阅前须知

此经验记录基于Ansys Workbench 2023R2 学生版本

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仿真背景

由于需要进行电磁铁发射42mm弹丸的验证，遂使用ansys进行仿真，意图获取将42mm弹丸击发至16m/s所需电磁力的保守数值。

模型构建

整个仿真流程需要用到：

仿真步骤

--导入几何结构

由于本人并没有搞懂如何在mechanical中移动模型，遂直接在SolidWorks中整合成装配体，统一导出成STP后导入（似乎可以直接导入SLDPRT/SLDASM）

推杆末端有与42mm弹丸嵌合的凹槽

推杆平面距离弹丸平行最近切面5mm

--设定材料

--生成网格

仿真过程中，笔者因为energy error失败了数次，查阅可知显式动力学时常难以收敛，这似乎是由于产生了沙漏现象或是零能模式。

笔者最终通过细化网格解决了这一问题。

但是，尽管细化网格解决了问题，其也增添了大量的计算复杂度，我们应该回到模型构建的环节减少一些不必要的开支。

笔者发现，整个问题完全可以简化为推杆与弹丸的碰撞，故减少两个模型。

--设定连接副

由于没有了发射管的约束，选定几何体-地面，选择方向类型，将42mm弹丸控制在水平直线轨迹上。

而推杆在不设定重力的情况下，只需给定初速度，其姿态不会有变化，连约束都不需要。

--设定速度

设定推杆的初速度为10m/s

--求解仿真

笔者并不知道Ansys是否支持GPU运算，仅知道运算需要花费CPU资源。在这种条件下，笔者台式机的i5-13600K计算需要近半小时，实在是捉襟见肘，如果读者拥有学校的计算资源等等，还是应该用专业的服务器来尝试。

仿真结果

在数个小时的尝试下，获得了初步结果：

然而，推杆距离弹丸的距离还没有确定，也没有确定摩擦力等因素的影响，故后续还要继续进行仿真，实在是非常不幸。