ANSYS ANSYS Mechanical 热分析

ANSYS Mechanical Enterprise还提供热分析、声学分析、压电分析以及热-结构、电-热、磁-结构、电-热-结构等多物理耦合功能；同时集成于ANSYS协同仿真平台ANSYS Workbench，可以与ANSYS的流体产品CFX、Fluent，电磁产品Maxwell等产品实现无缝的电磁-流体-结构的多场耦合分析。

软件带给客户的价值：

• 通过温度、强度、刚度、疲劳、屈曲分析，评估产品设计是否安全合理，在此基础上进行优化设计，达到价值最大化。
• 对试验工况进行模拟，预测试验中可能出现的问题并进行事先改进。
• 对新材料新结构的模拟，评估和预测其技术可行性，规避不足。
• 通过仿真分析，缩短产品设计周期并降低风险，减少前期投入提高经济效益。

软件的特色功能介绍：

1.完备的分析功能

以结构力学分析为主，涵盖线性、非线性、静力、动力、疲劳、断裂、复合材料、优化设计、概率设计、热及热结构耦合、压电等分析中几乎所有的功能。

2.快速求解大型模型能力

ANSYS结构求解加入了并行算法来加快求解速度：整个求解过程采用并行处理，包括刚度矩阵生成，线性方程组求解和结果计算都采用并行处理。

提供基于GPU的独特技术。该技术与并行计算结合可以进一步提高计算速度。

具有出色的加速比，能在数百个处理器上实现万亿次浮点计算。另外，高级技术包括子结构（CMS），子模型和专有加速技术可有效解决大型模型处理难题。

3.非线性分析

利用单元和材料技术的坚实基础，提供稳定先进的非线性求解计算方法，并提供先进的功能，用户可以模拟各种非线性物理现象。

• 材料模型库

为准确理解材料的力学行为，ANSYS在仿真材料库中添加了大量的材料模型。

• 零件间相互作用关系

强健、完整的接触类型包括面-面、线-面和线-线接触适用于刚体、柔性体接触中可考虑零件间相互滑动引起的各向同性及各向异性的摩擦计算。

• 复杂问题的强健求解算法

ANSYS结构力学求解器提供了多种方程求解方案。包括直接稀疏矩阵求解、共轭梯度迭代求解(PCG)，雅可比共轭梯度求解 (JCG)等。

• 创建自定义单元和材料

较高级应用和研究需要自定义材料和自定义的单元形式，采用ANSYS工具，通过使用自定义单元可以扩充原有功能，自定义材料或自定义子程序可创建自定义模型，如摩擦等。

4.独特的CAD-CAE协同及网格技术

• 双向参数互动的CAD接口 ：CAD设计与CAE仿真，实现模型共享，设计参数双向关联。

• 智能网格生成器

全自动六面体网格划分技术将复杂的模型自动生成六面体为主的网格。

可以根据分析类型直接把网格划分成结构网格、电磁网格、CFX流体网格、LS-DYNA或AutoDyn显式网格。并且可以在多个CPU上对各个零部件逐一划分网格，分网效率大幅提升，串行分网提升高达4倍，并行分网速度提升高达27倍。

5.高级求解方案

• 刚柔体分析

ANSYS Mechanical可分析复杂的承受大范围运动的零件装配体。为更快更有效地解决此类问题，ANSYS提供了多刚体动力分析模型。

• 转子动力学

ANSYS具有模态和瞬态分析功能，对应梁、壳、实体单元，通过生成Campbell图来确定单盘或多盘系统的临界速度。通过界面输入外部轴承特征数据来建立轴承模型。对具有旋转对称性的几何模型模态和谐响应分析，通过建立周期对称模型可有效减少计算时间。

• 复杂接触条件下的振动分析（刹车制动啸叫分析）

使用ANSYS技术，用户可通过复特征值求解确定不稳定模态。三种不同的模态计算方法提供不同准确性及计算速度之间的多种选择，包括考虑不同水平的预应力状态。

6.耦合场分析功能

Mechanical支持直接和间接耦合，包括流体-结构-传热-电磁的多场耦合。可帮助用户计算热-结构，热-电，压电和声学影响，使用耦合单元可进行全部自由度的强耦合分析。

7.强大的脚本自动化任务

独特的参数化设计语言APDL使用灵活，扩展了ANSYS Mechanical的应用能力。工程师可采用APDL自动执行任务，建立自己的参数化模型、执行优化设计，以及构造适应的网格。