通用機械行業(yè)仿真應(yīng)用概述

2019-04-05 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

通用機械是應(yīng)用范圍廣、具有通用性特點的各類機械設(shè)備。通用機械包括各類動力機械、驅(qū)動機械、工程機械、傳動機械、液壓控制機械、各類加工機械設(shè)備等。通用機械行業(yè)涵蓋的工業(yè)品、覆蓋的工業(yè)領(lǐng)域非常多,是各類工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的基礎(chǔ)。所以,一個國家(地區(qū))的通用機械行業(yè)發(fā)展水平反映出國家(地區(qū))整體制造業(yè)的技術(shù)水平和能力。

通用機械在產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計、運行等階段,在考慮其滿足工作要求的同時,還必須考慮其安全性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟性等各項指標。因此,CAE技術(shù)是通用機械研發(fā)、設(shè)計所不可缺少的技術(shù)和手段,特別是在全球范圍的工業(yè)4.0時代,智慧工廠、智能制造對基于數(shù)字化、云計算的CAE技術(shù)的依耐性更為迫切。毫不夸張的講,CAE技術(shù)是工業(yè)4.0的核心技術(shù)之一,是創(chuàng)新設(shè)計、智慧工廠建設(shè)的基礎(chǔ)。在我國,中國制造2025將迎來通用機械工業(yè)發(fā)展的黃金時期,同時CAE技術(shù)將在各個層級、各個階段完全融入和推動通用機械工業(yè)以及中國制造業(yè)的高速發(fā)展。

旋轉(zhuǎn)機械領(lǐng)域

旋轉(zhuǎn)機械是工業(yè)領(lǐng)域非常重要的動力裝備,通用的包括汽輪機、燃氣輪機、水輪機、鼓風機、壓縮機等。近年來,隨著國家產(chǎn)業(yè)升級、節(jié)省減排、中國制造2025等規(guī)劃的相繼推出,對旋轉(zhuǎn)機械相關(guān)的性能也提出了越來越高的要求。

旋轉(zhuǎn)機械非常復雜,通常工作在高溫、高壓、高速旋轉(zhuǎn)的環(huán)境中,要達成各方面的研發(fā)目標就需要解決大量的工程問題。隨著現(xiàn)代CAE技術(shù)的日趨成熟,企業(yè)完全可以將這種先進的研發(fā)手段與傳統(tǒng)的試驗和設(shè)計經(jīng)驗相結(jié)合,形成互補,從而提升研發(fā)設(shè)計能力,有效地指導新產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計,降低開發(fā)成本,縮短開發(fā)周期,從而大幅度提高企業(yè)的市場競爭力。

安世亞太及其強大的仿真技術(shù)可以為旋轉(zhuǎn)機械的設(shè)計研發(fā)提供堅強的CAE支撐,包括一維葉片快速設(shè)計、二維葉柵通流分析、模板化的總體性能快速評估和整機三維流體動力學、靜力學、動力學、疲勞壽命、流固耦合、顫振失速、模態(tài)、動態(tài)響應(yīng)、噪聲分析及優(yōu)化。這些設(shè)計分析、優(yōu)化工作貫穿于產(chǎn)品研發(fā)的各個階段,可創(chuàng)造大量的技術(shù)成果。

旋轉(zhuǎn)機械相關(guān)應(yīng)用

葉片快速設(shè)計
葉柵通道快速通流分析
汽輪機濕蒸汽兩相流非平衡態(tài)流動分析
濕蒸汽兩相流非平衡態(tài)流動分析
透平機械三維非定常流動數(shù)值模擬
透平瞬態(tài)問題
透平機械流固耦合穩(wěn)態(tài)分析
透平機械顫振氣動阻尼計算
旋轉(zhuǎn)機械結(jié)構(gòu)強度、振動和疲勞分析
旋轉(zhuǎn)機械工藝成形仿真

通用機械行業(yè)仿真應(yīng)用概述ansys workbanch圖片1

在Ansys BladeModeler中設(shè)計葉輪

通用機械行業(yè)仿真應(yīng)用概述ansys workbanch圖片2

葉片流場分析

增壓器離心式壓氣機的結(jié)構(gòu)靜、動力學分析

旋轉(zhuǎn)機械相關(guān)仿真軟件模塊

一維設(shè)計工具:Vista CCD,CPD等系列

葉片設(shè)計工具:BladeGen,BladeModeler

葉柵網(wǎng)格生成工具:TurboGrid

高級網(wǎng)格生成工具:IcemCFD

結(jié)構(gòu)仿真分析:ANSYS Mechanical,nCode Designlife

流體仿真分析:ANSYS CFX,Fluent

流固耦合分析:ANSYS FSI

優(yōu)化設(shè)計分析:Ansys DesignXplorer,optiSLang

多學科優(yōu)化和拓撲優(yōu)化:VR&D Gensis

鍛造成形仿真:Deform

鑄造成形仿真:NovaCast

作業(yè)調(diào)度與高性能計算:PERA.Grid、ANSYS HPC

協(xié)同仿真環(huán)境及仿真流程與數(shù)據(jù)管理:ANSYS Workbench、EKM

電機領(lǐng)域

電機是一種應(yīng)用最為廣泛的能量轉(zhuǎn)換裝置,按照能量轉(zhuǎn)換方式分為發(fā)電機和電動機兩個大類。電機系統(tǒng)是一個集電氣、機械、動力學、散熱、電子電路、控制系統(tǒng)等眾多學科專業(yè)于一體的復雜系統(tǒng)。在電機的實際研制過程中,必須進行電機的電磁性能設(shè)計、機械性能設(shè)計、通風及熱設(shè)計,研究多學科、多物理場及其多場耦合等方面的問題。

電機領(lǐng)域相關(guān)應(yīng)用

電機電磁場分析
電機機械結(jié)構(gòu)分析(強度、模態(tài)、振動、疲勞)
電機通風散熱分析
電機多物理場耦合分析
電機電路及控制系統(tǒng)仿真
零部件機械制造工藝仿真

電機振動響應(yīng)分析

某電機通風散熱設(shè)計

電機電路及控制系統(tǒng)仿真

電機領(lǐng)域相關(guān)仿真軟件模塊

幾何建模:ANSYS DesignModeler、ANSYS SpaceClaim

結(jié)構(gòu)仿真分析:ANSYS Mechanical

疲勞壽命分析:ANSYS nCode DesignLife、Ansys Fatigue

流體仿真分析:Ansys CFX、Fluent、ICEM CFD

旋轉(zhuǎn)電機設(shè)計專家:RMxprt

電磁場仿真分析:ANSYS Maxwell2D/3D

機電系統(tǒng)設(shè)計:ANSYS Simplorer

多物理場耦合分析:ANSYS Multiphysics/ANSYS AIM

設(shè)計優(yōu)化分析:ANSYS DesignXplorer

設(shè)計優(yōu)化、可靠性和魯棒性分析:OptiSLang

多學科優(yōu)化和拓撲優(yōu)化:VR&D Gensis

液壓控制分析:HypNeu

鍛造成形仿真:Deform

鑄造成形仿真:NovaCast

作業(yè)調(diào)度與高性能計算:PERA.Grid、ANSYS HPC

協(xié)同仿真環(huán)境及仿真流程與數(shù)據(jù)管理:ANSYS Workbench、EKM

鍋爐領(lǐng)域

鍋爐是一種能量轉(zhuǎn)換設(shè)備,其主要工作原理是利用燃燒后釋放的熱能或工業(yè)生產(chǎn)中的余熱傳遞給容器內(nèi)的水,使水達到所需要的溫度或一定壓力蒸汽的熱力設(shè)備。根據(jù)應(yīng)用主要分為民用鍋爐和工業(yè)鍋爐,其中工業(yè)鍋爐由于其設(shè)計用途及安全水平要求,其技術(shù)要求遠高于民用鍋爐,廣泛的用于電站、船舶、機車和石化、工礦企業(yè)。

工業(yè)鍋爐一般設(shè)計大型化、燃燒充分、蒸汽溫度高、壓力大,一旦發(fā)生事故則會造成較大的經(jīng)濟財產(chǎn)和生命損失。因此其安全性、效率及可靠性要求方面均比較高。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,計算機仿真在鍋爐設(shè)計生產(chǎn)中發(fā)揮出愈來愈重要的作用,在燃燒效率(燃燒充分性)分析,鍋爐結(jié)構(gòu)及熱分析(強度、穩(wěn)定性、抗震、傳熱),鍋爐疲勞等方面應(yīng)用都很廣泛。