ANSYS Mechanical

Инструменты ANSYS для задач механики деформируемых твердых тел предлагают широкий набор возможностей, которые позволяют выполнять моделирование различных физических явлений, осуществлять тепло-прочностной анализ, электромеханический анализ, конструкционно-акустический анализ, анализ диффузии масс и тепловой анализ текучих сред.

Для задач механики деформируемых твердых тел ANSYS предлагает широкий набор современных решателей: прямой решатель разряженных матриц, итерационный решатель с Предварительно Заданным Сопряженным Градиентом (PCG), Сопряженный Градиент Якоби (JCG), и т.д. Для расчета больших моделей при параллельном вычислении доступны решатель Алгебраически Сложных Сеток (AMG), а также распределенные версии PCG и JCG.

Тип решателя
Прямой Sparse
Итерационный PCG
AMG
С распределенной памятью Dsparse
DPCG
DDS

Используя алгоритмы параллельных вычислений на кластерах с большим количеством физических ядер и графических процессоров, можно в разы сократить время решения, необходимое для выполнения расчётов больших моделей.

Интерфейсы ко всем современным CAD системам позволяют в один клик осуществлять двустороннюю связь с ANSYS. Интеграция непосредственно в строку меню CAD-системы делает возможным запуск ANSYS прямо из неё.

ANSYS поддерживает следующие CAD системы и форматы:

MCAD

CATIA V5 и V6

Creo Parametric

SolidWorks

SolidEdge

Creo Elements/Direct Modeling

NX

Autodesk

JT

Поскольку механизм импорта геометрии в ANSYS является общим для всех систем автоматизированного проектирования, пользователь имеет возможность работать в рамках единой общей среды моделирования при использовании нескольких пакетов CAD.

В дополнение ANSYS позволяет использовать нейтраль.

ANSYS включает в себя мощный сеточный построитель, позволяющий автоматически или вручную создавать сетки конечных элементов и оценивать их качество по различным встроенным критериям.

Автоматически построенная расчётная сетка для сотового телефона в сборе

Существуют возможности декомпозирования геометрии, создания виртуальной топологии, игнорирование мелких деталей для улучшения качества сетки.

Гекса-сетка сложной сборки автомобильной тормозной системы

Высококачественная автоматическая сетка для сложного блока двигателя

При импорте геометрии ANSYS автоматически определяет и настраивает контакты или шарниры между частями сборки. В областях, где требуется сложное контактное взаимодействие контакты можно добавлять и настраивать вручную. Шарниры могут также быть определены автоматически или добавлены вручную. Каждый контакт или шарнир можно легко выделить при помощи графических инструментов среды, тем самым упростив работу со сложными моделями.

Автоматическое определение контактов производится вместе с импортом геометрии
Предоставлено Pratt & Miller

Библиотека конечных элементов ANSYS очень велика и постоянно увеличивается. В число доступных элементов на данный момент входят стержневые, трубчатые, оболочечные, твердотельные, 2-D плоские/осесимметричный и обобщенные осесимметричные 3-D элементы. Библиотека также включает в себя элементы специального назначения, для моделирования уплотнения, шарниры, граничные и слоистые элементы для композитных структур.

Эти элементы оптимизированы с точки зрения производительности и функциональности. Поддерживаются такие возможности передовых CAE систем, как перестроение сетки, возможности решения задач механики разрушения и связанных полей.

Для получения корректных результатов крайне важно точно описывать поведение материала при проектировании или инженерном анализе объекта. ANSYS предоставляет обширную библиотеку математических моделей материалов, включающую самые различные механические свойства.

Доступные модели материалов:

  • Изотропная/анизотропная упругость
  • Линейная и мультилинейная упругость
  • Гиперупругость (изотропная и анизотропная)
  • Модель Бергстрома-Бойса
  • Эффект Муллинса
  • Пластичность (кинематическая и изотропная)
  • Вязкоупругость
  • Вязкопластичность
  • Ползучесть
  • Пластичность чугуна
  • Модель Друкера-Прагера
  • Модель сплава с памятью формы
  • Модель разбухания материала
  • Модель уплотнительного материала
  • Модель бетона
  • Модель повреждений Гюрсона
  • Пользовательский материал

ANSYS располагает огромными возможностями для представления результатов решения в удобной форме. Распределения деформаций, напряжений, температур и других результатов доступно в виде цветовых контуров, векторного представления, изо-поверхностей.

Все результаты могут быть экспортированы в текстовый файл данных или в электронную таблицу для дальнейших расчетов. Анимация результатов возможна как для статических расчётов, так и для нелинейных или анализов переходных анализов.

Результаты можно вывести для всей сборки или только для определённых тел или поверхностей

Отображение результатов по пути