2018 ANSYS名人堂学术类一等奖成果展示

临床实践中很难了解主动脉瘤的生长情况。研究人员利用ANSYS CFD和RBF Morph创建一个虚拟的统计学患者，并且在主动脉从健康转变到动脉瘤状态的过程中分析血流和血压的改变情况。未来使用患者的具体数据可更好地诊断动脉瘤和改善临床结果。

针对具体患者的几何3D流量数据的图像处理与CFD仿真相结合，能够为临床医生提供关于升主动脉瘤形成的额外血液动力学信息。

问题：

由于一些原因（包括操作人员相关性和图像形态等），临床实践中很难了解动脉瘤的生长情况。此外，执行3D PC-MRI测试可提供隆起形成过程中的血液动力学变化数据，但这种方法的成本很高。

解决方案：

FTGM利用统计学方式分析得到的真实临床数据执行CFD仿真，以提供隆起形成与扩大过程的逼真虚拟图像。仿真将RBF Morph工具集成到整个ANSYS工作流程中，以获得想要的目标几何结构和CFD结果。

使用软件：

• ANSYS Fluent
• RBF Morph

卢塞恩应用科学与艺术大学

滑雪板是一种通过热压工艺并且利用粘合剂粘合的准对称多层复合材料结构。粘合剂固化过程使滑雪板成型并具有相应刚度，从而决定滑雪板的物理特性和质量。研究人员利用ANSYS Mechanical执行热压过程的热瞬态仿真，以分析热和压力对滑雪板最终形状和性能的影响。

滑雪板制造过程的热-力耦合仿真

问题：

作为与Stöckli Swiss Sports AG合作开展的研究项目，卢塞恩应用科学与艺术大学研发了一个虚拟滑雪板模型。目标是通过FEM仿真模拟整个热压过程。滑雪板是用粘合剂粘合的准对称多层复合材料结构。粘合剂固化依靠高温和压力，因此滑雪板要经过热压。这个生产步骤使滑雪板成型并具有刚度，因此能决定滑雪板的特性和质量。在对整个过程的仿真中，正确仿真固化过程是重点部分。因此，初步工作的重点在于粘合剂固化行为的仿真以及固化接触模型的研发。

解决方案：

热压过程的仿真包含三个步骤，全部在ANSYS Mechanical中执行。滑雪板的热-瞬态仿真可生成非平稳温度场，包括周围的压床。根据温度变化、位置和时间，利用ANSYS APDL命令在单独的中间步骤中执行粘合剂固化行为计算。在最后的非线性静态机械仿真中，工程师利用温度场、粘合剂固化行为以及其他参数来仿真热压过程，从而得到滑雪板的最终形状和残余应力。测量结果成功验证了温度场、挠曲曲线和抗弯刚度，这证明了研发的滑雪板模型的成熟度。仿真模型可提供重要的洞察力信息。

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