ANSYS

  ANSYS是一个适用于微机平台的大型有限元分析系统,功能强大,适用领域非常广泛。ANSYS是在20世纪70年代由ANSYS公司开发的工程分析软件。开发初期是为了应用于电力工业,现在已经广泛应用于航空、航天、电子、汽车、土木工程等各种领域,能够满足各行业有限元分析的需要。

结构

  软件主要包括三个部分:前处理模块,分析计算模块和后处理模块。

  前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具,用户可以方便地构造有限元模型。

  分析计算模块包括结构分析(可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析)、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析,可模拟多种物理介质的相互作用,具有灵敏度分析及优化分析能力。

  后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示(可看到结构内部)等图形方式显示出来,也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。

  软件提供了100种以上的单元类型,用来模拟工程中的各种结构和材料。该软件有多种不同版本,可以运行在从个人机到大型机的多种计算机设备上,如PC,SGI,HP,SUN,DEC,IBM,CRAY等。

功能

  结构分析

  热分析

  电磁分析

  流体分析 (CFD)

  耦合场分析 - 多物理场

  结构分析用于确定结构的变形、应变、应力及反作用力等.

  结构分析的类型:

  静力分析 - 用于静态载荷.  可以考虑结构的线性及非线性行为,例如:  大变形、大应变、应力刚化、接触、塑性、超弹及蠕变等.

  模态分析 - 计算线性结构的自振频率及振形.  谱分析 是模态分析的扩展,用于计算由于随机振动引起的结构应力和应变 (也叫作 响应谱或 PSD).

  谐响应分析 - 确定线性结构对随时间按正弦曲线变化的载荷的响应.

  瞬态动力学分析 - 确定结构对随时间任意变化的载荷的响应.  可以考虑与静力分析相同的结构非线性行为.

  特征屈曲分析 - 用于计算线性屈曲载荷并确定屈曲模态形状.  (结合瞬态动力学分析可以实现非线性屈曲分析.)

  专项分析:  断裂分析, 复合材料分析,疲劳分析

  ANSYS除了提供标准的隐式动力学分析以外, 还提供了显式动力学分析模块ANSYS/LS-DYNA.

  用于模拟非常大的变形,惯性力占支配地位,并考虑所有的非线性行为.

  它的显式方程求解冲击、碰撞、快速成型等问题,是目前求解这类问题最有效的方法.

  ANSYS热分析概览

  ANSYS 热分析计算物体的稳态或瞬态温度分布,以及热量的获取或损失、热梯度、热通量等.

  热分析之后往往进行结构分析,计算由于热膨胀或收缩不均匀引起的应力.

  ANSYS功能:

  相变 (熔化及凝固), 内热源 (例如电阻发热等)

  三种热传递方式 (热传导、热对流、热辐射)

  ANSYS电磁分析概览

  磁场分析 用于计算磁场.

  磁场分析中考虑的物理量是磁通量密度、磁场密度、磁力、磁力矩、阻抗、电感、涡流、能耗及磁通量泄漏等.

  磁场可由电流、永磁体、外加磁场等产生.

  磁场分析的类型:

  静磁场分析 - 计算直流电(DC)或永磁体产生的磁场.

  交变磁场分析 - 计算由于交流电(AC)产生的磁场.

  瞬态磁场分析- 计算随时间随机变化的电流或外界引起的磁场.

  电场分析  用于计算电阻或电容系统的电场.  典型的物理量有电流密度、电荷密度、电场及电阻热等.

  高频电磁场分析 用于微波及RF无源组件,波导、雷达系统、同轴连接器等分析.

  ANSYS 流体分析 概览

  流体分析 用于确定流体的流动及热行为.  流体分析分以下几类:

  CFD - ANSYS/FLOTRAN 提供强大的计算流体动力学分析功能,包括不可压缩或可压缩流体、层流及湍流,以及多组份流等.

  声学分析 - 考虑流体介质与周围固体的相互作用, 进行声波传递或水下结构的动力学分析等.

  容器内流体 分析 - 考虑容器内的非流动流体的影响.  可以确定由于晃动引起的静水压力.

  流体动力学耦合分析 - 在考虑流体约束质量的动力响应基础上,在结构动力学分析中使用流体耦合单元.

  ANSYS 耦合场分析概览

  耦合场分析 考虑两个或多个物理场之间的相互作用。如果两个物理场之间相互影响,单独求解一个物理场是不可能得到正确结果的,因此你需要一个能够将两个物理场组合到一起求解的分析软件。

  例如:  在压电力分析中,需要同时求解电压分布(电场分析)和应变(结构分析).

相关百科