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ansys实例仿真

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某零件铸造过程热分析FINISH

/FILNAME,Exercise14 ! 定义隐式热分析文件名

/PREP7 ! 进入前处理器

ET,1,SOLID70 ! 选择单元

MP,KXX,1,0.025

MP,DENS,1,0.054

MP,C,1,0.28 ! 定义砂模热性能

MPTEMP,,,,,,,,

MPTEMP,1,0

MPTEMP,2,2643

MPTEMP,3,2750

MPTEMP,4,2875

MPDATA,KXX,2,,1.44

MPDATA,KXX,2,,1.54

MPDATA,KXX,2,,1.22

MPDATA,KXX,2,,1.22

MPTEMP,,,,,,,,

MPTEMP,1,0

MPTEMP,2,2643

MPTEMP,3,2750

MPTEMP,4,2875

MPDATA,ENTH,2,,0

MPDATA,ENTH,2,,128.1

MPDATA,ENTH,2,,163.8

MPDATA,ENTH,2,,174.2 ! 定义铸钢的热性能

CYLIND,6,2,0,3,-15,15,

wpoff,4

CYLIND,0.5,0,0,3,0,360,

VSBV, 1, 2

WPA VE,0,0,0

CSYS,0

CYLIND,8,0,-2,5,-15,15,

FLST,2,2,6,ORDE,2

FITEM,2,1

FITEM,2,3

VOVLAP,P51X

VSEL,S,,,2

图一

V ATT,1,1,1,, ! 附砂模材料属性VSEL,S,,,3

V ATT,2,1,1,, ! 附铸钢材料属性VSEL,ALL ! 选择所有的体ESIZE,0.35,0, ! 定义单元划分尺寸MSHAPE,1,3D ! 设置自由划分单元类型VMESH,ALL ! 划分单元

图二

/SOLU

ESEL,S,MA T,,2

NSLE

IC,ALL,TEMP,2875 ! 设定铸钢的初始温度ESEL,S,MA T,,1

NSLE

IC,ALL,TEMP,80 ! 设定砂模的初始温度ALLSEL,ALL

sfA,1,1,CONV,0.014,80

sfA,2,1,CONV,0.014,80

sfA,7,1,CONV,0.014,80 ! 设定砂模外边界对流ANTYPE,TRANS ! 设置为瞬态求解

KBC,1 ! 设置为阶越载荷施加OUTRES,,ALL ! 定义结果输出TOFFST,460 ! 定义温度偏移量ALLSEL,ALL ! 选择所有节点AUTOTS,ON ! 打开自动时间开关DELTIM,0.01,0.01,0.01 ! 定义时间子步

TIME,0.25 ! 定义求解时间

图三

SOLVE ! 求解

/POST1 ! 进入后处理器

SET,LAST ! 读入最后子步结果ESEL,S,MA T,,1 ! 选择砂模单元

NSLE

PLNSOL,TEMP, ,0, ! 显示砂模温度分布云图

图四

/EXPAND,9,POLAR,,,30 ! 设置三维周期扩展选项PLNSOL,TEMP, ,0, ! 显示砂模温度分布云图

图五ESEL,S,MA T,,2 ! 选择铸钢单元

NSLE

PLNSOL,TEMP, ,0, ! 显示铸钢温度分布云图

图六

/EXPAND ! 关闭三维周期扩展选项PLNSOL,TEMP, ,0, ! 显示铸钢温度分布云图

图七FLST,2,10,1

FITEM,2,198

FITEM,2,211

FITEM,2,212

FITEM,2,213

FITEM,2,214

FITEM,2,215

FITEM,2,216

FITEM,2,217

FITEM,2,218

FITEM,2,210

PATH,R2,10,30,20,

PPA TH,P51X,1 ! 建立径向路径

PATH,STAT

PDEF,TR,TEMP, ,A VG ! 向所定义路径映射温度分析结果PLPATH,TR ! 显示沿路径温度变化曲线图

图八

PLPAGM,TR,1,Blank ! 在几何模型上显示径向温度分布云图

图九

/POST26 ! 进入时间历程后处理器

NSOL,2,210,TEMP,, TEMP_2

STORE,MERGE

NSOL,3,599,TEMP,, TEMP_3

STORE,MERGE

NSOL,4,592,TEMP,, TEMP_4

STORE,MERGE

NSOL,5,20,TEMP,, TEMP_5

STORE,MERGE ! 定义零件某些位置节点的时间温度变量/AXLAB,X,TIME

/AXLAB,Y,TEMPERATURE ! 更改坐标轴标识

/XRANGE,0,0.25 ! 设定横坐标轴范围

PLV AR,2,3,4,5 ! 绘制4节点温度随时间的变化曲线

图十

/POST1 ! 进入后处理器

SET,FIRST ! 读入第一个子步结果/CV AL,1,0,2643,2767,0,0,0,0,0 ! 定义图例值

/EXPAND,9,POLAR,,,30 ! 设置三维周期扩展选项PLNSOL,TEMP, ,0, ! 显示温度分布云图

图十一

/EXIT,NOSAV ! 退出ANSYS

ANSYS非稳态热分析及实例详解解析

本章向读者介绍非稳态热分析的基本知识, 主要包括非稳态热分析的应用、 非稳态热分析的基本步骤。 非稳态导热的基本概念 非稳态热分析的应用 非稳态热分析单元 分析的基本步骤 丄本章案例 钢球非稳态传热过程分析 不同材料金属块水中冷却的非稳态传热过程分析 高温铜导线冷却过程分析 7.1 非稳态热分析概述 物体的温度随时间而变化的导热过程称为非稳态导热。 根据物体温度随着时间的推移而变化的 特性可本章要点 非稳态热分析单兀、

以区分为两类非稳态导热:物体的温度随时间的推移逐渐趋于恒定的值以及物体的温度随时间而作周期性的变化。无论在自然界还是工程实际问题中,绝大多数传热过程都是非稳态的。许多工程实际问题需要确定物体内部的温度场随时间的变化,或确定其内部温度达到某一限定值所需要的时间。例如:在机器启动、停机及变动工况时,急剧的温度变化会使部件因热应力而破坏,因此需要确定物体内部的瞬时温度场;钢制工件的热处理是一个典型的非稳态导热过程,掌握工件中温度变化的速率是控制工件热处理质量的重要因素。再例如,金属在加热炉内加热时,需要确定它在加热炉内停留的时间,以保证达到规定的中心温度。可见,非稳态热分析是有相当大的应用价值的。 ANSYS 11.0 及其相关的下属产品均支持非稳态的热分析。非稳态热分析确定了温度以及其它随时间变化的热参数。 7.1.1 非稳态热分析特性 瞬态热分析用于计算一个系统的随时间变化的温度场及其它热参数。在工程上一般用瞬态热分析计算温度场,并将之作为热载荷进行应力分析。 瞬态热分析的基本步骤与稳态热分析类似。主要的区别是瞬态热分析中的载荷是随时间变化的。为了表达随时间变化的载荷,首先必须将载荷 - 时间曲线分为载荷步。对于每一个载荷步,必须定义载荷值及时间值,同时必须选择载荷步为渐变或阶越。

模拟电路_Multisim软件仿真教程

第13章Multisim模拟电路仿真本章Multisim10电路仿真软件, 本章节讲解使用Multisim进行模拟电路仿真的基本方法。 目录 1. Multisim软件入门 2. 二极管电路 3. 基本放大电路 4. 差分放大电路 5. 负反馈放大电路 6. 集成运放信号运算和处理电路 7. 互补对称(OCL)功率放大电路 8. 信号产生和转换电路 9. 可调式三端集成直流稳压电源电路 13.1 Multisim用户界面及基本操作 13.1.1 Multisim用户界面 在众多的EDA仿真软件中,Multisim软件界面友好、功能强大、易学易用,受到电类设计开发人员的青睐。Multisim用软件方法虚拟电子元器件及仪器仪表,将元器件和仪器集合为一体,是原理图设计、电路测试的虚拟仿真软件。 Multisim来源于加拿大图像交互技术公司(Interactive Image Technologies,简称IIT公司)推出的以Windows为基础的仿真工具,原名EWB。 IIT公司于1988年推出一个用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件Electronics Work Bench(电子工作台,简称EWB),以界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用而得到迅速推广使用。 1996年IIT推出了EWB5.0版本,在EWB5.x版本之后,从EWB6.0版本开始,IIT对EWB进行了较大变动,名称改为Multisim(多功能仿真软件)。 IIT后被美国国家仪器(NI,National Instruments)公司收购,软件更名为NI Multisim,Multisim经历了多个版本的升级,已经有Multisim2001、Multisim7、Multisim8、Multisim9 、Multisim10等版本,9版本之后增加了单片机和LabVIEW虚拟仪器的仿真和应用。 下面以Multisim10为例介绍其基本操作。图13.1-1是Multisim10的用户界面,包括菜单栏、标准工具栏、主工具栏、虚拟仪器工具栏、元器件工具栏、仿真按钮、状态栏、电路图编辑区等组成部分。

ANSYS热分析指南与经典案例

第一章简介 一、热分析的目的 热分析用于计算一个系统或部件的温度分布及其它热物理参数,如热量的获取或损失、热梯度、热流密度(热通量〕等。 热分析在许多工程应用中扮演重要角色,如内燃机、涡轮机、换热器、管路系统、电子元件等。 二、ANSYS的热分析 ?在ANSYS/Multiphysics、ANSYS/Mechanical、ANSYS/Thermal、ANSYS/FLOTRAN、ANSYS/ED五种产品中包含热分析功能,其中 ANSYS/FLOTRAN不含相变热分析。 ?ANSYS热分析基于能量守恒原理的热平衡方程,用有限元法计算各节点的温度,并导出其它热物理参数。 ?ANSYS热分析包括热传导、热对流及热辐射三种热传递方式。此外,还可以分析相变、有内热源、接触热阻等问题。 三、ANSYS 热分析分类 ?稳态传热:系统的温度场不随时间变化 ?瞬态传热:系统的温度场随时间明显变化 四、耦合分析 ?热-结构耦合 ?热-流体耦合 ?热-电耦合 ?热-磁耦合 ?热-电-磁-结构耦合等

第二章 基础知识 一、符号与单位 W/m 2-℃ 3 二、传热学经典理论回顾 热分析遵循热力学第一定律,即能量守恒定律: ● 对于一个封闭的系统(没有质量的流入或流出〕 PE KE U W Q ?+?+?=- 式中: Q —— 热量; W —— 作功; ?U ——系统内能; ?KE ——系统动能; ?PE ——系统势能; ● 对于大多数工程传热问题:0==PE KE ??; ● 通常考虑没有做功:0=W , 则:U Q ?=; ● 对于稳态热分析:0=?=U Q ,即流入系统的热量等于流出的热量; ● 对于瞬态热分析:dt dU q = ,即流入或流出的热传递速率q 等于系统内能的变化。 三、热传递的方式 1、热传导 热传导可以定义为完全接触的两个物体之间或一个物体的不同部分之间由于温度梯度而引起的内能的交换。热传导遵循付里叶定律:dx dT k q -='',式中''q 为热流

ANSYS复合材料仿真分析及其在航空领域的应用

ANSYS复合材料仿真分析及其在航空领域的应用 复合材料,是由两种或两种以上性质不同的材料组成。主要组分是增强材料和基体材料。复合材料不仅保持了增强材料和基体材料本身的优点,而且通过各相组分性能的互补和关联,获得优异的性能。复合材料具有比强度大、比刚度高、抗疲劳性能好、各向异性、以及材料性能可设计的特点,应用于航空领域中,可以获得显著的减重效益,并改善结构性能。目前,复合材料技术已成为影响飞机发展的关键技术之一,逐渐应用于飞机等结构的主承力构件中,西方先进战斗机上复合材料使用量已达结构总重量的25%以上。飞机结构中,复合材料最常见的结构形式有板壳、实体、夹层、杆梁等结构。板壳结构如机翼蒙皮,实体结构如结构连接件,夹层结构如某些薄翼型和楔型结构,杆梁结构如梁、肋、壁板。此外,采用缠绕工艺制造的筒身结构也可视为层合结构的一种形式。一.复合材料设计分析与有限元方法复合材料层合结构的设计,就是对铺层层数、铺层厚度及铺层角的设计。采用传统的等代设计(等刚度、等强度)、准网络设计等设计方法,复合材料的优异性能难以充分发挥。在复合材料结构分析中,已经广泛采用有限元数值仿真分析,其基本原理在本质上与各向同性材料相同,只是离散方法和本构矩阵不同。复合材 料有限元法中的离散化是双重的,包括了对结构的离散和每一铺层的离散。这样的离散可以使铺层的力学性能、铺层方向、铺层形式直接体现在刚度矩阵中。有限元分析软件,均把增强材料和基体复合在一起,讨论结构的宏观力学行为,因此可以忽略复合材料的多相性导致的微观力学行为,以每一铺层为分析单元。二.ANSYS复合材料仿真技术及其在航空领域应用复合材料具有各向异性、耦合效应、层间剪切等特殊性质,因此复合材料结构的精确仿真,已成为现代航空结构的迫切需求。许多CAE程序都可以进行复合材料的分析,但是大多程序并没有提供完备的功能,使复合材料的精确仿真难以完成。如有些程序不提供非线性分析能力,有些不提供层间剪切应力的求解能力,有些不提供考虑材料失效破坏继续计算能力等等。ANSYS作为一款著名的商业化大型通用有限元软件,广泛应用于航空航天领域,为飞机结构中的复合材料层合结构分析提供了完整精确的解决方案。1.复合材料的有限元模型建立针对飞机结构中的复合材料层合板、梁、实体以及加筋板等结构类型,ANSYS提供一种特殊的复合材料单元———层单元,以模拟各种复合材料,铺层数可达250层以上,并提供一系列技术模拟各种复杂层合结构。复合材料层单元支持非线性、振动特性、热应力、疲劳断裂等各种结构和热的分析功能和算法。2.复合材料的层合结构定义:■铺层结构:ANSYS对于每一铺层可先定义材料性质、铺层角、铺层厚度,然后通过由下到上的顺序逐层叠加组合为复合材料层合结构;也可以通过直接输入材料本构矩阵来定义复合材料性质。■板壳和梁单元截面形状:ANSYS利用截面形状工具可定义矩形、I型、槽型等各种形式;还可以定义各种函数曲线以模拟变厚度截面。3.特殊层合结构的模拟:?变厚度板壳铺层切断:将切断的某铺层厚度定义为零,即可模拟铺层切断前后的板壳实际形状。(图1上)?不同铺层板壳的节点协调:ANSYS板壳层单元的节点均可偏置到任意位置,使不同铺层数板壳的节点在中面或顶面、底面对齐。(图1下)?蜂窝/泡沫夹层结构:ANSYS通过板壳层单元来模拟夹层结构的特性,夹层面板和芯子可以是不同材料。(图2)?板-梁-实体组合结构:ANSYS将实体、板壳与梁等不同类型单元通过MPC技术相联系,各类单元的节点不需要重合并协调,便于飞机等复杂结构模型的处理。4.复合材料有限元模型的检查:复合材料结构模型建立后,可以将板壳和梁单元显示为实际形状,还可以通过图形显示和列表直观地观察铺层厚度、铺层角度和铺层组合形式,方便模型的检查及校对。(图3)5.复合材料层合结构分析ANSYS层单元支持各种静强度刚度、非线性、稳定性、疲劳断裂和振动特性等结构分析。完成分析后,可以图形显示或输出每个铺层及层间的应力和应变等结果(虽然一个单元包含许多铺层),根据这些结果可以判断结构是否失效破坏和满足设计要求。6.复合材料失效准则ANSYS已经预定义了三种复合材料破坏准则来评价复合材料结构安全性,包括最大应变/应力失效准则,蔡-吴(Tsai-Wu)准则。每种强度准则均可定义与温度相关,考虑不同温度下的材料性能。另外,用户也可自定义最多达六种的

怎样利用电路仿真软件进行模拟电路课程的学习

怎样利用电路仿真软件进行模拟电路课程的学习电路分析实验报告 实验二 学习用multisim软件对电路进行仿真 一.实验要求与目的 1.进一步熟悉multisim软件的各种功能。 2.巩固学习用multisim软件画电路图。 3.学会使用multisim里面的各种仪器分析模拟电路。 4.用multisim软件对电路进行仿真。 二、实验仪器 电脑一台及其仿真软件。 三.实验内容及步骤

(1)在电子仿真软件Multisim 基本界面的电子平台上组建如图所示的仿真电路。双击电位器图标,将弹出的对话框的“Valve”选项卡的“Increment”栏改成“1”,将“Label”选项卡的“RefDes”栏改成“RP。 ” 2)调节RP大约在35%左右时,利用直流工作点分析方法分析直 流工作点的值。直流工作点分析(DC Operating Point Analysis)是用来分析和计算电路静态工作点的,进行分析时,Multisim 自动将电路分析条件设为电感、交流电压源短路,电容断开。 单击Multisim 菜单“Simulate/Analyses/DC operating Point…”,在弹出的对话框中选择待分析的电路节点,如2图所示。单击Simulate 按钮进行直流工作点分析。分析结果如图3所示。列出了

单级阻容耦合放大电路各节点对地电压数据,根据各节点对地电压数据,可容易计算出直流工作点的值,依据分析结果,将测试结果填入表1中,比较理论估算与仿真分析结果。 表1 静态工作点数据 电压放大倍数测试 (1)关闭仿真开关,从电子仿真软件Multisim 10基本界面虚拟仪器工具条中,调出虚拟函数信号发生器和虚拟双踪示波器,将虚拟函数信号发生器接到电路输入端,将虚拟示波器两个通道分别接到电路的输入端和输出端,如图4所示。 (2)开启仿真开关,双击虚拟函数信号发生器图标“XFG1”,将打开虚拟函数信号发生器放大面板,首确认“Waveforms”栏下选取的是正弦信号,然后再确认频率为1kHZ”;再确认幅度为 10mVp,如图5所示。 四.仿真分析 动态测量仿真电路

Matlab第五章 Simulink模拟电路仿真

第五章Simulink模拟电路仿真 武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜

§5.1 电路仿真概要 5.1.1 MATLAB仿真V.S. Simulink仿真 利用MATLAB编写M文件和利用Simulink搭建仿真模型均可实现对电路的仿真,在实现电路仿真的过程中和仿真结果输出中,它们分别具有各自的优缺点。 武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜

ex5_1.m clear; V=40;R=5;Ra=25;Rb=100;Rc=125;Rd=40;Re=37.5; R1=(Rb*Rc)/(Ra+Rb+Rc); R2=(Rc*Ra)/(Ra+Rb+Rc); R3=(Ra*Rb)/(Ra+Rb+Rc); Req=R+R1+1/(1/(R2+Re)+1/(R3+Rd)); I=V/Req 武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜

ex5_1 武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜

武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜

注意Simulink仿真中imeasurement模块 /vmeasurement模块和Display模块/Scope模块的联合使用 Series RLC Branch模块中R、C、L的确定方式 R:Resistance设置为真实值Capacitance设置为inf(无穷大)Inductance设置为0 C:Resistance设置为0 Capacitance设置为真实值Inductance设置为0 L:Resistance设置为0Capacitance设置为inf Inductance设置为真实值 武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜

ANSYS稳态热分析的基本过程和实例

ANSYS稳态热分析的基本过程 ANSYS热分析可分为三个步骤: ?前处理:建模、材料和网格 ?分析求解:施加载荷计算 ?后处理:查看结果 1、建模 ①、确定jobname、title、unit; ②、进入PREP7前处理,定义单元类型,设定单元选项; ③、定义单元实常数; ④、定义材料热性能参数,对于稳态传热,一般只需定义导热系数,它可 以是恒定的,也可以随温度变化; ⑤、创建几何模型并划分网格,请参阅《ANSYS Modeling and Meshing Guide》。 2、施加载荷计算 ①、定义分析类型 ●如果进行新的热分析: Command: ANTYPE, STATIC, NEW GUI: Main menu>Solution>-Analysis Type->New Analysis>Steady-state ●如果继续上一次分析,比如增加边界条件等: Command: ANTYPE, STATIC, REST GUI: Main menu>Solution>Analysis Type->Restart ②、施加载荷 可以直接在实体模型或单元模型上施加五种载荷(边界条件) : a、恒定的温度 通常作为自由度约束施加于温度已知的边界上。 Command Family: D GUI:Main Menu>Solution>-Loads-Apply>-Thermal-Temperature b、热流率 热流率作为节点集中载荷,主要用于线单元模型中(通常线单元模型不能施加对流或热流密度载荷),如果输入的值为正,代表热流流入节点,即单元获取热量。如果温度与热流率同时施加在一节点上则ANSYS读取温度值进行计算。 注意:如果在实体单元的某一节点上施加热流率,则此节点周围的单元要

ansys大作业ANSYS电磁场分析及与ansoft仿真分析结果比较要点

期末大作业 题目:简单直流致动器 ANSYS电磁场分析及与ansoft仿真分析结果比较作者姓名:柴飞龙 学科(专业):机械工程 学号:21225169 所在院系:机械工程学系 提交日期2013 年 1 月

1、 背景简述: ANSYS 软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用软件有限元分析软件,是现代产品设计中的高级CAE 工具之一。而ansoft Maxwell 软件是一款专门分析电磁场的分析软件,如传感器、调节器、电动机、变压器等。 本人在实验室做的课题涉及到电机仿真,用的较多的是ansoft 软件,因为其对电机仿真的功能更强大,电机功能模块更多,界面友好。 现就对一电磁场应用实例,用ANSYS 进行仿真分析,得到的结果与ansoft 得到的结果进行简单核对比较。 2、 问题描述: 简单直流致动器由2个实体圆柱铁芯,中间被空气隙分开的部件组成,线圈中心点处于空气隙中心。衔铁是导磁材料,导磁率为常数(即线性材料,r μ=1000),线圈是可视为均匀材料,空气区为自由空间(1=r μ),匝数为2000,线圈励磁为直流电流:2A 。模型为轴对称。 3、 ANSYS 仿真操作步骤: 第一步:Main menu>preferences

第二步:定义所有物理区的单元类型为PLANE53 Preprocessor>Element type>Add/Edit/Delete 第三步:设置单元行为 模拟模型的轴对称形状,选择Options(选项) 第四步:定义材料 Preprocessor>Material Props> ?定义空气为1号材料(MURX = 1) ?定义衔铁为2号材料(MURX = 1000) ?定义线圈为3号材料(自由空间导磁率,MURX=1)

Ansys 第 例瞬态热分析实例一水箱

第33例瞬态热分析实例——水箱 本例介绍了利用ANSYS进行瞬态热分析的方法和步骤、瞬态热分析时材料模型所包含的内容,以及模型边界条件和初始温度的施加方法。 33.1概述 热分析是计算热应力的基础,热分析分为稳态热分析和瞬态热分析,稳态热分析将在后面两个例子中介绍,本例介绍瞬态热分析。 33.1.1 瞬态热分析的定义 瞬态热分析用于计算系统随时间变化的温度场和其他热参数。一般用瞬态热分析计算温度场,并找到温度梯度最大的时间点,将此时间点的温度场作为热载荷来进行应力计算。 33.1.2 嚼态热分析的步骤 瞬态热分析包括建模、施加载荷和求解、查看结果等几个步骤。 1.建模 瞬态热分析的建模过程与其他分析相似,包括定义单元类型、定义单元实常数、定义材料特性、建立几何模型和划分网格等。 注意:瞬态热分析必须定义材料的导热系数、密度和比热。 2.施加载荷和求解 (1)指定分析类型, Main Menu→Solution→Analysis Type→New Analysis,选择 Transient。 (2)获得瞬态热分析的初始条件。 定义均匀的初始温度场:Main Menu→Solution→Define Loads→Settings→Uniform Temp,初始温度仅对第一个子步有效,而用Main Menu →Solution→Define Loads→Apply→Thermal→Temperature命令施加的温

度在整个瞬态热分析过程中均不变,应注意二者的区别。 定义非均匀的初始温度场:如果非均匀的初始温度场是已知的,可以用Main Menu→Solution→Define Loads→Apply→Initial Condit'n→Define 即IC命令施加。非均匀的初始温度场一般是未知的,此时必须先进行行稳态分析确定该温度场。该稳态分析与一般的稳态分析相同。 注意:要设定载荷(如已知的温度、热对流等),将时间积分关闭,选择Main Menu→Solution→Load Step Opts→Time/Frequenc→Time Integration→Amplitude Decay;设定只有一个子步,时间很短(如(0.01s)的载荷步, Main Menu→Solution→Load Step Opts→Time/Frequenc→Time →Time Step。 (3)设置载荷步选项。 普通选项包括每一载荷步结束的时间、每一载荷步的子步数、阶跃选项等,选择Main Menu→Solution→Load Step Opts→Time/Frequenc→Time-Time Step. 非线性选项包括:迭代次数(默认25),选择Main Menu→Solution→Load Step Opts→Nonlinear→Equilibrium Iter;打开自动时间步长,选择Main Menu→Solution→Load Step Opts→Time/Frequenc→Time→Time Step:将时间积分打开,选择Main Menu→Solution→Load Step Opts→Time/Frequenc→Time Integration→Amplitude Decay. 输出选项包括:控制打印的输出,选择Main Menu→Solution→Load Step Opts→Output Ctrls→Solu Printout; 结果文件的输出,选择Main Menu →Solution→Load Step Opts→Output Ctrls→DB/Results File.

模拟电子技术课程设计(Multisim仿真)

《电子技术Ⅱ课程设计》 报告 姓名 xxx 学号 院系自动控制与机械工程学院 班级 指导教师 2014 年 6 月18日

目录 1、目的和意义 (3) 2、任务和要求 (3) 3、基础性电路的Multisim仿真 (4) 3.1 半导体器件的Multisim仿真 (4) 3.11仿真 (4) 3.12结果分析 (4) 3.2单管共射放大电路的Multisim仿真 (5) 3.21理论计算 (7) 3.21仿真 (7) 3.23结果分析 (8) 3.3差分放大电路的Multisim仿真 (8) 3.31理论计算 (9) 3.32仿真 (9) 3.33结果分析 (9) 3.4两级反馈放大电路的Multisim仿真 (9) 3.41理论分析 (11) 3.42仿真 (12) 3.5集成运算放大电路的Multisim仿真(积分电路) (12) 3.51理论分析 (13) 3.52仿真 (14) 3.6波形发生电路的Multisim仿真(三角波与方波发生器) (14) 3.61理论分析 (14) 3.62仿真 (14) 4.无源滤波器的设计 (14) 5.总结 (18) 6.参考文献 (19)

一、目的和意义 该课程设计是在完成《电子技术2》的理论教学之后安排的一个实践教学环节.课程设计的目的是让学生掌握电子电路计算机辅助分析与设计的基本知识和基本方法,培养学生的综合知识应用能力和实践能力,为今后从事本专业相关工程技术工作打下基础。这一环节有利于培养学生分析问题,解决问题的能力,提高学生全局考虑问题、应用课程知识的能力,对培养和造就应用型工程技术人才将能起到较大的促进作用。 二、任务和要求 本次课程设计的任务是在教师的指导下,学习Multisim仿真软件的使用方法,分析和设计完成电路的设计和仿真。完成该次课程设计后,学生应该达到以下要求: 1、巩固和加深对《电子技术2》课程知识的理解; 2、会根据课题需要选学参考书籍、查阅手册和文献资料; 3、掌握仿真软件Multisim的使用方法; 4、掌握简单模拟电路的设计、仿真方法; 5、按课程设计任务书的要求撰写课程设计报告,课程设计报告能正确反映设计和仿真结果。

一个经典的ansys热分析实例(流程序)

/PREP7 /TITLE,Steady-state thermal analysis of pipe junction /UNITS,BIN ! 英制单位;Use U. S. Customary system of units (inches) ! /SHOW, ! Specify graphics driver for interactive run ET,1,90 ! Define 20-node, 3-D thermal solid element MP,DENS,1,.285 ! Density = .285 lbf/in^3 MPTEMP,,70,200,300,400,500 ! Create temperature table MPDATA,KXX,1,,8.35/12,8.90/12,9.35/12,9.80/12,10.23/12 ! 指定与温度相对应的数据材料属性;导热系数;Define conductivity values MPDATA,C,1,,.113,.117,.119,.122,.125 ! Define specific heat values(比热) MPDATA,HF,2,,426/144,405/144,352/144,275/144,221/144 ! Define film coefficient;除144是单位问题,上面的除12也是单元问题 ! Define parameters for model generation RI1=1.3 ! Inside radius of cylindrical tank RO1=1.5 ! Outside radius Z1=2 ! Length RI2=.4 ! Inside radius of pipe RO2=.5 ! Outside pipe radius Z2=2 ! Pipe length CYLIND,RI1,RO1,,Z1,,90 ! 90 degree cylindrical volume for tank WPROTA,0,-90 ! 旋转当前工作的平面;从Y到Z旋转-90度;;Rotate working plane to pipe axis CYLIND,RI2,RO2,,Z2,-90 ! 角度选择在了第四象限;90 degree cylindrical volume for pipe WPSTYL,DEFA ! 重新安排工作平面的设置;另外WPSTYL,STAT to list the status of the working plane;;Return working plane to default setting BOPT,NUMB,OFF ! 关掉布尔操作的数字警告信息;Turn off Boolean numbering warning VOVLAP,1,2 ! 交迭体;Overlap the two cylinders /PNUM,VOLU,1 ! 体编号打开;Turn volume numbers on /VIEW,,-3,-1,1

ANSYS经典界面与workbench结合进行仿真分析报告

联合ANSYS WORKBENCH和经典界面进行后处理 (2012-12-18 18:58:55) ▼ 标签: ansys 分类:CAE 前面几篇文章已经提到过,ANSYS WORKCENCH主要是为不大懂ANSYS命令和编程的工程师服务的,而经典界面则适用于初学者和研究人员。初学者和研究人员是完全不同的两个层次,为什么ANSYS经典界面却同时适合二者呢? 实际上,学好ANSYS,关键并非是操作界面,而是要学好有限元。如果初学者直接从WORKBENCH来学习ANSYS,那么对于有限元就毫无收获,可以说一头雾水。而如果从经典界面进去,因为涉及到很多与有限元概念密切相关的操作,对于理解有限元很有好处。只是学到一定程度以后,需要转移到WORKBENCH中进行三维零件的分析和装配体的分析。 而当我们用到一定程度以后,发现WOKRBENCH虽然操作方便,但是的确不容易操作底层。前面的文章已经说明了如何联合二者进行仿真,以充分使用WOKRNBEHCN对于建模的方便性以及经典界面对于底层的操控性。这里再举一个例子,说明如何用WOKRBENCH进行建模,而后在经典界面中进行后处理,目的是为研究人员提供参考。 一个两边固定的梁,上面受到分布载荷作用如下图。 该分布载荷随时间而改变,其载荷的时间历程如下曲线,从0-1秒,载荷增加到1Mpa,而后保持1秒钟,接着减小到0Mpa,终止时间是3秒。 为了便于控制,这里对每个载荷步均采用自定义载荷子步的方式,划分为10个载荷子步,见下面的细节视图。

然后进行瞬态隐式动力学分析,得到该梁的位移和von mises应力。 我们现在要知道该梁上某一个应力最大的点,其应力是如何随时间而改变的。这个任务使用WOKRBENCH很难达到,但是用经典界面则轻而易举,因此我们决定使用经典界面进行后处理。 要使用经典界面后处理,只需要把WORKBENCH中生成的结果文件导入到经典界面中即可。 首先找到WORKBENCH中生成的结果文件如下图所示的路径。该文件叫file.rst, 为了方便,把file.rst拷贝到D盘的根目录下,然后启动ANSYS APDL,即经典界面。 进入经典界面后,直接进入通用后处理,并点击data file opts,以便读入结果文件。

基于Multisim的模拟电路仿真技术

本科毕业设计(论文) 题目基于Multisim的 模拟电路仿真技术 部系地方生部 专业电子信息工程 学员郑怿 指导教员梁发麦 中国人民解放军海军航空工程学院 2007 年7 月

基于Multisim的模拟电路仿真技术 摘要:介绍了Multisim 软件的功能和特点,提出运用Multisim 实现模拟电路的仿真方法。通过几个电子原理性电路的仿真实例阐述了模拟电路建立、元器件的选用和仿真参数的设置方法等关健问题,同时得到了正确的仿真结果。 关键词:模拟电路;Multisim ;仿真技术;EDA 从20 世纪80 年代以来,电子系统日趋数字化、复杂化和大规模集成化。同时深亚微米半导体工艺、B 表面安装技术的发展又支持了产品集成化程度的进步,使电子产品进入了片上系统(SOC )时代。另外电子产品厂商不懈追求缩短产品设计周期,从而获取高收益。在这些因素的影响下,EDA 技术应运而生。EDA ( Electronic Design Automation ,电子设计自动化)技术是一门综合了现代电子与计算机技术,以计算机为平台对电子电路、系统或芯片进行设计、仿真和开发的计算机辅助设计技术。利用EDA 技术对电力电子电路进行仿真一直是研究电力电子技术的工程技术人员所期望实现的目标。Multisim 就为此提供了一个良好的平台。在这个平台上可以容易地实现了基本的电力电子电路的仿真,包括不控整流电路、可控整流电路、逆变电路等电路的仿真分析。仿真得到的结果与理论分析的结果基本一致,这对电子电路的设计具有重大的意义。本文主要介绍利用Multisim 10平台对基本电子电路进行仿真的方法,得出与理论相符合的结果,有利于实际的工程设计。 1 Multisim 的功能和特点 加拿大Interactive Image Technologie 公司在1958 年推出了一个专门用于电子电路仿真和设计的EDA 工具软件EWB ( Electronics Workbench )。由于EWB 具有许多突出的优点,引起了电子电路设计工作者的关注,迅速得到了推广使用。但是随着电子技术的飞速发展,EWB 5 . x 版本的仿真设计功能已远远不能满足复杂的电子电路的仿真设计要求。因此IIT 公司将用于电路级仿真设计的模块升级为Multi sim ,并于2001 年推出了Multisim 的最新版本Multisim 2001 。 Multisim 2001 继承了 EWB 界面形象直观、操作方便、仿真分析功能强大、分析仪器齐全、易学易用等诸多优点,并在功能和操作上进行了较大改进。主要表现为:增加了射频电路的仿真功能;极大扩充了元器件库;新增了元件编辑器;扩充了电路的测试功能;增加了瓦特表、失真仪、网络分析仪等虚拟仪器,并允许仪器仪表多台同时使用;改进了元件之间的连接方式,允许任意走向;支持VHDL 和Verilo g 语言的电路仿真与设计;允许把子电路作为一个元器件使用,允许用户自定义元器件的属性等。 工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图,并对电路进行仿真。Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容,这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计,这也使其更适合电子学教育。通过Multisim和虚拟仪器技术,PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。 (一)模拟电路举例: 1.1 晶体管基本放大电路 共射极,共集电极和共基极三种组态的基本放大电路是模拟电子技术的基础,通过EWB对其进行仿真分析,进一步熟悉三种电路在静态工作点,电压放大倍数,频率特性以及输入,输出电阻等方面各自的不同特点。

ansys热分析例题

问题描述:一个30公斤重、温度为70℃的铜块,以及一个20公斤重、温度为80℃的铁块,突然放入温度为20℃、盛满了300升水的、完全绝热的水箱中,如图所示。过了一个小时,求铜块与铁块的最高温度(假设忽略水的流动)。 材料热物理性能如下:热性能单位制 铜铁水 导热系数W/m℃ 383 37 密度Kg/m 8889 7833 996 比热J/kg℃ 390 448 4185 菜单操作过程: 一、设置分析标题 1、选择“Utility Menu>File>Change Jobname”,输入文件名Transient1。 2、选择“Utility Menu>File>Change Title”输入Thermal Transient Exercise 1。 二、定义单元类型 1、选择“Main Menu>Preprocessor”,进入前处理。 2、选择“Main Menu>Preprocesor>Element Type>Add/Edit/Delete”。选择热平面单元plane77。 三、定义材料属性 1、选择“Main Menu>Preprocessor>Material Props>Material Models”,在弹出的材料定义窗口中顺序双击Thermal选项。 2、点击Conductivity,Isotropic,在KXX框中输入383;点击Density,在DENS框中输入8898;点击Specific Heat,在C框中输入390。 3、在材料定义窗口中选择Material>New Model,定义第二种材料。 4、点击Conductivity,Isotropic,在KXX框中输入70;点击Density,在DENS框中输入7833;点击Specific Heat,在C框中输入448。 5、在材料定义窗口中选择Material>New Model,定义第三种材料。 6、点击Conductivity,Isotropic,在KXX框中输入.61;点击Density,在DENS框中输入996;点击Specific Heat,在C框中输入4185。 四、创建几何模型 1、选择“Main Menu>Preprocessor>-Modeling->Create>-Areas->Retangle>By Dimensions”,输入X1=0, Y1=0, X2=, Y2=, 点击Apply;输入X1=, Y1=, X2= ,Y2=, 点击Apply;输入X1= Y1=, X2= Y2=+, 选择OK。 2、选择“Main Menu>Preprocessor>-Modeling->Operate>Booleans>Overlap”,选择Pick All。 3、选择“Utility Menu>Plotctrls>Numbering>Areas, on”。 4、选择“Utility Menu>Plot>Areas”。 五、划分网格 1、选择“Main Menu>Preprocessor>-Attributes->Define->All Areas”,选择材料1。 2、选择“Main Menu>Preprocessor>Meshing->Size Cntrls->-Manualsize->-Global->Size”,输入单元大小。 3、选择“Main Menu>Preprocessor>Meshing->Mesh->-Areas->Mapped>3 or 4 sided”,选择铜块。 4、选择“Main Menu>Preprocessor>-Attributes->Define->All Areas”,选择材料2。 5、选择“Main Menu>Preprocessor>Meshing->Mesh->-Areas->Mapped>3 or 4 sided”,选

模拟电路仿真实例

模拟电子电路仿真 1.1 晶体管基本放大电路 共射极,共集电极和共基极三种组态的基本放大电路是模拟电子技术的基础,通过EWB 对其进行仿真分析,进一步熟悉三种电路在静态工作点,电压放大倍数,频率特性以及输入,输出电阻等方面各自的不同特点。 1.1.1 共射极基本放大电路 按图7.1-1搭建共射极基本放大电路,选择电路菜单电路图选项(Circuit/Schematic Option )中的显示/隐藏(Show/Hide)按钮,设置并显示元件的标号与数值等 。 1.静态工作点分析 选择分析菜单中的直流工作点分析选项(Analysis/DC Operating Point)(当然,也可以使用仪器库中的数字多用表直接测量)分析结果表明晶体管Q1工作在放大状态。 2.动态分析 用仪器库的函数发生器为电路提供正弦输入信号Vi(幅值为5mV,频率为10kH),用示波器观察到输入,输出波形。由波形图可观察到电路的输入,输出电压信号反相位关系。再一种直接测量电压放大倍数的简便方法是用仪器库中的数字多用表直接测得。 3.参数扫描分析 在图7.1-1所示的共射极基本放大电路中,偏置电阻R1的阻值大小直接决定了静态电流IC的大小,保持输入信号不变,改变R1的阻值,可以观察到输出电压波形的失真情况。选择分析菜单中的参数扫描选项(Analysis/Parameter Sweep Analysis),在参数扫描设置对话框中将扫描元件设为R1,参数为电阻,扫描起始值为100K,终值为900K,扫描方式为线性,步长增量为400K,输出节点5,扫描用于暂态分析。 4.频率响应分析 选择分析菜单中的交流频率分析项(Analysis/AC Frequency Analysis)在交流频率分析参数设置对话框中设定:扫描起始频率为1Hz,终止频率为1GHz,扫描形式为十进制,纵向刻度为线性,节点5做输出节点。 由图分析可得:当共射极基本放大电路输入信号电压VI为幅值5mV的变频电压时,

ANSYS电磁兼容仿真软件解析

ANSYS 电磁兼容仿真设计软件 用途:用于电子系统电磁兼容分析,包括PCB信号完整性、电源完整性和电磁辐射协同仿真,数模混合电路的噪声分析和抑制,以及 机箱系统屏蔽效能和电磁泄漏仿真,确保系统的电磁干扰和电磁兼容性能满足要求。 一、购置理由 1 现代电子系统设计面临越来越恶劣的电磁工作环境,一方面电子系统包括了电源模块、信号处理、计算机控制、传感与机电控制、光电系统及天线与微波电路等部分,系统内部相互不发生干扰,正常工作,本身就非常困难;另一方面,在隐身、电子对抗、静放电,雷击和 电磁脉冲干扰等恶劣电磁环境下,设备还需要有足够的抗干扰能力,为电路正常工作留有足够的设计裕量。为了确保xx 系统的工作可靠性,设备必须通过相关的电磁兼容标准,如国军标 GJB151A,GJB152A。 长期以来,设备的电磁兼容设计和仿真一直缺乏必要的仿真设计 手段,只能依赖于设备后期试验测试,不仅测量成本高昂,而且,如 果EMI 测量超标,后续的查找问题和修正问题基本上依赖于经验和猜测。而解决电磁兼容问题,也只能靠经验进行猜想和诊断,采取的 措施也只能通过不断的试验进行验证,这已经成为制约我们产品进度的重要原因。 2 目前我所数字电路设计的经验和手段已经有很大改善,我们在复杂PCB布线、高速仿真方面取得了很多的成果和经验,并且已经

开始高速通道设计的预研。在相关PCB 布线工具的帮助下,将复杂 的多电源系统PCB布通,确保集成电路之间的正确连接已经基本上 没有问题。但是随着应用深入,也存在一些困难,特别在模拟数字转换、高速计算与传输PCB和系统的设计中,我们不仅要保证电路板 的正常工作,还要提高关键性的技术指标,例如数模转换电路的有效 位数、信号传输系统的速率和误码率等,此外,还要满足整个卫星电子系统的电磁兼容/电磁干扰要求,为此,我们迫切需要建立的仿真功能包括: ● 高速通道中,连接器,电缆等三维全波精确和建模仿真,这 些结构的寄生效应对于信号的传输性能有至关重要的影响; ● 有效的PCB电源完整性分析工具,对PCB 上的电源、地等 直流网络的信号质量进行仿真 ●为提高仿真精度,需要SPICE 模型,IBIS模型和S 参数模 型的混合仿真 ●需要同时进行时域和频域仿真和设计,观察时域的眼图、 误码率,调整预加重和均衡电路的频域参数,使得信号通道 的物理特性与集成电路和收/发预加重、均衡等相配合,达到 系统性能的最优 ● 有效的PCB的辐射控制与仿真手段,确保系统EMI性能 达标。 现在EDA 市场上已经有一些SI/PI 和EMI/EMC 仿真设计工具,但存在多方面的局限性。我们的PCB 布线工具虽然能解决一定的问

ANSYS热分析指南

ANSYS热分析指南 第一章简介 1.1热分析的目的 热分析用于计算一个系统或部件的温度分布及其它热物理参数,我们一般关心的参数有: 温度的分布 热量的增加或损失 热梯度 热流密度 热分析在许多工程应用中扮演着重要角色,如内燃机、涡轮机、换热器、管路系统、电子元件等等。通常在完成热分析后将进行结构应力分析,计算由于热膨胀或收缩而引起的热应力。 1.2ANSYS中的热分析 ANSYS/Multiphysics、ANSYS/Mechanical、ANSYS/Professional、 ANSYS/FLOTRAN四种产品中支持热分析功能。ANSYS热分析基于由能量守恒原理导出的热平衡方程,有关细节,请参阅《ANSYS Theory Reference》。ANSYS使用有限元法计算各节点的温度,并由其导出其它热物理参数。 ANSYS可以处理所有的三种主要热传递方式:热传导、热对流及热辐射。1.2.1对流 热对流在ANSYS中作为一种面载荷,施加于实体或壳单元的表面。首先需要输入对流换热系数和环境流体温度,ANSYS将计算出通过表面的热流量。如果对流换热系数依赖于温度,可以定义温度表,以及在每一个温度点处的对流换热系数。 1.2.2辐射 ANSYS提供了四种方法来解决非线性的辐射问题: 辐射杆单元(LINK31) 使用含热辐射选项的表面效应单元(SURF151-2D,或SURF152-3D)

在AUX12中,生成辐射矩阵,作为超单元参与热分析 使用Radiosity求解器方法 有关辐射的详细描述请阅读本指南第四章。 1.2.3特殊的问题 除了前面提到的三种热传递方式外,ANSYS热分析还可以解决一些诸如:相变(熔融与凝固)、内部热生成(如焦耳热)等的特殊问题。例如,可使用热质点单元MASS71模拟随温度变化的内部热生成。 1.3热分析的类型 ANSYS支持两种类型的热分析: 1.稳态热分析确定在稳态的条件下的温度分布及其他热特性,稳态条件指热量随时间的变化可以忽略。 2.瞬态热分析则计算在随时间变化的条件下,温度的分布和热特性。 1.4耦合场分析 ANSYS中可与热分析进行耦合的方式有热—结构、热-电磁等。耦合场分析可以使用ANSYS中的矩阵耦合单元,或者在独立的物理环境中使用序惯荷载耦合。有关耦合场分析的详细描述,请参阅《ANSYS Coupled-Field Analysis Guide》。 1.5关于菜单路径和命令语法 在本指南中,您将会看到相关的ANSYS命令及其等效的菜单路径。这些参考的命令仅仅包括命令名,因为并不总是需要指定所有的参数,而且不同的参数组合会有不同的作用。有关ANSYS命令的更多的叙述,请参考《ANSYS Commands Reference》。 菜单路径将近可能完整得列出。对于多数情况,选择菜单就能够完成所需要的功能;但还有一些情况,选择文中所示菜单后会弹出一个菜单或是对话框,由此定义其他的选项来执行一些特定的任务。 第二章基础知识 2.1符号与单位

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