Simulation

第一次就把工作做对并不是一件容易的事，因为我们的行动依赖于经验，小错误可能会导致结果大不同。然而，随着任务量的增加和截止日期的缩短，我们被逼得既要精益求精，又要以结果为导向。在这种高压环境下，很容易出错。这一切都不利于我们工程师有效开展工作。 西门子意识到了这一点，因此正在努力使您的生活更轻松，工作更简单。在本博客中，我将向您展示如何使用 Simcenter 测试实验室 以高效获得准确和精确的结果。希望这篇博客能对您的下一次测量活动有所启发。 测试对象：小型电机 我最近对我们的演示器--一台小型电动机进行了特性分析。我想与大家分享一下我的经验。这个小型雨刷电机演示试验台是小型电动马达、压缩机和泵等噪音较小的车辆辅助设备的代表。就在这里：我们将用伪力来描述这个部件的特性。现在你可能会告诉我，你想要看到阻挡力的表征。是的，伪力是一种阻挡力，但它不是直接从界面点得到的，而是从测试对象的其他位置得到的。在我们的例子中，这是位于界面点之间中心的一个虚拟点。请看下图：这些伪力之后可以以与阻滞力相同的方式使用。例如，您可以使用它们与基于频率的子结构创建虚拟装配体，或者将它们转移到具有转移 FRF（频率响应函数）的接口中。虽然本博客不会对此进行演示，但它提供了使用伪力的上下文。如果您想了解更多相关信息，请联系我们。 为什么要使用伪力？ 原因很简单，因为与在接口处识别阻挡力相比，我们可以识别更少的未知数（3 个平移力和 3 个扭矩）。对于压缩机、泵或电机等小型部件来说，这是一种非常有益的方法。在低频范围内，我们将更加精确。 如何测量伪力？ 我们采用原位 TPA（传递路径分析）方法进行测量。这是一种众所周知的方法，分两步进行，第一步测量指标 FRF，第二步测量运行指标响应。我们可以使用下面的公式得出虚拟点的伪力：现在让我们从测量开始！ 等等，我们先来做虚拟仪器。让我为您重点介绍每个步骤的要点。以下是表征组件特性的不同步骤：虚拟仪器 在立即开始测量之前，让我们先用虚拟仪器为我们的任务做好准备。为此，我们将使用测试对象的 CAD 模型。在我的例子中，我扫描了电机，并将 *.step 文件导入 Testlab。接收器使用标准 CAD 软件 Siemens NX 进行建模。 为什么要做好测量准备？因为我们需要以类似的方式放置我们的撞击，以激发我们所有的坐标方向。如何做到这一点呢？以下是不同的步骤：借助 CAD 支持，指示器可自动与 CAD 模型相匹配，并可轻松创建复杂的几何图形。最后，条件数字和传感器灵敏度会显示需要改进的坐标方向。 下面的演示视频展示了适当的 CAD 仪表准备工作的主要优势：评估可用空间 高精度传感器定位 在测量前准备好指示器的正确位置和数量影响测量 - 使用 Simcenter Testlab Neo 一个人的工作 新 Simcenter Testlab Neo 冲击测试工作手册将指导您逐步完成数据采集工作流程。冲击测试的重点包括每个步骤的更多细节： CAD 通道分配和测试对象的仪器设置 在此步骤中，您将对测试对象进行仪器设置，并将虚拟通道与实际通道连接起来。锤子设置 锤击装置支持多个锤头，包括自动合并两个冲击。这使我们能够测量整个频率范围。两个锤头之间的过渡频率由用户定义，可以随时更改，甚至在结果存储之后也可以更改。冲击测量 在冲击测量过程中，我们将在不同位置进行冲击，以激发结构。这一过程由计算机辅助设计（CAD）引导，因此很容易确定下一个撞击位置。智能冲击选择是获得高效、精确结果的关键功能之一。它能在测量过程中或测量后自动选择最佳冲击点。完成所有冲击后，只需看一眼总体指示器即可。保存结果 完成测量后，您将保存项目和结果。想要更改任何设置，如多锤头滤波器、输出存储选择或锤头窗口？我们会为您提供支持：您可以更改设置并再次保存，甚至重新打开现有项目！我们会保存冲击测量的原始数据，因此您可以进行任何更改并再次保存结果。 虚拟点转换 现在您可以推导阻抗 FRF 了。您存储...

罗兰·帕斯托里诺到 2024 年，可执行数字孪生 (xDT) 将继续在工程领域占据主导地位。 上一篇博文 解释了 5 个原因，这篇博文将变得实用并深入探讨如何将 xDT 嵌入到物理测试中。 我们将看看如何 Simcenter 测试实验室 Neo 2306 帮助您关联 xDT 的预测并轻松计算工程性能指标。 xDT模拟机械、液压、电气等不同类型的物理，可满足不同行业的需求。 那么，让我们继续体验 xDT 如何将模拟世界和物理测试世界的精华结合在一起，满足您的所有需求。 基于模型的系统测试 需要。 4步流程 Simcenter Testlab Neo 2306 提出了一种新的 4 步流程，可将 xDT 有效地嵌入到物理测试解决方案中。 此过程旨在帮助您逐步将数字孪生从其创作模拟软件转移到物理测试软件（在本例中为 Simcenter Testlab Neo）。 一旦进入物理测试软件，就可以执行数字孪生（又名可执行数字孪生）来关联其预测、计算工程性能...

在这个视频博客中，我将演示给定设计操作条件和基本尺寸的离心泵的设计和分析工作流程。 我将使用 Ansys 开发的一套软件，并以 TurboSystem 的名称收集。首先，让我们从叶轮和蜗壳的设计开始。 请播放以下视频：https://www.youtube.com/watch?v=QOUHM5TYFSQ第二步是使用自动化工具对离心泵和蜗壳进行啮合。https://www.youtube.com/watch?v=gvJdwQBLe6YCFX 中的案例设置和执行如下视频所示：https://www.youtube.com/watch?v=8hsdVFnIpq0最后一步是解决方案的后处理。https://www.youtube.com/watch?v=Q-YvzVWNQ4o

如果您可以在绘图标题中包含数学表达式，那不是很棒吗？ 自 COMSOL Multiphysics 6.2 版本起® 软件中，可以使用 LaTeX 来完成此操作，LaTeX 是一种用于数学和科学排版的高质量文档准备系统。 在 6.2 版本中，创建多行绘图标题也很容易。 在这篇博文中，我们将探索这些新功能。 关于乳胶 LaTeX 支持复杂数学表达式的视觉吸引力和综合排版。 COMSOL Multiphysics 的早期版本® 报告中支持 LaTeX 段，并且通过版本 6.2 中引入的扩展支持，绘图标题现在还可以丰富数学内容。 LaTeX 系统包含大量用于创建数学表达式的元素，包括：希腊字母和其他特殊字符，包括 Unicode 字符 数学符号和运算符 分隔符和空格 数学函数名称 分数和根的特殊数学排版 文本和字体元素，例如上标、下标、上划线、下划线和斜体这 COMSOL Multiphysics 参考手册 包括所有受支持的 LaTeX 命令的列表。 所有命令都以反斜杠开头。 例如， alpha 用于希腊字符 α。 添加 LaTeX...

我喜欢在闲暇时间阅读一本好书，尤其是手捧一杯香浓的咖啡。我尤其喜欢逛书店，浏览书架，发现意想不到的读物。在一次逛书店的过程中，我发现了一本书，这本书立刻引起了我的注意： 预测机器 作者：Ajay Agrawal、Joshua Gans 和 Avi Goldfarb。 老实说，你能说出一个现在对人工智能/移动语言至少没有一点好奇心的人吗？作者在书中解释了 "人工智能的简单经济学，并介绍了如何将该技术用于点解决方案"。.在该书的一个章节中，以下内容令我印象深刻： 有了更好的预测，我们就有更多机会考虑各种行动的回报，换句话说，我们就有更多机会做出判断。这意味着，更好、更快、更便宜的预测会给我们带来更多的决策。 虽然本书的重点是人工智能和机器学习，但这句话引起了我的共鸣，因为同样的想法也适用于工程模拟领域，尤其是 CFD。无论模拟的目的如何，能够更快、更明智地做出设计决策对工程师来说都至关重要。创新和保持竞争力的压力只会加剧对提高生产率和加速仿真工作流程的需求。 此外，由于工程师希望尽可能多地包含物理真实感和几何细节，因此创建高保真数字孪生模型的需求也在不断增加。因此，快速网格划分是一项具有战略意义的辅助工具，可带来竞争优势，使工程师能够加快产品开发，更快地将产品推向市场。为了支持这一目标，我们努力寻求能够加快 CFD 工作流程的解决方案，使您能够快速评估众多设计变体。对于网格划分来说，这可能涉及到从优化单个工作流程到消息传递接口（MPI）分布式内存并行化的方方面面，即在多个 CPU 上同时执行网格划分任务的能力。 在本博客中，我们将探讨 Simcenter STAR-CCM+ 的最新增强功能如何提高了网格划分性能，使工程师能够提高仿真吞吐量并更快地洞察问题。 利用 MPI 表面包加速几何清理 Simcenter STAR-CCM+ 的主要优势之一是从 CAD 到解决方案的流水线工作流程，使工程师能够处理复杂的几何图形。许多仿真工作流程都涉及包含数以万计零件的庞大 CAD 装配。这些 CAD 文件通常包括非常大的装配体和 "脏 "几何体。所谓 "脏"，是指输入的几何图形可能存在孔洞、交叉、需要剔除、包含重叠和/或非曲面顶点或边缘。手动清理和修复此类几何图形是一个劳动密集型过程，可能需要数天甚至数周才能完成。 在 Simcenter STAR-CCM+ 中为网格划分准备几何体的关键工具之一是 "曲面包围器"。曲面包裹器可以处理任何任意复杂的 CAD 或网格零件，并生成不漏水的流形曲面。它的工作原理是在离散几何体上有效地 "收缩包裹 "一个高质量的三角形曲面网格。其主要优势之一是能够准确保留锐边和锐角等几何特征。在 Simcenter...

许多机械部件在易受振动的环境中运行，如果部件的特征频率较低，则可能会引起共振。 这可能会产生不同严重程度的影响，无论是对汽车装饰的轻微干扰、高精度制造中的严重错误，还是土木工程中的危险故障。 这篇博文演示了如何使用形状和拓扑优化来最大化最低特征频率，从而降低共振的可能性。 COMSOL Multiphysics 的内置功能® 软件允许通过基于梯度的优化来解决这些问题。 机械共振简介 当机械系统受到频率内容与系统固有频率相匹配的力激励时，会发生机械共振，导致高振幅振动。 这个效果 能 被利用（例如，在手表和乐器中），但在这篇博文中，我们将重点关注不良共振，它可能导致机器疲劳问题或土木工程故障。 可以采取多种措施来减轻共振，例如安装主动或被动隔振系统或指导用户避免引起共振的行为。 例如，如下图所示，伦敦一座著名的桥梁上有一个标志，指示士兵过桥时要断步，这样统一的行进节奏就不会引起危险的机械共振。 避免机械共振的另一种策略是简单地增加最低固有频率。 在这里，我们将探讨如何通过优化来实现这一点。 伦敦的阿尔伯特桥上有一个标志，指示士兵在桥上踩踏以避免共振。 原始图片由 Colin Smith 提供，已获得许可 CC BY-SA 2.0 通过 维基共享资源。 优化简介 所有优化问题都包含一些设计变量，这些变量应该通过优化算法进行更改，以提高一定的数量 - 目标函数。 还可能存在其他变量不能超过特定界限的要求，也称为 限制条件。 在 CAD 环境中，通常使用模拟来计算目标。 对于优化算法，可以区分：无梯度优化，其中优化仅使用目标值和约束来更新设计变量 基于梯度的优化，优化还知道目标和约束对设计变量的变化有多敏感基于梯度的优化在每次迭代中都具有更多的信息，因此速度明显更快，特别是对于具有许多设计变量的问题。 速度差异如此之大，以至于第一种方法对于大多数形状和拓扑优化应用来说是不切实际的。 COMSOL 多物理场® 支持此处列出的两种优化类型，但本文将重点介绍基于梯度的优化。 在以下示例中，目标是最大化最小特征频率，但也可以最大化与环境中可能自然发生的某些不需要的频率的距离。 特征频率问题的一个反复出现的方面是，即使结构包含设计对称性，其特征模式也可能是非对称的。 因此，必须在每次迭代中对整个结构进行建模。 然而，在初始设计是对称的情况下，可以使用 镜像对称...

在这篇博客中，我展示了如何应用安培定律来确定磁芯封闭的导体必须承载多少电流，才能从 BH 值工作点获取 B 值，该工作点对应于磁芯材料中的最大 B 值。 我在 BH 曲线上使用两个工作点，一个在线性区域，另一个在饱和区域。安培定律 H 场与距导体的径向距离成反比。 我们可以选择一个工作点（H，B），并选择内芯半径作为应用安培定律计算封闭电流（流过导体）的安培轮廓，因为最大 H 和 B 将出现在磁芯表面最接近导体。 内核表面具有非常高的网格密度对于精确计算磁场强度和磁通密度的分布非常重要。BH曲线 这是 AK Steel-H-0 的 BH 曲线。 下面给出使用线性区和饱和区中的工作点的示例。线性区域 线性区域中选择的工作点如下所示，计算出的最大 B 值与工作点的 B 值相差不到 3%。 该磁芯材料并未饱和，因为它不应该基于所选的 BH 曲线和工作点。 在绕组的属性中，我对导体承载的电流使用安培定律，其中 Hlin (10.0233 A/m) 是线性区域工作点的磁场强度值。饱和区 饱和区中选择的工作点如下所示，计算出的最大 B 值与工作点的 B...

基尔·范霍文介绍 在快速发展的技术领域，企业和行业越来越多地转向仿真工具来增强决策流程、优化性能并推动创新。 在当今数据驱动的世界中，模拟已变得不可或缺。 然而，在许多情况下，所有这些模拟数据的管理是一个具有挑战性但又至关重要的方面，常常被突破性模拟及其潜在结果的兴奋所掩盖，但随着对模拟的依赖的增加，对管理模拟数据的有效方法的需求也随之增加。 这篇博客解释了如何 Teamcenter 模拟 可以通过有效管理模拟数据和流程信息来支持业务决策和可追溯性。 与 Simcenter Amesim 和 Simcenter Flomaster 集成，可在流体、热、机械和电气领域进行一维系统仿真，从而带来众多优势。 Teamcenter 仿真功能 集中仿真数据管理 Teamcenter 擅长集中仿真数据管理，通过 Teamcenter Simulation，这一优势扩展到仿真工具，包括 Simcenter Flomaster 和 Simcenter Amesim。 通过将 Simcenter Flomaster 和 Simcenter Amesim 与 Teamcenter 集成，工程师可以访问统一平台，在其中可以轻松存储、组织和共享仿真数据。 这种集中式方法不仅可以节省时间，还可以确保数据的一致性和可靠性，促进协作并简化模拟工作流程。 加强协作和沟通 协作在工程项目中至关重要，Teamcenter 理解这一需求。 通过将 Simcenter Flomaster 和 Simcenter Amesim 与...

感应加热不再仅仅是一个工业术语--它是一种用于从汽车到航空航天等各个领域的精密工具。 感应加热涉及复杂的多物理场：电磁场诱导电流，通过焦耳效应产生热量。通过模拟，工程师可以在硬件原型设计之前优化设计参数，如线圈几何形状和材料特性，从而节省时间和成本。本博客将演示如何使用 ANSYS 的两个强大仿真工作流为感应加热建模。要研究的模型如下所示。它包括交流电流流过的线圈和线圈旁边的导电圆盘。涡流将在圆盘内部产生，从而加热圆盘。圆盘的稳态温度将在 ANSYS 中建模。方法 #1：使用 ANSYS 系统耦合将麦克斯韦和机械热学联系起来 这种方法要求用户（在工作台中）准备一个麦克斯韦模型和一个机械热模型，并使用系统耦合将它们连接起来。 步骤 1：准备麦克斯韦模型 用户可以为圆盘定义与温度相关的材料。设置好所有材料后，需要设置温度。确保选中 "包含温度依赖性 "和 "启用反馈 "复选框。需要在麦克斯韦模型中添加系统耦合设置。添加完成后，可以保存并关闭 Maxwell 模型。在麦克斯韦模型文件夹中，将创建一个 .scp 文件并在以后使用。步骤 2：在 Workbench 中准备机械热模型 机械模型只需包含圆盘几何形状。来自麦克斯韦的损耗将映射到机械热模型中的圆盘。边界条件设置如下所示（仅自然对流）。 用户需要添加系统耦合区域，并将磁盘主体分配给该区域。分配系统耦合区域后，用户需要将系统耦合文件写入保存模型的文件夹。与麦克斯韦模型准备类似，机械模型文件夹中也将创建一个 .scp 文件。现在，可以保存并关闭模型。步骤 3：通过系统耦合连接麦克斯韦和机械模型 系统耦合是一种 ANSYS 工具，可以连接不同的模型来进行多物理场仿真。需要将之前创建的 .scp 文件添加到系统耦合设置中。 然后需要一个耦合接口：一侧为 AEDT，二侧为机械。接下来要做的是添加两个数据传输。一个用于传输温度，另一个用于传输损耗。有关系统耦合模型设置的更多详情，请参阅下面的视频。完成所有设置后，求解系统耦合模型，它将进行双向耦合分析。 步骤 4：检查结果 温度结果可以用麦克斯韦或机械单位显示。 来自麦克斯韦模型的结果：机械模型（Workbench）的结果：温度分布与麦克斯韦模型相同。方法 #2：在 ANSYS...

美国宾夕法尼亚州匹兹堡，2024 年 1 月 23 日 – Ansys（纳斯达克股票代码：ANSS）宣布已签订最终协议，从 Bridgepoint 收购 Humanetics 的少数股权。Bridgepoint 是一家全球私募股权公司，于 2018 年首次投资 Humanetics。该交易须满足惯例成交条件并获得所需监管部门的批准。 Humanetics 是物理和数字人类安全系统和传感器技术的领先提供商。 在现有合作伙伴关系的基础上，两家公司将共同加强人类安全工程生态系统，并通过将物理和虚拟安全解决方案与数字孪生结合起来，帮助推动行业向前发展。Humanetics 是世界领先的拟人测试设备 (ATD)（通常称为碰撞测试假人）供应商。 该公司还提供 ATD 的数字模型，包括 Ansys 在内的仿真软件公司通常使用这些模型来创建真实的碰撞事件仿真。 Humanetics 的 ATD 数字模型与 Ansys 的 LS-DYNA 碰撞测试解决方案高度互补，并经常与它们一起使用。 Humanetics 还提供创新的人体工程学软件解决方案 RAMSIS，它允许用户创建虚拟车辆内饰、定制人体模型 (HBM)...