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2021 - 06 - 03
编撰:刘琼 上海安世亚太光学应用工程师本文共计1489字,阅读时间预计5分钟编者按本文阐述了Ansys SPEOS 2021R1出现的新功能,作者从4个维度、11个角度进行了深入剖析,文字、图片和视频三种方式相辅相成,向大家清晰地展示了Ansys SPEOS升级后的优势。Ansys SPEOS 2021R1自发布以来,已经有很多用户进行了更新。通过这段时间的体验,不少用户对Ansys SPEOS ...
2021 - 03 - 04
作者:吴华春 上海安世亚太结构应用工程师本文共计1591字,阅读时间预计5分钟编者按作者在本文对DEFORM软件使用时常出现的问题进行了深入探讨,并针对应变值不变的问题提出了解决方案,有利于技术工程师在实际使用时进行更好的模拟仿真。在变形中,有一种相对常见的情况:零件变形,但有效应变保持为0,其他变量(如应力)的行为异常。报错信息如图-1所示,工件的单元应力为0。(注:图-1所示错误多发生在用户自...
2021 - 02 - 03
作者:吴华春 上海安世亚太结构应用工程师本文共计3974字,阅读时间预计9分钟编者按作者在本文中对齿轮整个成形过程所涉及的工艺进行了分析,并提出从切削到热处理的过程中,DEFORM可以进行一系列的仿真分析,帮助研发人员减少研发周期,避免人为的设计缺陷,为整个齿轮行业提供CAE仿真支持。齿轮作为可以改变运动方向及形式以及传递力矩的部件,已经成为机械行业中必不可少的核心零件。特别是在国家提出“中国制造...
2021 - 01 - 20
作者:李桂花 上海安世亚太结构应用工程师本文共计1199字,阅读时间预计4分钟编者按ICT技术已经是现代电子企业常用的测试技术,本文中作者使用ANSYS Sherlock软件进行ICT测试,评估由于过应力导致的风险组件,并根据结果提出改进措施。随着微电子技术和电子组装技术的发展,PCBA(Printed Circuit Board Assembly,印刷电路板组件)布局和组装呈现出复杂化...
2021 - 01 - 13
作者:高征宇 上海安世亚太流体应用工程师本文共计1435字,阅读时间预计5分钟编者按作者由浅入深,通过《数码宝贝》引申出数字孪生的发展历程与生活中的实际运用,分析了数字孪生运用中的重点及难点,最后通过案例展示了数字孪生的使用方式。或许大家有发现数字孪生的概念正慢慢地变得火热起来。不仅变成了众多行业、企业,各种大中小型研讨会追捧的话题,也成为了大家茶余饭后的谈资。数字孪生可以说1970年Apollo...
2021 - 01 - 07
作者:李超峰 上海安世亚太流体应用工程师文章发布:上海安世亚太官方订阅号(搜索:PeraShanghai)联系我们:021-58403100本文共计1371字,阅读时间预计4分钟编者按作者通过一个优化模具通道的案例进行分析和讲解,拆分了该案例的优化步骤,让我们清楚地了解到ANSYS POLYFLOW在挤出工艺中的重要作用。背景挤出成型是聚合物、玻璃及食品加工连续性生产工艺的重要方法。由于聚合物在拉...

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多相流在仿真中的应用和展望(下)
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多相流在仿真中的应用和展望(下)

介绍

翻译:赵亚  上海安世亚太流体应用工程师

本文共计1320字,阅读时间预计5分钟


编者按

上周我们谈到多相流的分类及仿真方法,如果大家记忆有些模糊的话,点此链接来回忆上篇内容吧!接下来作者会进行案例分析和行业解决方案解析,展示ANSYS在多相流仿真领域的运用。

多相流仿真展望

即使当今多相流仿真功能已经十分强大,但是工程师仍在努力推进多相流仿真的边界。

他们将融入并模拟更多的物理模型:物化反应、运动物体、高速、尺寸变化、相变和热交换,并解决更大规模物理系统的问题。例如,一家能源生产商对油水重力分离器进行了模拟,网格总数超过10亿个单元。


除了石油和天然气,化工、电力、汽车、航空航天和海工装备等工业领域也在更多地应用多相流模拟。

例如,泳装生产厂商Speedo应用多相流模拟优化护目镜设计。相比于游泳者体型,液滴尺寸非常小,护目镜模拟需要高精度网格捕捉液滴作用力。水膜厚度至少需要10个网格单元解析计算,进而导致网格总数急剧增加。

多相流在仿真中的应用和展望(下)

▲ Speedo应用多相流模拟设计高性能泳镜,

由Speedo提供。


多相流仿真案例分享:全自动洗碗机

为了优化全自动洗碗机的能量使用效率和用水量,工程师运用多相流和多物理场模拟多种流型变化:从旋转臂上的喷嘴喷出的射流、射流飞溅在餐具上形成水膜、液膜或水滴从餐具上滑落以及旋转臂下的积水过程。

他们使用ANSYS Fluent的拉格朗日方法模拟了水喷射流以及液滴从旋转喷射臂到餐具的完整运动过程。

拉格朗日液膜模型准确模拟了喷射水流冲击餐具形成薄膜的过程,并可计算薄膜厚度、覆盖率以及其受喷射臂设计因子的影响。

■ VOF模型用于模拟重力引起的流动以及液膜和液滴滑落到洗碗机底部积水池的过程。

■ 蒸发和冷凝模型模拟了干燥过程。

全自动洗碗机的多相流模拟只是其完整的多物理场系统仿真的一部分,完整仿真流程还包括:ANSYS SpaceClaim快速创建初始模型和多种替代设计模型;ANSYS Mechanical进行线性和非线性仿真,以流致振动、噪音和疲劳性能为目标,优化结构设计;ANSYS Electronics and Systems提供电机、控制显示和传感器相关解决方案。

多相流在仿真中的应用和展望(下)

▲ 全自动洗碗机的瞬态多相流仿真需要多种不同的模拟功能:喷雾、液膜、体积分数、相变等。


ANSYS多相流解决方案

多相流在仿真中的应用和展望(下)
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多相流在仿真中的应用和展望(下)
多相流在仿真中的应用和展望(下)
多相流在仿真中的应用和展望(下)
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ANSYS提供多相流仿真解决方案

ANSYS持续更新,完善求解器功能,以解决多相流仿真中遇到的挑战,确保解决方案的高保真度、高鲁棒性、易用性、最少求解时间和优化设计功能。

ANSYS仿真工具经过反复验证,能够确保正确的方程式得以求解,并最小化数值、建模和系统误差。

■ ANSYS高性能计算(HPC)使其能够模拟尺寸更大、保真度更高、物理现象更复杂的多相流模型,可在产品开发设计的每个阶段提供深入的分析和高效的优化。


如您想学习更多有关多相流及ANSYS软件使用操作等内容,可持续关注【上海安世亚太】微信公众号。


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2021 - 06 - 03
编撰:刘琼 上海安世亚太光学应用工程师本文共计1489字,阅读时间预计5分钟编者按本文阐述了Ansys SPEOS 2021R1出现的新功能,作者从4个维度、11个角度进行了深入剖析,文字、图片和视频三种方式相辅相成,向大家清晰地展示了Ansys SPEOS升级后的优势。Ansys SPEOS 2021R1自发布以来,已经有很多用户进行了更新。通过这段时间的体验,不少用户对Ansys SPEOS 2021R1给出了好评,但是也有很多用户由于产品领域差异、产品侧重点以及使用深度等问题,对Ansys SPEOS 2021R1究竟增加了哪些新的功能仍然存在疑问。接下来,我们详细介绍一下Ansys SPEOS 2021 R1的新功能。传感器/自动驾驶增加新型激光雷达传感器模块:扫描式激光雷达和旋转式激光雷达,并且整体进行了升级,具体内容如下:■ 激光雷达模拟允许定义激光雷达传感器的发射顺序,调用文件中内含的发射时间、光源功率、发射角度等信息使仿真更加真实。图1 激光雷达类型■ 利用SPEOS-LiDAR的原始飞行时间,分析激光雷达传感器接收的信号,例如三维点云生成、开发出更稳健的检测算法。图2 TOF后处理功能详细信息■ 雾模拟:增加环境光,配合基于对比度的智能算法,可以检测到卡车(灰色信号)。图3 原始飞行时间Time of Flight – 雾模拟可视化SPEOS可实时预览SPEOS 实时预览preview功能:1、支持复杂光源(包含光谱和光强信息),可以预览色差、色变等现象。图4 实时预览色差现象图■ 预览逆向模拟中的照度探测器,计算包含环境光的照度结果,实现Sunburn效应分析的快速模拟。图5 逆向模拟中的照度探测器■ 实时预览各种复杂的体散射材料。从库中预览任何雾材料,以及最复杂的漫反射材料。图6 实时预览雾和乳白色材质...
2021 - 03 - 04
作者:吴华春 上海安世亚太结构应用工程师本文共计1591字,阅读时间预计5分钟编者按作者在本文对DEFORM软件使用时常出现的问题进行了深入探讨,并针对应变值不变的问题提出了解决方案,有利于技术工程师在实际使用时进行更好的模拟仿真。在变形中,有一种相对常见的情况:零件变形,但有效应变保持为0,其他变量(如应力)的行为异常。报错信息如图-1所示,工件的单元应力为0。(注:图-1所示错误多发生在用户自定义材料中,因此用户首先要确认输入的材料参数是否符合材料本构模型。)当应变率非常小时,应变值不变的问题很常见,并且与称为'极限应变率'的值相关。图-1 单元应力为0的错误信息什么是极限应变率?在DEFORM中,刚塑性有限元算法是因变形而在单元中产生的应力。在刚塑性模型中,如果一个单元没有塑性变形,那么该单元的应力是不明确的。然而良好的收敛,需要一致的应力。为了改善收敛,DEFORM 使用被称为“极限应变速率(LMTSTR)”的值来识别零件的刚性或几乎刚性区域,并计算变形率接近零的区域的流动应力。 一般来说,流动应力和应变率之间的关系是非线性的,由流动应力定律定义。 在低于极限应变速率的值下,可假定流动应力和应变率关系在0和(极限应变率)下的流动应力之间是线性的。根据计算目的,应变率低于极限应变率的单元被视为“刚性”。它们不会计算应变,并且报告的有效应力可能相当低。如何计算极限应变率?极限应变率保持是指“平均应变率”的固定比率。该比率在前处理器工件属性中进行定义,通常为100:1。■ 低于LMTSTR的应变率流动应力是基于从0到LMTSTR流动应力之间的线性拟合计算。■ 在每个变形时间步数中,计算所有变形单元的平均应变率,此后更新的值便会重新计算极限应变率。■ 对于应变率低于LMTSTR的单元,应变和损伤值不会增加。为什么这会引...
2021 - 02 - 03
作者:吴华春 上海安世亚太结构应用工程师本文共计3974字,阅读时间预计9分钟编者按作者在本文中对齿轮整个成形过程所涉及的工艺进行了分析,并提出从切削到热处理的过程中,DEFORM可以进行一系列的仿真分析,帮助研发人员减少研发周期,避免人为的设计缺陷,为整个齿轮行业提供CAE仿真支持。齿轮作为可以改变运动方向及形式以及传递力矩的部件,已经成为机械行业中必不可少的核心零件。特别是在国家提出“中国制造2025”发展制造业的时期,精密化的齿轮在汽车、高铁、航空航天、智能机器人等高尖端行业中,决定着这些的行业的根基。简单举例,智能机器人手臂中的椭圆行星齿轮,其研发和生产基本控制在国外大公司手中。欧美日等西方发达国家在齿轮成形生产中,已经把CAE仿真完全融合到整个制造过程中。利用CAE的优势减小生产成本,提高开发优势,是西方发达国家掌握核心技术的关键手段。DEFORM作为业界公认应用最广泛的金属体积成形、切削加工以及热处理表面处理的CAE仿真软件,其可以为齿轮成形加工的过程提供CAE支持,提高齿轮的加工精度,下文将从齿轮的各种加工类型和热处理进行分类说明。齿轮成形类型[1-2]现代齿轮成形方法基本上分为2种,分别是切削成形和塑性成形。齿轮切削成形齿轮切削成形又分为仿形法和范成法。仿形法仿形法是指利用外形与齿轮齿槽相同或相近的成形刀具加工齿轮齿形的方法,包括铣齿、拉齿、磨齿等。范成法范成法是指利用齿轮刀具和齿坯之间保持强制的啮合运动关系而成形齿轮齿形的方法,包括滚齿、插齿、剃齿等。图-1 齿轮切削成形齿轮塑性成形齿轮塑性成形因采用少、无切削的净成形和近净成形,可节省材料、节约工时。最主要的是这种成形方法没有切断金属流线,采用压实和压密金属晶粒即可提高齿轮的强度(可以提高20~30%),增加齿轮的寿命。在现阶段,对于能够采用体积塑性成形的齿轮,各个齿轮生产公司和工厂大都采用此类方法。齿轮...
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