Ansys Simulation World Ansys SimulationWorld

ANSYS Mechanical

Флагманский продукт ANSYS в области механики. Является наиболее мощным и современным инструментом для решения задач динамики и прочности. Кроме того, обладает решениями в области расчетов теплопередачи и акустики, а также возможностью их учета в механической части задачи, т.е. междисциплинарным подходом. Существует в виде трех комплектаций с различным набором возможностей: Pro, Premium и Enterprise.

Основные возможности программы ANSYS Mechanical

ANSYS Mechanical Pro:

  • Статический расчет конструкции.
  • Учет больших перемещений (нелинейная задача).
  • Все типы контактных взаимодействий (в том числе и нелинейные).
  • Расчет потери устойчивости (на основе подхода собственных чисел).
  • Расчет собственных частот и форм конструкции (модальный анализ).
  • Расчеты теплопередачи.
  • Топологическая оптимизация конструкции.
  • Параметрическая оптимизация конструкции (DesignExplorer).
  • Расчет усталостной долговечности (Fatigue).

ANSYS Mechanical Premium

  • Все возможности Mechanical Pro.
  • Модели пластичности (для металлов) и гиперупругости (для эластомеров).
  • Возможность моделирования изделия из композиционного материала (в классическом интерфейсе или командами).
  • Расчет гармонического отклика.
  • Расчет спектра отклика.
  • Расчет случайных колебаний.
  • Динамика роторов.
  • Динамика абсолютно жестких тел.

ANSYS Mechanical Enterprise:

  • Все возможности Mechanical Premium и Mechanical Pro.
  • Наукоемкие модели материалов (ползучесть, вязкоупругость, и т. д.).
  • Механика разрушения (Расчет конструкций с трещинами).
  • Современное решение для моделирования выкладки композиционного материала (ANSYS Composite PrePost).
  • Нестационарный расчет динамики и прочности конструкции во временной области (Transient).
  • Учет податливости выбранных звеньев в динамике жестких тел.
  • Решение задач явной динамики в Explicit Dynamics.
  • Подготовка задачи для решателя LS-DYNA (без возможности решения).
  • Динамика судов и морских сооружений (ANSYS Aqwa).
  • Метод подмоделирования (submodeling).
  • Рождение и смерть элементов.
  • Решение междисциплинарных задач.
  • Расчеты акустики.
  • Редактор геометрии ANSYS SpaceClaim.

Расчеты, выполняемые при помощи ANSYS Mechanical

ANSYS Mechanical Pro:

  • Расчет запаса прочности например сосуда под давлением на стационарных режимах работы.
  • Расчет коэффициента запаса по потере устойчивости конструкции.
  • Получение первой (или других) резонансных частот конструкции.
  • Топологическая оптимизация.
  • Расчет тепловых деформаций, не влияющих на теплопередачу.

ANSYS Mechanical Premium:

  • Расчет пластических деформаций конструкции (поведение за пределом текучести).
  • Расчет прочности/жесткости резиновых уплотнений.
  • Получение амплитудно-частотной характеристики колебательной системы.
  • Получение отклика конструкции на землетрясение методом спектра отклика.
  • Получение 1,2 и 3 сигма отклика на случайное воздействие.
  • Расчет динамики механизма.
  • Получение диаграммы Кэмпбэлла и критических скоростей ротора.
  • Расчет АЧХ дисбалансного ротора.

ANSYS Mechanical Enterprise:

  • Расчет деформаций ползучести конструкции.
  • Расчет коэффициентов интенсивности напряжений на фронте трещины.
  • Расчет конструкции из композиционного материала.
  • Расчет остойчивости судна.
  • Расчет тепловых деформаций в задаче с размыканием контакта.
  • Расчет прочности конструкции, на основе результатов CFD вычислений.

Преимущества ANSYS Mechanical

Большой выбор решателей

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
ПрямойSparse
ИтерационныйPCG
AMG
С распределенной памятьюDsparse
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

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.

Исчерпывающие возможности построения сеток для задач механики

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

Автоматическое определение контактов для сборок

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

Широкий выбор технологий элементов и моделей материалов

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.

Обширная библиотека моделей материалов

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

Огромные возможности обработки результатов

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

Хотите всегда быть в курсе последних новостей и событий?
Подпишитесь на рассылку