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使用 LS-DYNA 进行摩擦搅拌焊接 光滑粒子流体力学 (SPH）搅拌摩擦焊 (FSW)搅拌摩擦焊（FSW）是一种固态连接工艺，可在金属（主要是铝及其合金）上形成高质量的焊缝。它需要将旋转工具插入两个工件之间的接合处。 工具会产生热量并软化材料，但不会将其熔化。当工具旋转时，它搅拌并混合软化的材料，形成固态粘接。 FSW 具有变形最小、可连接异种材料等优点。 它被用于航空航天和汽车行业，以制造坚固可靠的部件。图 1：摩擦焊接工艺 LS-DYNA 光滑粒子流体力学 (SPH）SPH 方法是一种无网格的拉格朗日数值技术，可用于模拟流体动力学问题中的不同物理现象，也可用于模拟包含高速和大变形的结构问题。 该方法将连续域离散为粒子，每个粒子都具有一定的属性，如质量、速度和其他相关变量。 与有限元法一样，SPH 法也通过求解守恒方程来求解速度、压力和能量。 这些粒子根据平滑函数（SPH 核函数）相互影响，该函数决定了相邻粒子相互影响的变化率。守恒方程支持域二维表示法核函数二维表示法以下是利用平滑粒子流体力学模拟搅拌摩擦焊接的动画演示：动画 1: 摩擦搅拌焊接结果 动画 2: 搅拌摩擦焊温度随时间变化的结果

在本博客中，我将讨论介电击穿以及如何使用 Ansys Maxwell 计算起始电压和击穿电压。电介质是一种电绝缘材料，每种电介质都有一个电压极限，如果超过该电压极限，就会导致电介质击穿并在电介质内产生电弧。起始电压是电介质开始电离的电压极限。击穿电压是超出起始电压的电压极限，如果超过这个电压极限，电介质就会完全电离，并产生完全电弧。 型号 本例中使用了 Ansys Maxwell 静电求解器。模型包括一个电位为 100V 的铜电极、一个电位为 0V 的铜圆盘、一个用于绘制电场和场线轨迹（弧线）的后处理矩形区域，以及一个未显示的模型区域边界。设置 右键单击 "分析"，选择 "添加解决方案设置"。右键单击 Setup1，选择 "分析"。结果 右击后期处理矩形，选择 Fields >> Emag。接下来，右键单击后处理矩形，选择字段>>标记>>，然后选择 "添加标记"，根据需要将标记放置在感兴趣的位置。标记的位置可以编辑。在本示例中，选择了五个标记，间距为 1 毫米，一个标记位于电极尖端的中心。然后添加场线轨迹，选择区域体积，并选择添加到模型中的所有标记。电场线轨迹（弧线）叠加在后处理矩形区域的电场幅值分布上。右键点击场线轨迹图，选择 "初始电压评估"。选中与标记相对应的所有行，然后选择 "评估"。根据需要调整介电特性。流线常数 "k "取决于气体类型，其值介于 0 和 1 之间。当 k 接近 1 时，起始电压和击穿电压的值会越来越接近。

计算能力的提高使得化学过程的建模和模拟能力得到了改善。计算流体动力学（CFD）是研究工艺在进行几何和操作修改后的性能的有用工具。CFD 适用于确定发生化学反应、热量和质量传递的复杂几何形状工艺内部的流体动力学。近年来，CFD 受到了研究人员的广泛关注。本书收录了发表在 MDPI 各种期刊上的 11 篇手稿。 摘要 第 1 章：氢可能是一种很有前途的源燃料，通常被认为是一种清洁能源载体，因为它可以用乙醇生产。乙醇是一种可再生原料，易于运输，可生物降解，毒性低，含氢量高，易于储存和处理。与其他碳氢化合物燃料相比，乙醇蒸汽的重整温度相对较低，并且由于氢气的生成量高而被广泛研究。本研究开发了一种新的乙醇蒸汽转化（ESR）计算流体动力学（CFD）模拟模型。重整系统模型由乙醇燃烧器和催化床反应器组成。液态乙醇在火箱内燃烧，然后燃烧器的辐射热通量传递到催化床反应器，将乙醇蒸汽混合物转化为氢气和二氧化碳。拟议的计算模型由两个阶段组成--使用火灾动力学模拟软件（FDS）（5.0 版）模拟乙醇燃烧器，以及对转化器内部发生的蒸汽转化过程进行多物理场模拟。在这项工作中使用了 COMSOL 多物理场软件（4.3b 版）。该软件可同时求解流体流动、传热、扩散与化学反应动力学方程以及结构分析。结果表明，乙醇燃烧器产生的热释放率可以提供维持重整过程所需的热通量。研究发现，氢气和二氧化碳的质量分数沿重整器轴线增加。氢气的质量分数随着辐射热流量的增加而增加。研究表明，冯米塞斯应力随着热通量的增加而增加。此外，还讨论了有关钢套结构完整性的安全问题。这项工作清楚地表明，通过使用温度转化率低的乙醇，钢管结构强度的下降幅度很小。数值结果清楚地表明，在乙醇转化的正常条件下（钢的温度约为 600 °C 或 1112 °F），HK-40 钢合金的断裂时间大大增加。在这种情况下，断裂时间大于 100,000 h（超过 11.4 年）。 乙醇蒸汽转化制氢系统的 CFD 仿真.ChemEngineering 2018, 2, 34. https://lnkd.in/dffFk4fs 摘要 第 2 章：压缩气体或过热液体中积累的内能推动了不同类型的爆炸。此类爆炸的一个著名例子是装有压力液化物质的容器爆裂，即沸腾液体膨胀蒸汽爆炸（BLEVE）。热 BLEVE 事故的主要原因是罐体蒸汽侧的钢外壳直接加热（池火或喷射火）至超过 400 °C...

这篇文章的目的不是对方程进行数学推导，而是对方程中不同术语的含义进行简明、直观的解释。此外，我们还将分析从方程中可以推导出的有关流动特征的一些重要概念。 我们使用的基本方程是质量、动量和能量守恒原理的代表。在拉格朗日参照系中，这些原理得到了最有效的阐述和理解，我们可以根据不变的流体包裹随时间变化的路径来描述运动。 然而，欧拉参照系涉及描述流体经过独立于流体的空间参照系中的点时的运动情况，从概念和定量的角度来看，它最终是更受欢迎的选择。在这种情况下，我将采用的方法是先简要解释拉格朗日参照系中守恒定律的意义，然后再讨论如何在欧拉参照系中阐明这些定律。 在拉格朗日框架和欧拉框架下，我们都将研究小体积流体的行为，尽管每种情况下的定义各不相同。将我们的守恒定律推导为偏微分方程（PDEs）需要一个接近流体包裹无限小尺寸的正式过程。虽然我们不会在本文中深入探讨这一过程的具体细节，但重要的是读者要记住，无论在哪个参照系中，流体包裹都应被视为任意微小的概念。 兰姆（Lamb，1932 年）提供了固定拉格朗日流体包裹的定义，指出它在整个时间内只由相同的流体粒子组成。为了保持这种一致性，包裹的边界面必须随流体一起移动，以防止任何流体粒子穿过它。然而，必须承认的是，这个概念只是一种理想化，只在我们的概念连续体世界中成立。在现实中，分子不可避免地会向两个方向扩散穿过这样的边界，我们所能做的就是确保边界跟随流体的平均运动，从而确保没有物质净流过边界。无论从哪个角度看，包裹中始终包含相同数量的物质，并且在其边界表面上没有净物质流。这种不考虑质量扩散的方法适用于相对物种浓度保持不变的单物种流体或多物种流体。但是，如果相对物种浓度变化很大，那么定义拉格朗日流体包裹就会出现问题。目前，我们暂且忽略拉格朗日描述的这个小限制，继续讨论。 如前所述，质量、动量和能量都有守恒定律。原因在于这些量是物理学和热力学中的基本量，因此必须保持不变。而压力或粘性应力则不同，它们因其性质而没有守恒定律。质量、动量和能量与流体材料错综复杂地联系在一起，并与流体材料一起对流。这些对流量与拉格朗日流体包裹相关联，这意味着包裹内数量的任何变化只能发生在包裹内或其边界的物理过程中。守恒定律用于量化这些变化，为从拉格朗日角度理解质量、动量和能量守恒提供了框架。 流动的连续性--我们的质量守恒 根据我们在拉格朗日描述中对流体包裹的精确定义，包裹内的质量守恒从本质上得到了保证。然而，负责明确确保质量守恒的方程必须发挥额外的作用。连续性方程在不同点的流体密度和所占体积之间建立了联系，从而满足了两个基本标准：质量守恒是每个拉格朗日包裹的基本原则，符合包裹的定义特征。 拉格朗日包裹之间没有空隙，相邻的包裹也不会相交。必须将整个流体体积视为完全由拉格朗日包裹填充，以保持质量守恒。拉格朗日描述中的连续性方程在物理意义上很容易理解：当流体包裹的体积发生变化时，流体的密度也必须发生变化，以保持包裹的质量不变。 虽然连续性方程的基础是物理的（上述要求 1 和 2），但它对流动的要求不像其他方程那样具有直接的因果关系。例如，在动量守恒中，力直接导致加速度；在能量守恒中，力直接导致加速度。https://www.youtube.com/watch?v=zUaD-GMARrA 流体包裹上的力与动量守恒 在拉格朗日参照系中，牛顿第二定律 F = ma 明确规定了动量守恒。我们的拉格朗日流体包裹具有恒定的质量，其加速度由施加在它身上的力的累积效应决定。 重力和电磁力等体外力可能会作用在包裹上，但在空气动力学中，这些力通常被认为是微不足道的。重点主要是邻近包裹对包裹表面施加的力。根据牛顿第三定律，这些表面力在共享边界上必须相等且相反。这些力被称为表观内部流体 "应力"。我们知道，在理想化的连续体世界中，这些应力可以被视为分布应力，而实际上，它们只是分子运动引起的动量传递所产生的表观应力。尽管如此，我们仍将把它们视为实际应力。 在 "All About CFD"--"空气动力学基础 "之前的讨论中，我们探讨了将这些应力表示为张量的概念。事实证明，这种方法在数学运算方面很有优势。不过，为了获得物理理解，从力矢量的角度思考更为直观。通过将应力张量与地块间假定边界的法线单位矢量进行收缩，我们可以得到一个代表作用在边界上的单位面积力的矢量。此外，我们还可以将该向量分解为两个分量：一个是垂直于边界的分量，另一个是平行于边界的分量。在 NS 方程中，垂直分量被假定为局部静水压力，通常称为静压。另一方面，平行分量被称为剪应力，它完全来自粘度的影响。https://www.youtube.com/watch?v=VvDJyhYSJv8由于压力在连续介质流体力学中的固有性质，从直观上理解压力是一项挑战。压力可以形象地理解为施加在空间特定点的假设边界上的法向应力。尽管压力是一个标量，但它在给定点上向所有方向均匀施力。最初，理解这一概念可能比较困难。某些评论家，如 Anderson 和 Eberhardt (2001)，错误地将静压定义为 "与水流平行测量的压力"。然而，这种描述违背了压力的真正本质，即压力不受流动方向的影响，并均匀地作用于所有方向。理解压力的更直观方法是考虑压力对一个小而有限的流体包裹的影响。在一个恒定的压力场中，该液块在各个方向上都会遇到来自周围流体的相等内向力。 要在包裹中产生任何加速度，作用在包裹所有面上的总应力必须产生一个非零的矢量和，这表明存在一个不平衡力。包裹相对面上的应力方向相反，如果大小相等，则会相互抵消。在恒压场中，法向应力相互抵消，因此不会产生不平衡力。要产生不平衡力，包裹两侧的应力大小必须不同，这就需要非均匀压力或粘性应力。因此，不平衡力并不取决于应力本身，而是取决于应力梯度，在压力情况下，应力梯度用 ∇p 表示。这通常涉及非均匀流体流动。由于力会受到流体包裹及其邻近包裹运动的影响，应力和速度之间的因果关系就变成了循环关系，从而增加了我们分析的复杂性。我们即将推出的 "All About CFD "系列之 "空气动力学基础 "将进一步探讨这一主题。 包裹的加速度受动量方程控制，因此要确定包裹的速度，必须对方程进行积分。本系列的后续章节将展示如何积分不粘性流体稳定流动的动量方程，从而得出伯努利方程这一极具价值的流动关系式。

网格划分一直被认为是仿真预处理阶段最耗时的工作，事实也是如此。然而，复杂的几何形状被认为是网格划分耗时长的唯一原因。对于显式模型来说，这项任务变得更加艰巨，因为在显式模型中，六面体网格划分是避免元素坍塌和模型在求解过程中保持稳定的首要任务。 对于简单几何体，网格划分工作也可能很复杂。其中一种情况是涉及多种元素拓扑结构的混合网格划分。常见的例子有蜂窝结构和带加强筋的土木结构。在这种情况下，很难在不同拓扑结构的元素之间手动建立节点连接。 Abaqus CAE 可以解决这个问题，因为它提供了自动混合网格划分功能。这种技术要求用户在网格划分之前定义蒙皮和弦杆。这些蒙皮和弦杆为壳和梁元素的生成提供支持，这些元素在节点位置与底层连续实体元素融合。结果是由连续实体元素的三维矩阵、用于表皮的二维壳和用于加固的一维梁组成的单一混合网格。 在本博客中，我们将逐步展示在 Abaqus CAE 中进行这种混合网格划分的过程我们以绿色的三维块矩阵为例，该矩阵在顶部和底部有两个白色的表皮，在垂直边缘有四个红色的弦杆。 步骤 1：定义三维块并为其命名。定义矩阵、表皮和弦杆的各个材料属性。这是传统的材料定义方法。 第 2 步： 进入 CAE 的属性模块。使用如图所示的工具定义带有两个面支撑的蒙皮和带有四个边支撑的支柱。完成后，它们将出现在历史树中。第三步： 为三维矩阵定义实体截面，为蒙皮定义壳截面，为支撑杆定义梁截面。使用三个截面赋值将这些截面分配给相应的几何体。酌情使用厚度和横梁截面参数。在给出的问题中，我使用了厚度为 2 毫米并在适当方向上偏移的壳和半径为 1 毫米的圆梁。 第 4 步：这是容易遗漏的重要信息。如下图所示，定义弦杆的梁方向向量。该功能位于属性模块中。CAE 将提示用户定义 "n1 "矢量，该矢量不应与梁的方向重合。 n1 "投影在横梁的法线平面上，作为横截面剖面的主要最大面积力矩的方向。.在此问题中，全局 Z 为弦杆方向。由于横截面是圆形的，因此可以将全局 X 或全局 Y 作为 n1 的方便定义。但是，如果横截面是 C 型通道、I 型通道或 L 型通道，则应适当定义 n1 向量，以正确确定通道在空间中的方向。步骤...

天线在现代通信和雷达系统中发挥着至关重要的作用，能够在各种平台上传输和接收电磁信号。设计高效的天线需要深入了解电磁原理，以确保最佳性能。Ansys HFSS 是一款功能强大的设计工具，以精确模拟电磁场而著称。有了 HFSS，天线设计不仅变得高效，而且变得直观。友好的用户界面与参数分析和优化算法等先进功能相结合，可以轻松探索各种天线配置，并快速重复设计以获得满足要求的解决方案。 模型几何 首先，用户可以利用直观的界面绘制天线几何图形，范围从简单的结构（如导线天线）到复杂的阵列配置。HFSS 的主要优势之一是支持参数化几何，允许用户使用变量而不是固定值来定义几何尺寸。这样就可以轻松探索设计变化，便于进行参数研究，优化天线性能。 下图显示了一个完全参数化的探针馈电圆形贴片天线模型。项目管理器 "下方的 "属性 "视图显示基片尺寸已被参数化。功能区的 "绘图 "窗格显示了许多一维、二维和三维绘图操作以及布尔操作，可用于创建模型的几何形状。一旦定义了天线元件和馈电结构的几何形状，创建天线周围的空气箱就是一个重要步骤。空气箱的尺寸可用于确定仿真域的边界，并确保准确呈现天线的电磁环境。在上图的模型中，空气箱被创建为线框视图中的一个区域。 材料属性和边界条件 材料属性分配给模型内的对象，包括天线元件、印刷电路板基板和周围结构。材料属性定义了电磁波与物体的交互方式。天线仿真的相关材料属性包括介电常数、介质损耗正切和导电率。通过准确指定材料属性，用户可以模拟真实环境中的天线，并评估其在不同工作条件下的性能。 HFSS 包含一个材料库，其中有许多天线设计中常用的材料。用户可以在材料库中添加自定义材料。材料属性可以与频率相关、各向异性、空间相关和/或温度相关。下图显示了贴片天线模型中使用的衬底材料的材料库定义。边界条件在定义仿真域边界的电磁场行为以及 2D 物体的电磁场行为方面起着重要作用。对于天线，HFSS 提供了多个选项来指定边界条件，以模拟开放空间，允许电磁波自由传播而不产生反射。这些选项包括二阶吸收边界条件 (ABC)、完全匹配层 (PML) 和有限元边界积分 (FE-BI) 终止。下图显示了分配给空气箱区域外表面的吸收边界条件。对于二维导电物体，如天线和接地平面，会指定一个有限传导边界条件。HFSS 包括多种表面粗糙度模型，可应用于这些边界，以密切匹配制造天线的特性。天线模型中经常使用的其他边界条件包括对称平面、周期性边界和阻抗边界。下面的图片显示了分配给贴片天线和地平面的有限传导边界条件。端口激励 为天线馈电激励分配端口是确保准确模拟天线性能和行为的重要步骤。与测量一样，端口提供了分析天线输入阻抗和匹配特性的便捷方法。端口可用于获取散射参数（S 参数），这些参数可描述天线阻抗的频率响应以及多个元件之间的耦合。 波端口通常用于模拟波导天线和同轴馈源天线，并提供包括特性阻抗和传播常数在内的二维场解决方案。端口的相位基准可通过沿馈线长度方向去嵌入来调整。 结块端口可用于在特定位置（如偶极子天线的两臂之间）提供直接激励。用户可指定激励的参考阻抗。 下图显示了分配给馈给贴片天线的同轴电缆的波端口。在这种情况下，当波端口位于模型体内部时，会使用一个导电物体来支撑端口。箭头表示端口定义的去嵌入距离。解决方案设置 模型求解前的最后一步是指定求解参数。这包括定义自适应网格频率、频率扫描类型和分辨率，以及与收敛相关的求解参数。自适应求解频率可指定为感兴趣的最高频率，以确保获得良好的网格。网格也可以在指定的多个频率或指定的频段内进行调整。对于包含端口的天线模型，默认的收敛参数是当前和上一次自适应通过之间 S 参数值的最大差值。下图左侧显示的是在 11.6 GHz 频率上自适应网格的解决方案，直到 S 参数值的变化低于 1.5%。右侧显示的是选项选项卡，HFSS 设置为使用默认的一阶网格元素，并自动选择最合适的矩阵求解器。收敛过程 HFSS 采用有限元法求解麦克斯韦方程，并应用自适应网格算法，在整个求解域中智能添加网格元素，直到达到指定的收敛标准。如下图所示，该贴片天线模型完成了 9 次自适应网格划分，最后两次网格划分均达到了 1.5% 的 S 参数收敛值。在一台使用...

当您在虚拟会议上大声说话、对智能设备背诵语音命令或通过电话交谈时，很有可能是 MEMS 技术接收到了您的声音。这是因为这种固态半导体技术经常被用于制造能产生高质量声音的小型扬声器。在这篇博文中，我们将探讨 MEMS 为麦克风带来的好处、生产 MEMS 麦克风所面临的挑战，以及建模和仿真如何帮助提高这些麦克风设计过程的效率。我们还将讨论由 MEMS 技术驱动的现代微型扬声器的最新进展。 MEMS Now 使用 微机电系统技术 在麦克风中增加了高信噪比 (信噪比SNR），即所需音频信号与背景噪声电平之间的比值。由于 MEMS 体积小，因此可以在笔记本电脑或手机等设备上添加多个麦克风。MEMS 能够提供高信噪比，加上其体积小所带来的优势，使 MEMS 设备具有滤波和主动降噪（ANC）功能。这使得 MEMS 麦克风能够拾取清晰的语音信号，并过滤掉来自外界的嘈杂环境。此外，MEMS 麦克风的硅结构使其很容易与数字产品集成，耐技术振动，而且批量生产的成本低廉。 图 1.微机电系统麦克风 由于 MEMS 麦克风所具有的各种优点，MEMS 技术正越来越多地应用于智能家居设备、手机、平板电脑、台式机和笔记本电脑以及助听器等消费产品的麦克风中。近年来，随着在家办公场景的增多，对 MEMS 麦克风的需求变得更加重要。 MEMS 麦克风建模 有了仿真软件，工程师就可以对设备进行精确建模，并放大不同的关注区域，从而更容易了解如此微小的技术内部。在微机电系统麦克风的小尺度（通常是亚毫米尺度）上，热边界层和粘性边界层的影响非常重要。边界层对系统中的摩擦损耗和热损耗都有影响，会抑制声学响应。要获得 MEMS 麦克风的正确声学响应，必须将粘性和热效应考虑在内。 随着制造技术的不断发展，有可能制造出越来越小的设备。然而，较小的尺寸会导致较高的 克努森数因此，非连续效应非常重要。通过模拟，工程师可以测试多个变量。例如，利用我们的 MEMS 麦克风模型，您可以使用边界条件来包括 MEMS 麦克风中高努森数的影响。 麦克风由一个微穿孔板 (MPP)、一个振动膜片和一个封闭的衬底体积组成。膜片表面采用了滑移条件，因此壁面的切向速度取决于边界处的流体应力。这就在固体和流体的速度之间产生了不连续性。 图 2.由 MPP 和振动膜组成的...

使用 Abaqus（一种有限元分析 (FEA) 和多物理场工程仿真软件）分析和测试的产品设计的规模和复杂性在不断增长。子建模是一种有效的技术，当需要在较大模型中的局部小区域获得详细的产品仿真结果时，可以使用这种技术，使分析人员能够显著降低计算需求并缩短分析的运行时间。 结构的全局分析可首先用于确定对载荷响应至关重要的区域。然后可以为关键区域创建局部子模型，并改进几何表示和/或网格细化。与全局模型相比，局部子模型的精度更高，而无需重新网格化和重新分析整个模型。这种方法既能降低分析成本，又能在关键区域保持足够的细节。 在本博客中，我们将介绍子建模背后的理论、Abaqus 中可用的两种子建模技术以及如何实现子模型。我们还将强调 Abaqus 中子建模的局限性以及验证分析结果的重要步骤。 子建模理论 Abaqus 中的子模型利用 Saint-Venant 原则，即子模型的边界与子模型内的相关区域相距足够远，从而允许用等效的局部力代替外加力。全局模型解决方案通过控制代表作用力的驱动变量来定义子模型边界的行为。只要末端荷载保持静态等效，相关区域的解就不会因末端效应而改变。 图 1 显示了一个具有多个局部开口的梁的实例。全梁的全局模型用于确定子模型公共边界输出的驱动变量，便于使用相对较粗的网格。分析在全局模型和子模型上独立进行，驱动变量是两者之间唯一的联系。有了这种独立性，就可以灵活地改变几何特征、元素类型、材料属性等，以改进子模型区域的表示。与任何建模技术一样，验证结果以确保其物理意义是非常重要的。可以通过比较全局模型和子模型的子模型区域边界附近的等高线图来确认结果是否一致。Abaqus 中的子模型技术 在 Abaqus 中，有两种技术可用于子建模，即基于节点的子建模和基于曲面的子建模。基于节点的技术是将全局模型中的节点结果场插值到子模型节点上，这是一种更为通用和常用的技术。 相反，在基于表面的子模型中，应力场被插值到子模型表面积分点上。基于表面的子模型仅限于实体对实体的应用和静态分析，对于所有其他用途，应采用基于节点的子模型。根据模型的属性，可以在分析中使用这两种技术或两者的组合。 在静态分析中，如果子模型区域的平均刚度与全局模型受力控制载荷的平均刚度存在显著差异，则基于面的技术可以提供更精确的应力结果。而当各区域的刚度相当时，基于节点的子模型将提供与基于表面的子模型相似的结果，并减少由刚体模式引起的潜在数值问题。刚度差异可能是由于子模型中的额外细节（如开口或圆角）或微小的几何变化造成的，这些变化不需要重新运行全局分析。 如果模型受到较大位移或旋转的影响，基于节点的子模型可以提高向子模型传递较大位移和旋转时的精度。根据最感兴趣的输出结果。基于节点的子模型可以更精确地传递子模型中的位移场。而基于曲面的子模型可以更准确地传递应力场，从而更准确地确定子模型中的反作用力。这两种技术可以在不同的边界上包含在一个模型中。 实施获取 Abaqus 子模型 可以使用保存到输出数据库文件（ODB 或 SIM 格式）中的数据驱动本地模型。 基于节点的子模型也可以使用结果（.fil）文件驱动。只有写入输出数据库的变量才会在子模型中使用，因此必须以足够的频率保存足够的输出数据。这些结果必须保存在全局坐标系中，以便插值到子模型中。在节点数据的情况下，无论是否使用节点坐标变换，数值总是以全局方向写入输出数据库文件。在全局分析过程中，所有驱动变量都应保存在一个共同频率上，而且该频率应足够细，以充分再现驱动变量的全局时间历史。如果以不同频率保存结果，子模型分析将使用最粗的频率。建议创建一个包含所有节点集和/或元素集的单一集合，以此驱动子模型。在图 2 中，定义子模型边界的集合以红色突出显示，并标记为 子模型-区域.所有类型的载荷和规定的边界条件都可应用于子模型。但是，在子模型中应用载荷和边界条件时应注意与全局模型保持一致，以避免出现错误结果。只有驱动变量才会被内插并转移到子模型中。任何预定义字段都必须按照全局模型中的方式提供。 全局模型和子模型的初始条件应保持一致。为简单起见，最好复制初始全局模型来创建子模型（图 3），使用创建切割工具移除子模型边界外的材料，如图 4 所示。这种方法可以保留全局模型的设置，并将创建子模型时可能出现的错误降到最低。子模型分析中的步长时间应与全局分析中的步长时间一致，否则任何与时间有关的插值都将是不正确的。如果存在任何差异，可以通过切换选项 "全局分析"，将全局步长的时间段缩放为子模型的时间段。 将全局步骤的时间段缩放为子模型步骤的时间段 当执行图 5 所示的边界条件时。 驱动节点是通过子模型边界条件定义的。您可以指定哪些自由度将在子模型边界处被驱动 - 通常指定驱动节点处的所有自由度。除了缩放时间段外，Abaqus...

法国 VELIZY-VILLACOUBLAY，2024 年 3 月 14 日--达索系统公司（巴黎泛欧证券交易所：FR0014003TT8，DSY.PA）和巴西航空工业公司（纽约证券交易所：ERJ；B3：EMBR3）今天宣布，达索系统公司的仿真技术已被用于对 Eve Air Mobility 公司（纽约证券交易所：EVEX）的电动垂直起降（eVTOL）飞机进行仿真、分析和虚拟测试。 达索系统的 SIMULIA PowerFLOW 应用程序提供了强大的、经过行业验证的流体动力学仿真，以预测真实世界的运行条件，使巴西航空工业公司和 Eve 的工程师能够评估飞机的飞行方式并测试其声音排放。 "eVTOL 飞机的主要优点之一是由电力驱动，比内燃机更具可持续性。然而，它们要在城市地区运行，因此降噪是其设计的关键驱动因素。达索系统航空航天与amp; 国防工业副总裁 David Ziegler 说："SIMULIA 流体动力学应用将使巴西航空工业公司和 Eve 能够在虚拟环境中体验和优化其 eVTOL 飞机的最关键部分。巴西航空工业公司和伊夫公司一直与全球合作伙伴合作，致力于安全地提供更加可靠、经济、可持续、综合和以人为本的城市空中交通（UAM）解决方案。 "巴西航空工业公司内饰、噪声和振动高级经理 Micael Gianini 说："经过数值验证的模型与实验结果相比，显示出了准确性，有助于加快产品定义。"以人为本的设计通过最大限度地降低噪音，确保了乘客、飞行员和社区的安全性、可达性和舒适性"。 2023 年 7 月，巴西航空工业公司和伊夫公司宣布，伊夫公司的首个 eVTOL 生产设施将设在巴西圣保罗州的陶巴特市。该公司已开始组装首架全尺寸 eVTOL 原型机，随后将于 2024 年进行测试。夏娃 eVTOL...

摘要在本讨论系列的第一部分中，我探讨并验证了手工计算与物体跌落到刚性表面上的随时间变化的响应之间的关系，以及在冲击期间会发生哪些偏转和应力。 下面讨论的概念对于理解如何使用 ANSYS Mechanical 设置和解决瞬态结构分析至关重要。 图 1：撞击过程中的杆件（挠度比例夸大）。 图 1 展示了我们的示例杆在跌落后的情况，并显示了冲击期间发生的情况。 本文其余部分将探讨如何设置和分析此类系统，并将我们的进展与普通手工计算进行比较。 以下是本讨论涉及的主题列表（按出现顺序排列）：势能 弹性能 方向刚度 静态结构分析 平均压缩力 动能 冲击速度 撞击周期 自然频率 模态有效质量 瞬态结构分析 分析持续时间 时间步频 复杂瞬态位移和应力结果 平均压缩应力详细信息 我开始探索手工计算与动态事件（如一个物体撞击另一个物体）产生的最大挠度和应力结果之间的关系。 我使用 ANSYS Mechanical 来验证假设，并提供这些动态事件的更多细节。 我对有限元方法充满信心，并期待着与大家分享我的研究成果。 我从一个简单的圆柱形棒材掉落到刚性表面的例子开始探索。 在这种情况下，以及与本讨论相关的所有情况下，我假定材料具有弹性行为，并且所有载荷都不会导致塑性或损坏。 这意味着几何体内部存在能量守恒。 在此过程中，我做出了一系列假设，并进行了有限元分析，以验证或质疑这些假设。 在这个过程中，我提出了更多的问题，进行了更多的分析，得到了更多的答案。 最后，我能够自信地描述这一动态事件的许多方面，我将尽可能简洁地介绍所有这些方面。 让我们从最简单的想法开始。 第一个例子探讨的是圆柱形棒材掉落到坚硬表面的情况。 圆棒直径为 25.4 毫米，长度为 254 毫米，质量密度为 7.85e-06 . 这根棒将从距底面 1 米处落下。图 2：圆柱形棒材 在这种情况下，势能必须等于弹性能。势能：弹性能 让我们将下落圆柱体的势能等同于它的弹性能，以了解我们能否准确预测偏转。 让我们假设圆柱体将沿负...