復雜流道的案例
教你如何用ANSYS Workbench提取復雜流道 ￥1
上篇文章提到了如何用SolidWorks提取復雜流道。下面，教你另外一種方法提取復雜流道。利用ANSYS Workbench里面的Geometry模塊進行提取。
示例模型，依然用上篇的模型，三個零件組成的具有復雜表面的裝配體。如下面所示。
1. 打開ANSYS Workbench平臺。
2. 調用Geometry模塊。
3. 導入SolidWorks的三維模型。
4. 雙擊鼠標左鍵Geometry，打開模塊的界面。點擊界面上的“Generate”按鈕，將導入的模型生成在軟件中。
5. 在進口處，生成一個面進行封閉。“Concept”—>“Surfaces from Edges”
6. 選擇進口邊界的線條，按住“Ctrl”鍵可以多選。點擊“Generate”按鈕生成進口面。
7. 如此方法，生成出口面。生成后可以在軟件界面左邊看到兩個面。
展開 教你如何用SolidWorks提取復雜裝配體的流道 ￥1
現在的項目工程，都是由許多零件組裝的復雜裝配體。如果要對其做流體力學仿真，那么首先要對其進行流道的提取。
下面是老曾最近的一個項目的一部分，由三個零件組成的裝配體。分別是箱體，旋轉軸和葉輪，要提取其流道進行流體仿真。如下圖所示，葉輪零件表面復雜，不可能將流體通道用3D重畫一次。但是一般的三維軟件通過布爾操作可以快速提取復雜流道。下面是用SolidWorks進行操作步驟。
1. 將“裝配體”保存為“零件”，因為保存為“零件”后就可以對其進行拉伸切除等操作。
“另存為” —>保存類型選擇“零件（part）”
2. 關閉裝配體，打開剛才保存的零件。你可以看到左手的設計樹中變成三個實體，軟件的頂部變成了可以零件操作的拉伸切除等等。
展開 ESI壓鑄流道設計案例|臺灣正揚制模廠采用鑄造模擬加速復雜模具設計
修改內容主要包括流道形態及位置，內澆口流量平衡，溢流槽位置。
A Sample Egineering Study
對正揚的設計工程師來講，近期面臨的挑戰是，為圓鋸機護板開發合適的模具，要求獲得完整的表面質量。
Preliminary designs
缺乏此類零件經驗的正揚設計師，提出了兩種不同的填充方法（圖1）。 方案1垂直方向進水，而方案2水平方向進水。在此，模擬仿真可以先對兩種方案進行虛擬測試，而避免實際開模測試。
Design1
Design2
方案1分析:設計團隊最開始傾向于方案1，因為澆注系統需要更少的金屬材料，但意識到由于流動距離較長，填充存在較多不確定性。模擬顯示中央流道較小，并且金屬液并沒有按預期對護板的兩根長板進行填充。側面流道尺寸更大、流速更快，較早到達護板圓形部分。當圓形部分被填充滿以后，金屬液回流對兩根長板進行填充（圖2左）。 這種回流填充形式不太好，因為長板最后填充，流動距離越長、金屬液前沿溫度下降明顯，卷氣風險更大，最終將導致氣泡缺陷（圖2右）。
方案2分析：雖然澆注系統需要更多金屬材料，但與方案1相比方案2似乎更安全，金屬液的行程長度平均減少一半，導致金屬液與腔內的空氣接觸時間減少。圓形部位的填充也（圖3）非常平穩。在圓形截面的上半部分處，大量的金屬液從位于2個長板之間的第二內澆口進入（從右側），導致不均勻流動，金屬液溢出主要集中在右側位置。對兩根長板處的填充分析顯示，金屬前沿在上長板處匯集而非直接進入溢流槽。解決此問題的思路是增加內澆或修改內澆口位置使得金屬液更早進入這個位置。
Final Deaign
正揚在方案2基礎上對內澆口尺寸進行了小修改。
展開 基于Icepak對異形復雜水冷板的仿真詳細過程 ￥50
對于異形復雜流道結構的水冷板，無法在Icepak界面中進行創建完成，只能通過Ansys workbench中的SCDM或DesignModeler對外部三維軟件導進來的中間格式模型進行二次處理，使其稱為能夠被Icepal識別的幾何體，然后在進行Icepak進行流體和熱仿真計算。本教材以風電變流器IGBT水冷板作為案例，進行逐步講解。
行業應用方案 | 電子散熱
電熱結構耦合仿真
SIwave-Icepak電熱耦合
3D Layout-Icepak電熱耦合
高效處理考慮trace影響的熱分析
簡單的直流壓降損耗計算
傾斜PCB 板熱仿真
3
機箱/大系統級熱仿真
處理復雜模型的能力，業界領先。
HFSS-Icepak電熱耦合
Maxwell-Icepak電熱耦合
Q3D-Icepak電熱耦合
Icepak-Simplorer仿真仿真
能夠處理復雜的MCAD數據
可以導入外部復雜網格
復雜流道的水冷熱仿真
多套熱仿真流程方便選擇
豐富且強大的宏輔助實現熱仿真
電熱耦合及復雜工況的處理能力，幫助客戶實現產品的熱設計
如開篇提及，電子產品的失效有55%的原因是由熱引起的，所以必須對電子產品的熱設計予以重視。由于電場和熱場是緊耦合的關系，電熱耦合仿真方案越來越得到客戶的青睞，Ansys Icepak在這方面擁有比較大的優勢。此外, Ansys Icepak在業界同類產品中功能覆蓋范圍更廣, 這意味著 Ansys Icepak可以更好地幫助客戶實現電子產品的散熱設計。
展開 行業應用方案 | 電子散熱
電熱結構耦合仿真
SIwave-Icepak電熱耦合
3D Layout-Icepak電熱耦合
高效處理考慮trace影響的熱分析
簡單的直流壓降損耗計算
傾斜PCB 板熱仿真
3
機箱/大系統級熱仿真
處理復雜模型的能力，業界領先。
HFSS-Icepak電熱耦合
Maxwell-Icepak電熱耦合
Q3D-Icepak電熱耦合
Icepak-Simplorer仿真仿真
能夠處理復雜的MCAD數據
可以導入外部復雜網格
復雜流道的水冷熱仿真
多套熱仿真流程方便選擇
豐富且強大的宏輔助實現熱仿真
電熱耦合及復雜工況的處理能力，幫助客戶實現產品的熱設計
如開篇提及，電子產品的失效有55%的原因是由熱引起的，所以必須對電子產品的熱設計予以重視。由于電場和熱場是緊耦合的關系，電熱耦合仿真方案越來越得到客戶的青睞，Ansys Icepak在這方面擁有比較大的優勢。此外, Ansys Icepak在業界同類產品中功能覆蓋范圍更廣, 這意味著 Ansys Icepak可以更好地幫助客戶實現電子產品的散熱設計。
展開 行業應用方案 | 電子散熱
典型應用案例
封裝級熱仿真
PCB板級電熱耦合仿真
外形復雜產品的熱仿真
有復雜流道的水冷熱仿真
考慮真實風扇的熱仿真
機箱級產品的熱仿真
來源于：Ansys
聊一聊電子產品的熱設計技術
機箱/大系統級熱仿真
處理復雜模型的能力，業界領先。
HFSS-Icepak電熱耦合
Maxwell-Icepak電熱耦合
Q3D-Icepak電熱耦合
Icepak-Simplorer仿真仿真
能夠處理復雜的MCAD數據
可以導入外部復雜網格
復雜流道的水冷熱仿真
多套熱仿真流程方便選擇
豐富且強大的宏輔助實現熱仿真
Ansys的電熱耦合及復雜工況的處理能力，幫助客戶實現產品的熱設計。
如開篇提及，電子產品的失效有55%的原因是由熱引起的，所以必須對電子產品的熱設計予以重視。由于電場和熱場是緊耦合的關系，電熱耦合仿真方案越來越得到客戶的青睞，Ansys Icepak在這方面擁有比較大的優勢。此外, Ansys Icepak在業界同類產品中功能覆蓋范圍更廣, 這意味著 Ansys Icepak可以更好地幫助客戶實現電子產品的散熱設計。
時下先進的2.5D/3D IC封裝技術，包括通過硅通孔（TSV）、管芯和晶片堆疊、系統封裝SiP等，將成為5G芯片封裝設計的主流選擇。短互連路徑由于提高了I/O速度，堆疊芯片之間的TSV可實現更高的性能。隨著現在芯片的功率提高，尺寸緊湊，分析結構可靠性需要考慮芯片發熱、封裝發熱等條件。此類分析通常會使用芯片分析工具Redhawk，電子熱分析工具Icepak進行芯片與封裝熱分析，而結構分析工具Mechanical可使用以上工具的熱分析結果，再進行結構分析，這些工具組合構成了業界流程最完整、功能最強大的結構可靠性方案。
市面上同類的熱仿真軟件大多有比較明顯的功能缺失，比如不具備電熱耦合能力，或不能處理復雜曲面, 或網格類型和功能單一等。
展開 塑料螺旋流動測試：評估材料充模能力的核心方法
該方法通過測量樹脂在特定工藝條件下于螺旋形流道中的流動長度，為材料選擇、工藝設定和質量控制提供了關鍵數據。
01
測試原理
螺旋流動測試的核心在于：模具中的流動長度是樹脂粘度與注射壓力、填充速率（注射速度）、熔體溫度和設定條件的函數。測試使用一個具有特定截面厚度和圓形螺旋流道的專用模具。在模擬的典型注塑條件下，熔體被注入模具，并在流動中冷卻固化。最終測得的流動長度（螺旋流動度） 即是材料在該套條件下流動性的量化體現。粘度越低，流動越長，其潛在的充模能力也越強。
核心裝置：測試使用標準化的螺旋模具，通常為阿基米德螺線形，具有恒定的矩形流道截面和明確的厚度。模具中心設有進料口，材料由此注入。
02
從材料評估到生產指導
螺旋流動測試的價值在于其直接關聯工程實踐的多個方面：
評估批次一致性，監控材料性能：這是測試的基礎應用。流動（粘度）的變化為每批材料的流動性能、結晶度和凍結時間提供了直接指示?！叭魏沃饕呐伍g流動差異，都將有理由采用更精密的測量方法并與材料供應商討論?！?這對于保證生產穩定性至關重要。
篩選材料，預測復雜模具填充性：在開發新產品或使用新模具時，測試是評估材料是否適用的快速手段。對于難以填充的模具（hard-to-fill tools），它可以明確指出樹脂在標準條件下是否具備填充所需的流動長度。以尼龍材料的選擇為例：在制造電纜扎帶時，尼龍6/6因其優越的流動填充特性成為首選材料。與尼龍6/6相比，尼龍6具有更高的伸長率，但流動性較低。兩者性能均可良好，但基于流動性和經濟性，尼龍6/6是主要材料。
優化工藝參數，理解變量影響：測試能清晰揭示關鍵工藝參數對流動性的影響。例如，通過改變熔體溫度、填充速率（注射速度） 和模具溫度進行測試，可以建立工藝窗口。
展開 【產品】智能熱流體仿真軟件AICFD 2026R1發布
一、AICFD簡介
智能熱流體仿真軟件AICFD由天洑自主研發，在業界率先引入人工智能技術，高效解決工業級流動、傳熱、多相流、噪聲及燃燒等復雜仿真問題，為工程師提供更高效、精準、易用的流體仿真解決方案。
二、版本更新簡介
AICFD 2026R1版本更新聚焦在智能建模、AI網格、幾何模塊、旋轉機械、多相流及后處理等方面。
1、智能建模：CAE仿真智能體
AICFD 2026R1創新性地引入基于大模型的仿真智能體，用戶僅需以自然語言描述一段仿真需求，智能體即可自動解析仿真場景、推薦物理模型與邊界條件、完成求解設置。
仿真結束后，系統自動輸出結構化報告，實現“需求輸入→報告輸出”的端到端自動化。
該功能大幅簡化復雜仿真流程，降低CAE軟件使用門檻，使工程師將精力集中于產品創新而非工具操作。
2、AI智能網格
針對網格生成高度依賴人工經驗難題，AICFD 2026R1版本AI網格算法重大更新：
多域復雜場景支持：可處理包含旋轉機械、多部件裝配、復雜流道在內的多域幾何，自動識別域間交界面并生成保形、保特征的體網格，實現一鍵式全自動網格生成。
幾何保形優化：新增生成參考面功能，智能識別并保持原始幾何特征，在細小倒角、曲率劇變區域輸出高保真度邊界層網格。
AI網格監控與歷程動畫：網格生成過程實時可視化監控，并可導出網格演化歷程動畫，便于用戶評估網格質量。
3、幾何模塊全新升級
AICFD 2026R1新增從模型驗證到設計優化的一站式幾何處理工具：
幾何檢查：新增干涉檢查與水密性檢查功能，自動定位幾何缺陷，確保進入仿真環節的模型質量。
展開 NASA 開發新的航天級3D打印銅合金粉末
Launcher去年以來一直致力于開發概念驗證發動機E-1 ，這是一種3D打印銅合金（Cucrzr）發動機部件，集成了復雜冷卻通道，這一設計將使發動機冷卻效率得到提升。
圖：Launcher與3T、EOS 開發的3D打印銅合金火箭發動機部件
NASA在2015年取得了銅合金部件3D打印方面獲得進展，制造技術也是選區激光熔化3D打印，打印材料為GRCo-84銅合金。NASA用這項技術制造的3D打印零件為火箭燃燒室襯里，該部件總共被分為8,255層，進行逐層打印，打印時間為10天零18個小時。
這個銅合金燃燒室零部件內外壁之間具有200多個復雜的通道，制造這些微小的、具有復雜幾何形狀的內部通道，即使對增材制造技術來說也是一大挑戰。部件打印完成后，NASA的研究人員使用電子束自由制造設備為其涂覆一層含鎳的超合金。NASA的最終目標是要是要使火箭發動機零部件的制造速度大幅提升，同時至少降低50%的制造成本。
根據3D科學谷的市場研究，國內金屬3D打印企業鉑力特已在銅金屬激光成形領域取得了進展，研制出針對難熔金屬和高導熱、高反射金屬的3D打印工藝，實現了復雜流道的銅材料制造工藝，成功制備出3D打印銅合金尾噴管。
展開 
TurboTides:軸流壓縮機設計技術發展
一般軸流壓縮機分為：等中徑軸流壓縮機、等內徑軸流壓縮機和等外徑軸流壓縮機，如下圖所示：
等內徑軸流壓縮機的典型結構示意圖
等外徑軸流壓縮機的典型結構示意圖
等中徑軸流壓縮機的典型結構示意圖
由于軸流壓縮機技術是非常成熟的，氣體壓縮過程的流道短且簡單，氣體轉向變化小，基本是沿軸流動，離心壓縮機壓縮氣體的流道長且有較多的急劇轉彎，因而軸流壓縮機損失小，效率高。再次，軸流壓縮機的葉柵在空氣動力學方面的理論研究和試驗工作相對比較充分，試驗數據和設計方法比較成熟，所以軸流壓縮機效率通常比離心壓縮機高8%～10%。壓縮相同容積的氣體時，具有復雜流道的多級離心壓縮機機器尺寸比軸流壓縮機大的多。另外，軸流機的故障率較低，比離心機少很多。
展開 鉑力特發布金屬3D打印剖分軟件Build Planner，已穩定運行11萬小時
△掃描二維碼觀看直播回放
一、剖分高效性
與傳統行業相比，選區激光熔化成形的優勢之一是更適合于成形復雜結構的零件，例如傳統鑄鍛造無法成形的復雜流道結構、復雜輕量化點陣結構等。而剖分效率與結構復雜度相對成反比，因此結構復雜度的上升會帶來剖分效率一定程度上的下降。
針對這個問題，鉑力特BP團隊結合打印零件的結構特點，做了大量的工作來提高復雜結構的剖分效率。與前期版本相比，新版剖分效率提升了2%-97%不等，平均剖分效率提高至62%。
二、打印高效性
打印高效性是BP性能的核心指標之一，而打印效率的提高必須建立在實際打印的經驗之上，保證打印效率提高的同時兼顧打印質量。鉑力特基于全產業鏈解決方案服務經驗，將生產所得的多項優化經驗耦合進BLT-Build Planner，和前期版本相比打印效率提高了2%-10%不等，平均打印效率提高在5%以上。
隨著增材制造需求的增長，效率的提高將會在設備產能提高、產品成本降低上為客戶創造更大的價值。
三、功能多樣性
打印過程中容易造渣的材料在使用高效大層厚參數進行打印時會產生過多的黑渣，從而影響最終成形件的內部致密性。針對這種情況， BLT-Build Planner軟件中開發了針對性的專有功能，通過掃描路徑上的優化來減少了黑渣的產生，提高零件的內部質量。
同時，BLT-Build Planner軟件開發有數十個表皮優化功能來提高打印零件的表皮質量。通過優化功能，解決了表皮和內填充交界區域存在孔洞的問題，使表皮內部保持致密的同時表面粗糙度也得到提升。
四、人機交互友好性
考慮用戶的使用習慣，鉑力特提取了多樣本的用戶優化需求，融合進BLT-Build Planner軟件，持續提高軟件的人機交互友好性。
展開 增材制造，“降本增效”設計思維必不可少
一般打印時間越長，出現故障的風險越高；模型結構越大越復雜，打印失敗的風險越高。某些產品打印失敗1-2次并不少見。
降本增效——增材制造實現批產的出路
一般認為，增材制造的成本優勢與結構復雜程度和批產數量密切相關，如果批產數量超過平衡點，傳統的鑄造、鍛造、機加等工藝將更具競爭力。根據不同的結構復雜程度和替代工藝成本，這一平衡點介于數十件到數百件之間。
然而，GE公司的3D打印燃油噴嘴成功打破了這一魔咒，它是世界上第一個實現大規模量產的3D打印零部件，年產量達到3~4萬件。其原因就在于通過基于增材制造的優化設計，提高了發動機的燃燒效率和燃燒穩定性。
雖然燃油噴嘴只有核桃般大小的結構（黃色方框內），里面卻有14條精密的流體通道。這些復雜的冷卻流道大大提升了冷卻效果，降低了燃油噴嘴積炭的速度，因此噴嘴的使用壽命增加了5倍。
3D打印燃油噴嘴對油路流道進行優化設計，消除流道中的突然擴張和突然變向，增大燃油流速，從而減少燃油流過這些地方時與熱管壁的換熱。
最終，3D打印燃油噴嘴重量比傳統方式減輕了25%，壽命提高了5倍，成本效益上升了30%。國產C919客機也采用了這款帶有3D打印燃油噴嘴的Leap發動機。
2021年，GE公司又開發了另一個增材制造批產零件——渦輪機引氣部件，在精確評估成本/效益的模型基礎上，證明了金屬3D打印在成本上也可以和鑄造工藝一較高下。
GE Aviation梳理了現有的數百種鑄件，從尺寸、形狀、功能、材料、工藝、后處理等角度制定了成本分析模型，核算了每個零件的3D打印成本與收益，最終選擇了渦輪機引氣部件。
展開 全新體驗的Fluent Meshing | 在燃氣渦輪中的應用
針對上述挑戰，Ansys在2019年推出了基于單個操作流程界面的全新高效網格劃分工具Ansys Fluent Meshing，該網格劃分工具包含了最新的Mosaic多面體網格且可進行自動網格劃分，特別適合于包含復雜冷卻流道的氣冷燃氣渦輪葉片的網格劃分和前處理?；贏nsys SCDM幾何前處理工具和Ansys Fluent Meshing網格劃分工具可完美應對復雜氣冷燃氣渦輪幾何前處理和高質量網格劃分的挑戰！
1、基于Ansys SCDM進行幾何前處理
在正式的網格劃分之前需要對渦輪葉片進行幾何前處理，主要包括以下環節：
幾何結構修復：SCDM可一鍵對缺失面、部件干涉等進行修復得到修復后的實體模型，效率遠高于傳統CAD軟件。
幾何細節簡化：在氣冷渦輪葉片CFD仿真之前一般會對計算結果影響較小的倒圓、小孔、臺階等結構進行簡化，SCDM可對上述細節進行批量選擇后一鍵式進行簡化。
內冷卻流道抽?。簹饫錅u輪葉片一般包含復雜的內冷卻流道，使用SCDM的Extract Volume功能可一鍵對其進行抽取，并與原固體葉片進行拓撲共享創建流固交界面，精度和效率都遠高于使用布爾運算進行前處理的傳統CAD軟件。
展開 