數(shù)，所以這里不能用CST的高頻工作室，如果用高頻工作室的S參數(shù)去提取寄生參數(shù)，那么提取的就不是局部的寄生參數(shù)了，而是環(huán)路的寄生參數(shù)。所以這里我們需要用到CST里面低頻工作室的RLC求解器。
首先建立仿真項目的時候如圖所示
然后選擇Home-->simulation-->Partial RLC Solver
導(dǎo)入IGBT模型。如圖所示。注意：如果要把IGBT模型的管腳也加入到寄生參數(shù)提取里面，那么管腳的材料不能用PEC，我這邊改成銅了。
邊界條件全部設(shè)置為電壁
選擇Sources and Loads-->RLC Node
小編這邊選擇仿真這個IGBT模塊下橋的其中一個IGBT裸die和反向續(xù)流二極管的寄生參數(shù)，如何建立Node，可以去CST官網(wǎng)去找方法，寫的很詳細(xì)，沒必要再講一遍。如圖，這些綠色的點就是我建立的Node，分別設(shè)置了IGBT的集電極和柵極這兩路的寄生參數(shù)提取。
在求解器設(shè)置里面設(shè)置pair，代表兩個Node的進(jìn)出關(guān)系，如圖
求解得到：
IGBT上走線，包括綁定線，銅層，引腳的寄生電感和電阻如圖，這里不是任意兩個Node之間的寄生電感和電阻。
寄生電容如圖，這里仿得結(jié)果是任意兩個Node之間的寄生電容。
展開 ANSYS中的自動化參數(shù)研究，自動建模/分網(wǎng)/多參數(shù)求解/自動輸出云圖/自動輸出所需結(jié)果
前言
我們經(jīng)常會進(jìn)行一些具有
可變參數(shù)的有限元模型
的求解，以觀察某些結(jié)果量對這些參數(shù)的敏感性。在ANSYS中有很多方法可以實現(xiàn)這一點。當(dāng)然，最簡單粗暴的就是一個參數(shù)建一次模型，求解一次。
本文給出的教程案例是通過使用數(shù)組將參數(shù)的各種值存儲在第一列中，
然后，使用*do命令循環(huán)遍歷數(shù)組中的3個值，對于數(shù)組中的每個值，分別進(jìn)行一次求解。
本教程案例提取模型最大主應(yīng)力存儲在陣列的第二列中，繪制最大主應(yīng)力等值線圖，參數(shù)值作為標(biāo)簽在圖上標(biāo)出。繪圖存儲為jpeg圖片文件，對研究的參數(shù)的3個值中的每一個重復(fù)此操作。
最后，寫入文本文件，并將其與所產(chǎn)生的最大主應(yīng)力一起列出的參數(shù)回顯到屏幕上。
通過使用具有更多列的數(shù)組，此技術(shù)可以擴(kuò)展到多個參數(shù)，這項技術(shù)可以自動化參數(shù)分析，并產(chǎn)生高生產(chǎn)率收益。
雖然，workbench也可以進(jìn)行這樣子的參數(shù)分析，但還是沒有命令流方便，
這里也顯示了ANSYS APDL命令流建模分析相對于經(jīng)典界面操作和workbench的一個 優(yōu)點。
關(guān)注
芷行說
公眾號，后臺私信獲取完整命令流。
在本教程案例中，我們研究的是如下圖模型，左邊界固支約束，右邊界施加面載荷。
模型建立
通過以下命令，定義塊體的大小幾何參數(shù)，塊體中孔的位置參數(shù)，同時定義了3行兩列數(shù)組，其中第一列儲存要研究的3個孔直徑參數(shù)。
展開 電機(jī)參數(shù)識別研究
在線參數(shù)識別
目前在線參數(shù)識別主要的算法都是基于最小二乘法、擴(kuò)展卡爾曼濾波算法以及它們的改進(jìn)算法，這些算法都是以遞推的方式實現(xiàn)電機(jī)的參數(shù)識別，但是不同算法的優(yōu)缺點又不盡相同，下表為 4 種算法性能的比較。
總結(jié)
通過使用上述的識別方法，可以獲得電機(jī)準(zhǔn)確的基本參數(shù)，從而優(yōu)化控制效果，提升電機(jī)效率。例如在最大轉(zhuǎn)矩電流比的控制方案中，擁有準(zhǔn)確的電機(jī)參數(shù)，從而可以計算得到精確的最優(yōu)矢量角，使得電機(jī)可以在相同的輸入電流下，輸出更大的轉(zhuǎn)矩
TiAl4822 合金鍛造工藝參數(shù)的研究
⑵鍛造溫度1150 ℃、應(yīng)變速率4×10-3 以及變形量40%條件為適宜的鍛造工藝參數(shù)，鍛造后TiAl4822合金力學(xué)性能較鑄錠力學(xué)性能有明顯提升。
⑶在鍛造溫度1150℃、應(yīng)變速率4×10-3，測試溫度850℃的條件下，鍛件的延伸率高于其他的鍛造工藝參數(shù)與其他的測試溫度下的值，表現(xiàn)出超塑性的特性，后續(xù)需增大樣本量，繼續(xù)摸索和總結(jié)其潛在規(guī)律。
后續(xù)深入研究重點：根據(jù)前期試驗結(jié)果，細(xì)化TiAl4822 合金鍛造工藝參數(shù)，通過細(xì)化的工藝參數(shù)結(jié)果分析，確定其最優(yōu)的鍛造工藝參數(shù)，為后續(xù)的TiAl4822 合金鍛件生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)支撐。
作者簡介
陳小虎
總質(zhì)量師，工程師，主要從事航空材料鍛造工藝研究、鍛件質(zhì)量控制工作，發(fā)表論文2 篇，獲得發(fā)明專利1項，教育部產(chǎn)學(xué)研二等獎1 項。
——文章選自《鍛造與沖壓》2022年第15期
展開 周期性邊界真三軸標(biāo)定參數(shù)研究示例 ￥69
最后是和試驗對比的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系：（左本次模擬，右Ciantia文章中給出的結(jié)果）
偏應(yīng)力-豎向應(yīng)變：
左 右
體應(yīng)變-豎向應(yīng)變：
左
右
拓展
對于復(fù)雜顆粒形狀，比如PFC中由兩個球粘接而成的clump，在標(biāo)定其參數(shù)的時候，使用墻邊界可能會導(dǎo)致很嚴(yán)重的邊界效應(yīng)，而周期性邊界條件下的三軸壓縮能夠很好的解決這個問題！
說明
本文復(fù)現(xiàn)了一篇文獻(xiàn)中使用三軸壓縮標(biāo)定參數(shù)的研究，您可以借助這份代碼進(jìn)行您自己研究相關(guān)的參數(shù)標(biāo)定。由于創(chuàng)作不易，原代碼將有償提供，并且承諾一次購買，全面答疑，（付費(fèi)服務(wù)包含源代碼和答疑服務(wù)）。如果你們是多人拼湊購買將沒有答疑服務(wù)??！如果使用過程中由任何疑問可以添加qq: 3519545754。代碼鏈接在付費(fèi)內(nèi)容里面。
代碼中包含5個文件（前四個分別是制樣、預(yù)壓、施加圍壓、施加三軸壓縮，最后一個是包含所有用到的fish函數(shù)文件）
四個結(jié)果文件分別是以上每步生成的結(jié)果文件。
參考文獻(xiàn)
[1] Ciantia M O, Boschi K, Shire T, et al. Numerical techniques for fast generation of large discrete-element models[J]. Proceedings of the Institution of Civil Engineers-Engineering and Computational Mechanics, 2018, 171(4): 147-161.
展開 余能回收水輪機(jī)葉片參數(shù)化設(shè)計與性能研究
導(dǎo) 言
本文針對余能回收水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片的參數(shù)化設(shè)計進(jìn)行研究，克服保角變換法設(shè)計過程繁瑣以及Bezier曲線查看參數(shù)分布不直觀的缺點。首先建立轉(zhuǎn)輪葉片的參數(shù)化表達(dá)式，然后將軸面流線離散，對微元段進(jìn)行計算得到葉片骨線的參數(shù)分布曲線，控制參數(shù)分布曲線便于根據(jù)CFD計算結(jié)果完成改型，最后通過試驗檢驗余能回收水輪機(jī)的性能。研究成果為余能回收水輪機(jī)的設(shè)計提供一種新的思路。
具體內(nèi)容
公式（1）為轉(zhuǎn)輪葉片軸面流線積分方程，
(1)
式中：S為軸面流線長度，m；ω為旋轉(zhuǎn)角速度，rad/s；Vu為絕對速度的圓周分量，m/s；Vm為軸面流速，m/s；r 為軸面流線上控制點到中軸線的半徑，m；θ 為葉片翼型骨線包角，rad。
對式（1）進(jìn)行離散，將軸面流線分為若干微元段，針對單個微元段建立葉片骨線包角、安放角和軸面流線微元段的歸一化長度之間的關(guān)系。將微元段包角累加即可得到葉片骨線的包角θ。
（2）
式中：為葉片進(jìn)水邊的起始包角，為葉片骨線的安放角；為軸面流線微元段的半徑歸一化長度。
微元段的端點組成了軸面流線的控制點，通過式（2）進(jìn)行設(shè)計，將葉片骨線的包角、安放角與控制點一一對應(yīng)起來。
展開 鎢金屬的3D打印工藝參數(shù)研究
根據(jù)3D科學(xué)谷的了解，在市場上已有公司實現(xiàn)了鎢金屬的3D打印，但是市場上有關(guān)3D打印工藝參數(shù)對鎢粉末材料的影響的研究仍然很少。
為了探究工藝參數(shù)對鎢材料加工的影響，來自GTP（Global Tungsten Powder）和Incodema3D等公司的研究團(tuán)隊進(jìn)行了一項題為“直接金屬激光燒結(jié)/選區(qū)激光熔融鎢粉（Direct Metal Laser Sintering / Selective Laser Melting of Tungsten Powders）”的研究，目的是確定影響鎢粉致密化的關(guān)鍵工藝參數(shù)，這對于制造具有良好機(jī)械性能的復(fù)雜零件至關(guān)重要。研究團(tuán)隊還對低表觀密度或低球形粉末作為選區(qū)激光熔融3D打印原材料的可行性進(jìn)行了研究。
激光功率為影響鎢粉致密化的關(guān)鍵參數(shù)
根據(jù)3D科學(xué)谷的了解，研究人員使用兩種樣品進(jìn)行比較，一種是低表觀密度粉末，一種是具有高球形度高表觀密度粉末。研究人員使用EOSINT M 280 3D打印機(jī)為每種粉末創(chuàng)建了16個立方體樣件，共計32個樣件。隨后使用掃描電子顯微鏡觀察樣品的微觀結(jié)構(gòu)，并使用軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。
200W激光功率時，平行（頂部）和垂直（底部）激光掃描方向的微結(jié)構(gòu)，圖片來源：GTP。
最終，激光功率被確定為影響鎢粉致密化的關(guān)鍵參數(shù)。對于低表現(xiàn)密度和高表觀密度的鎢粉末樣品，激光功率對于最終密度變化的影響分別占92％和70％。
200W激光功率時，頂部和底部粉末激光掃描方向的SEM顯微照片，圖片來源：GTP。
3D科學(xué)谷進(jìn)一步了解到“在激光功率為200 W和250 W時，與表觀密度較低的粉末相比，表觀密度高的鎢粉的致密化程度顯著提高，然而，在300 W的激光功率下，兩種鎢粉的致密化程度相似，在該研究中獲得了96％的最大相對密度?！?/span>
展開 FloEFD 參數(shù)研究（Parametric Study ）指南（1）
FloEFD 參數(shù)研究指南 (EFD.Lab V9.1) – 簡易彈簧閥 ?；萍?/span>
FloEFD 參數(shù)研究（Parametric Study ）指南 （3
圖4 – 目標(biāo)匯總表
FloEFD 參數(shù)研究指南 (EFD.Lab V9.1) – 簡易彈簧閥
FloEFD 參數(shù)研究（Parametric Study ）指南（2）
FloEFD 參數(shù)研究指南 (EFD.Lab V9.1) – 簡易彈?；萍蓟砷y
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22. 在 FloEFD Analysis tree 中選擇 SG
Y – Component of Force 1 goal 作為
參數(shù)研究的目標(biāo)。點擊 Next 。
海基科技
23. 設(shè)置 Dependency type 為 Formula 。
在 Parameter definition formula box 中，
我們需要定義彈簧等式，比如，彈簧彈
力， FS=kx
當(dāng)；
k=彈簧常量
x=彈簧壓縮距離
通過在 Parameter definition formula box
中輸入 5★可以將彈簧等式輸入，點擊
Add 。
輸入等式：
點擊Next 。
24. 設(shè)置 Study convergence criterion 為
0.001N ， Maximum number of
calculations 為 10。
選擇每一個新計算欄的 Create a new
configuration （創(chuàng)建一個新的結(jié)構(gòu)）。選
擇Create a new configuration 才能保存研
究的每一位置的結(jié)果，否則只保留了最
后的結(jié)果。
點擊Next 。
FloEFD 參數(shù)研究指南 (EFD.Lab V9.1) – 簡易彈簧閥
展開 
SCDM幾何腳本參數(shù)化研究箱體發(fā)熱體散熱
“ 利用腳本參數(shù)化功能研究發(fā)熱體間隔對散熱影響”
01
—
研究背景
在一個箱體內(nèi)，放置兩層圓柱發(fā)熱體，發(fā)熱體尺寸為直徑32mm，高度65mm，如下圖所示。
圓柱體發(fā)熱量為200000W/m3，入口質(zhì)量流量為0.03kg/s，入口溫度為300K；
現(xiàn)研究出入口尺寸，圓柱體橫向與縱向間距，對最高溫度、平均溫度和進(jìn)出口壓降的影響。
02
—
SpaceClaim腳本
在進(jìn)行Workbench參數(shù)研究前，需對外部導(dǎo)入的3DCAD模型進(jìn)行腳本處理，使其在Workbench參數(shù)更新時，自動對幾何模型進(jìn)行更改，每一步腳本編寫時，可以先調(diào)試一下，以免運(yùn)行腳本后，得到的幾何并不是想要的。
展開 KD鍛造法鍛造工藝參數(shù)模擬研究
在實際生產(chǎn)應(yīng)用過程中，通過實際跟蹤發(fā)現(xiàn)，按照以往經(jīng)驗進(jìn)行設(shè)定工藝參數(shù)與實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)存在一定偏差，為進(jìn)一步提高工序操作一致性，利用計算機(jī)對KD鍛造法進(jìn)行模擬研究分析，研究其金屬流動規(guī)律性，制定鍛造過程工藝參數(shù)設(shè)計原則，從而指導(dǎo)工藝參數(shù)的設(shè)定，保證工序操作一致性。
研究方案
方案制定
分別模擬90°、60°、45°旋轉(zhuǎn)角度的拔長過程，壓下量按照20%控制，對比不同旋轉(zhuǎn)角度時對坯料心部的壓實效果，選取最優(yōu)方案，進(jìn)一步研究每趟次的實際展寬系數(shù)，從而達(dá)到指導(dǎo)工藝參數(shù)的設(shè)定，保證工序操作一致性的目的。
仿真模擬模型的建立
V形砧工具按照開口角度135°、砧寬800mm（圖1），坯料規(guī)格按照φ650mm×1600mm進(jìn)行建模（圖2）。
圖1 V形砧模型
圖2 坯料模型
研究數(shù)據(jù)分析
對不同翻轉(zhuǎn)角度模擬分析
分別按照翻轉(zhuǎn)角度90°、60°、45°，壓下量20%進(jìn)行模擬計算，對其模擬結(jié)果進(jìn)行匯總分析，如圖3所示。
圖3 三種方案模擬示意圖
⑴方案一中的拔長過程V砧與坯料每次壓下接觸正常，保證了坯料各部受力均勻，有利于坯料心部質(zhì)量的改善。方案二、方案三在模擬壓下過程中，均存在V形砧單邊接觸的情況，不利于坯料各部的均勻受力，也增加了操作機(jī)鉗臂的橫向負(fù)荷，對設(shè)備存在一定程度的損害。
⑵通過對比三種方案坯料心部的等效應(yīng)變情況，方案二拔長過程中心部最大等效應(yīng)變大于方案一最大等效應(yīng)變，但從截面的等效應(yīng)變分布情況來看，方案一效果明顯優(yōu)于方案二，方案三拔長效果與方案一、方案二相比，心部等效應(yīng)變效果最差。
通過上述模擬結(jié)果對比變形過程、等效應(yīng)變兩個方面可以看出，方案一的拔長效果在三種方案中最為理想。
展開 基于UGNX的齒輪參數(shù)化建模技術(shù)研究與實現(xiàn)
機(jī)電一體化-2003年 06期-基于UGNX的齒輪參數(shù)化建模技術(shù)研究與實現(xiàn)
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機(jī)電一體化-2003年 06期-基于UGNX的齒輪參數(shù)化建模技術(shù)研究與實現(xiàn).pdf
基于catia平臺的車門附件參數(shù)化布置的研究
在分析汽車車門附件布置特點和catia軟件二次開發(fā)功能的基礎(chǔ)上,研究汽車車門附件的參數(shù)化布置方法,并實現(xiàn)了基于catia平臺的主要車門附件的參數(shù)化布置該系統(tǒng)既是一個獨立模塊,又是基于知識的車門附件布置設(shè)計系統(tǒng)的重要組成部分
基于catia平臺的車門附件參數(shù)化布置的研究.PDF
