ANSYS Products 是融結(jié)構(gòu)、流體、電磁場、聲場和耦合場分析于一體的大型通用有限元分析軟件。由世界上最大的有限元分析軟件公司之一的美國ANSYS公司開發(fā),它能與多數(shù)CAD軟件接口,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交換,如Pro/Engineer, NASTRAN,Alogor, I-DEAS, AutoCAD等, 是現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計中的高級CAE工具之一。因此它可應(yīng)用于以下工業(yè)領(lǐng)域: 航空航天、汽車工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)、橋梁、建筑、電子產(chǎn)品、重型機械、微機電系統(tǒng)、運動器械等。
ANSYS Products 軟件主要包括三個部分:前處理模塊,分析計算模塊和后處理模塊!∏疤幚砟K提供了一個強大的實體建模及網(wǎng)格劃分工具,用戶可以方便地構(gòu)造有限元模型!》治鲇嬎隳K包括結(jié)構(gòu)分析(可進(jìn)行線性分析、非線性分析和高度非線性分析)、流體動力學(xué)分析、電磁場分析、聲場分析、壓電分析以及多物理場的耦合分析,可模擬多種物理介質(zhì)的相互作用,具有靈敏度分析及優(yōu)化分析能力!『筇幚砟K可將計算結(jié)果以彩色等值線顯示、梯度顯示、矢量顯示、粒子流跡顯示、立體切片顯示、透明及半透明顯示(可看到結(jié)構(gòu)內(nèi)部)等圖形方式顯示出來,也可將計算結(jié)果以圖表、曲線形式顯示或輸出!≤浖峁┝100種以上的單元類型,用來模擬工程中的各種結(jié)構(gòu)和材料。該軟件有多種不同版本,可以運行在從個人機到大型機的多種計算機設(shè)備上,如PC,SGI,HP,SUN,DEC,IBM,CRAY等。
發(fā)展目標(biāo)
· 繼續(xù)開發(fā)和提供世界一流的求解器技術(shù)
· 提供了針對復(fù)雜仿真的多物理場耦合解決方法
· 整合了ANSYS 的網(wǎng)格技術(shù)并產(chǎn)生統(tǒng)一的網(wǎng)格環(huán)境
· 通過對先進(jìn)的軟硬件平臺的支持來實現(xiàn)對大規(guī)模問題的高效求解
· 繼續(xù)改進(jìn)最好的CAE 集成環(huán)境-ANSYS WORKBENCH
· 繼續(xù)融合先進(jìn)的計算流體動力學(xué)技術(shù)
具體功能
1.加速多步求解
ANSYS VT 加速器,基于ANSYS 變分技術(shù),是通過減少迭代總步數(shù)以加速多步分析的數(shù)學(xué)方法。這包括了收斂迭代和時間步迭代或者二者的綜合。收斂迭代的例子是非線性靜態(tài)分析,不涉及接觸或塑性,而時間步迭代指的是線性瞬態(tài)結(jié)構(gòu)分析,二者組合的例子,非線性結(jié)構(gòu)瞬態(tài)或者熱瞬態(tài)分析。
2.網(wǎng)格變形和優(yōu)化
對于很多單位,進(jìn)行優(yōu)化分析的最大障礙是CAD 模型不能重新生成,特征參數(shù)不能反映那些修改研究的幾何改變。通過與ANSYS WORKBENCH 的結(jié)合,ANSYS MESH MORPHER
(FE-MODELER 的新增加模塊)可以實現(xiàn)這個功能,甚至更多。
通過網(wǎng)格操作而不是實體模型,ANSYS MESH MORPHER 對于來自于CAD 的非參數(shù)幾何數(shù)據(jù),如IGES 或者STEP,以及來自于ANSYS CDB 文件的網(wǎng)格數(shù)據(jù),實現(xiàn)了模型參數(shù)化。將網(wǎng)格讀入FE MODELER,并且產(chǎn)生對應(yīng)于該網(wǎng)格的“綜合幾何”的初次配置。ANSYS MESH MORPHER 提供了四種不同的轉(zhuǎn)換:面平移、面偏置、邊平移和邊偏置。更多樣的配置可以通過以上轉(zhuǎn)換的組合實現(xiàn)。例如,一個圓柱表面的面偏置就等效于變更其半徑。
在ANSYS WORKBENCH 中,ANSYS 和ANSYS CFX 技術(shù)的集成取得了更大的進(jìn)步。在ANSYSWORKBENCH 環(huán)境中,用戶可以完整地建立、求解和后處理雙向流固耦合仿真。最新的版本也提供了單一后處理工具,可以用更少的時間獲得復(fù)雜多物理問題的解決,并且擴展了仿真的應(yīng)用領(lǐng)域。
利用ANSYS CFX 軟件的統(tǒng)一網(wǎng)格接口可以在ANSYS 和ANSYS CFX 之間傳遞FSI 載荷,所有流固耦合問題的結(jié)果的魯棒性和精度獲得了改進(jìn)。界面載荷傳遞技術(shù)的突破,很明顯的好處就在于讓同一團(tuán)隊的FEA 和CFD 專家共享信息更方便。在新版中流固耦合的領(lǐng)域也得到了擴展。
3.渦輪系統(tǒng)一體化解決方案
ANSYS WORKBENCH 環(huán)境提供了旋轉(zhuǎn)機械設(shè)計過程所需的幾何設(shè)計和分析的集成系統(tǒng)。ANSYSWORKBENCH,作為高級物理問題的集成平臺,能夠讓設(shè)計人員建立旋轉(zhuǎn)機械的模型,比如水泵、壓縮機、風(fēng)扇、吹風(fēng)機、渦輪、膨脹器、渦輪增壓器和鼓風(fēng)機。ANSYS 解決方案集成到設(shè)計過程,從而消除了中性文件傳輸、結(jié)果變換和重分析,使得CAE過程幾周內(nèi)就完成了。
ANSYS ICEM CFD 和AI ENVIRONMENT 中的創(chuàng)新在于多區(qū)域體網(wǎng)格劃分工具,可用于空氣動力學(xué)中。新的網(wǎng)格劃分方法提供了對塊(結(jié)構(gòu)網(wǎng)格方法)的靈活性和控制,易于使用的自動(非結(jié)構(gòu)化)網(wǎng)格方法。半自動多區(qū)網(wǎng)格算法允許用戶在面和體上對網(wǎng)格進(jìn)行總體控制,邊界上通過映射或者掃描塊提供了純六面體網(wǎng)格,而內(nèi)部過渡到四面體或者六面體為主的網(wǎng)格。映射、掃描和自由劃分技術(shù)為模型中最重要區(qū)域的結(jié)構(gòu)化六面體網(wǎng)格劃分提供了自由,可以保證用較少的精力得到高質(zhì)量的自動化網(wǎng)格。
ANSYS ICEM CFD 和AI ENVIRONMENT產(chǎn)品也回答了古老的問題:“我應(yīng)該用四面體劃網(wǎng)還是花更多的時間用六面體劃網(wǎng)”。相對于傳統(tǒng)的四面體網(wǎng)格算法,新的體-擬合笛卡兒劃網(wǎng)方法可以幫你用更少的時間劃分純六面體網(wǎng)格。包含四面體和金字塔形狀的混合網(wǎng)格劃分方法減少了限制并且提供了更容易的方法編輯網(wǎng)格。這個方法產(chǎn)生的六面體網(wǎng)格的統(tǒng)一性更適合于顯式碰撞分析或者任何六面體網(wǎng)格更適合的分析。
4.線性和非線性動力學(xué)
在新版中,ANSYS 鞏固了它的高級動力學(xué)分析能力并擴展到ANSYS WORKBENCH 中。線性和非線性結(jié)構(gòu)動力學(xué)和應(yīng)力分析,現(xiàn)在已經(jīng)無縫的集成到了ANSYS WORKBENCH 仿真環(huán)境中。使得剛體和柔體的頻率響應(yīng)和時間歷程動力學(xué)集成在一起。在一次設(shè)置中,用戶現(xiàn)在能夠選擇一系列的力學(xué)行為:線性、高級非線性;完全剛體和完全柔體以及他們的組合。其他特征包括支持簡單和復(fù)雜的連接和約束,基于幾何的自動連接偵測,非線性材料和接觸、運動學(xué)分析以及與CAD 系統(tǒng)的相關(guān)性。