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ANSYS
閱讀:6634時(shí)間:2011-09-07 16:53:12

  ANSYS是一個(gè)適用于微機(jī)平臺(tái)的大型有限元分析系統(tǒng),功能強(qiáng)大,適用領(lǐng)域非常廣泛。ANSYS是在20世紀(jì)70年代由ANSYS公司開發(fā)的工程分析軟件。開發(fā)初期是為了應(yīng)用于電力工業(yè),現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航空、航天、電子、汽車、土木工程等各種領(lǐng)域,能夠滿足各行業(yè)有限元分析的需要。

結(jié)構(gòu)

  軟件主要包括三個(gè)部分:前處理模塊,分析計(jì)算模塊和后處理模塊。

  前處理模塊提供了一個(gè)強(qiáng)大的實(shí)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。

  分析計(jì)算模塊包括結(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(dòng)力學(xué)分析、電磁場(chǎng)分析、聲場(chǎng)分析、壓電分析以及多物理場(chǎng)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。

  后處理模塊可將計(jì)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(jì)算結(jié)果以圖表、曲線形式顯示或輸出。

  軟件提供了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(yùn)行在從個(gè)人機(jī)到大型機(jī)的多種計(jì)算機(jī)設(shè)備上,如PC,SGI,HP,SUN,DEC,IBM,CRAY等。

功能

  結(jié)構(gòu)分析

  熱分析

  電磁分析

  流體分析 (CFD)

  耦合場(chǎng)分析 - 多物理場(chǎng)

  結(jié)構(gòu)分析用于確定結(jié)構(gòu)的變形、應(yīng)變、應(yīng)力及反作用力等.

  結(jié)構(gòu)分析的類型:

  靜力分析 - 用于靜態(tài)載荷.  可以考慮結(jié)構(gòu)的線性及非線性行為,例如:  大變形、大應(yīng)變、應(yīng)力剛化、接觸、塑性、超彈及蠕變等.

  模態(tài)分析 - 計(jì)算線性結(jié)構(gòu)的自振頻率及振形.  譜分析 是模態(tài)分析的擴(kuò)展,用于計(jì)算由于隨機(jī)振動(dòng)引起的結(jié)構(gòu)應(yīng)力和應(yīng)變 (也叫作 響應(yīng)譜或 PSD).

  諧響應(yīng)分析 - 確定線性結(jié)構(gòu)對(duì)隨時(shí)間按正弦曲線變化的載荷的響應(yīng).

  瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析 - 確定結(jié)構(gòu)對(duì)隨時(shí)間任意變化的載荷的響應(yīng).  可以考慮與靜力分析相同的結(jié)構(gòu)非線性行為.

  特征屈曲分析 - 用于計(jì)算線性屈曲載荷并確定屈曲模態(tài)形狀.  (結(jié)合瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析可以實(shí)現(xiàn)非線性屈曲分析.)

  專項(xiàng)分析:  斷裂分析, 復(fù)合材料分析,疲勞分析

  ANSYS除了提供標(biāo)準(zhǔn)的隱式動(dòng)力學(xué)分析以外, 還提供了顯式動(dòng)力學(xué)分析模塊ANSYS/LS-DYNA.

  用于模擬非常大的變形,慣性力占支配地位,并考慮所有的非線性行為.

  它的顯式方程求解沖擊、碰撞、快速成型等問題,是目前求解這類問題最有效的方法.

  ANSYS熱分析概覽

  ANSYS 熱分析計(jì)算物體的穩(wěn)態(tài)或瞬態(tài)溫度分布,以及熱量的獲取或損失、熱梯度、熱通量等.

  熱分析之后往往進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,計(jì)算由于熱膨脹或收縮不均勻引起的應(yīng)力.

  ANSYS功能:

  相變 (熔化及凝固), 內(nèi)熱源 (例如電阻發(fā)熱等)

  三種熱傳遞方式 (熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射)

  ANSYS電磁分析概覽

  磁場(chǎng)分析 用于計(jì)算磁場(chǎng).

  磁場(chǎng)分析中考慮的物理量是磁通量密度、磁場(chǎng)密度、磁力、磁力矩、阻抗、電感、渦流、能耗及磁通量泄漏等.

  磁場(chǎng)可由電流、永磁體、外加磁場(chǎng)等產(chǎn)生.

  磁場(chǎng)分析的類型:

  靜磁場(chǎng)分析 - 計(jì)算直流電(DC)或永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng).

  交變磁場(chǎng)分析 - 計(jì)算由于交流電(AC)產(chǎn)生的磁場(chǎng).

  瞬態(tài)磁場(chǎng)分析- 計(jì)算隨時(shí)間隨機(jī)變化的電流或外界引起的磁場(chǎng).

  電場(chǎng)分析  用于計(jì)算電阻或電容系統(tǒng)的電場(chǎng).  典型的物理量有電流密度、電荷密度、電場(chǎng)及電阻熱等.

  高頻電磁場(chǎng)分析 用于微波及RF無源組件,波導(dǎo)、雷達(dá)系統(tǒng)、同軸連接器等分析.

  ANSYS 流體分析 概覽

  流體分析 用于確定流體的流動(dòng)及熱行為.  流體分析分以下幾類:

  CFD - ANSYS/FLOTRAN 提供強(qiáng)大的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析功能,包括不可壓縮或可壓縮流體、層流及湍流,以及多組份流等.

  聲學(xué)分析 - 考慮流體介質(zhì)與周圍固體的相互作用, 進(jìn)行聲波傳遞或水下結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析等.

  容器內(nèi)流體 分析 - 考慮容器內(nèi)的非流動(dòng)流體的影響.  可以確定由于晃動(dòng)引起的靜水壓力.

  流體動(dòng)力學(xué)耦合分析 - 在考慮流體約束質(zhì)量的動(dòng)力響應(yīng)基礎(chǔ)上,在結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析中使用流體耦合單元.

  ANSYS 耦合場(chǎng)分析概覽

  耦合場(chǎng)分析 考慮兩個(gè)或多個(gè)物理場(chǎng)之間的相互作用。如果兩個(gè)物理場(chǎng)之間相互影響,單獨(dú)求解一個(gè)物理場(chǎng)是不可能得到正確結(jié)果的,因此你需要一個(gè)能夠?qū)蓚(gè)物理場(chǎng)組合到一起求解的分析軟件。

  例如:  在壓電力分析中,需要同時(shí)求解電壓分布(電場(chǎng)分析)和應(yīng)變(結(jié)構(gòu)分析).

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