ANSYS软件是美国ANSYS公司研制的大型通用有限元分析(FEA)软件,是世界范围内增长最快的计算机辅助工程(CAE)软件,能与多数计算机辅助设计(CAD,computer Aided design)软件接口,实现数据的共享和交换,如Creo, NASTRAN, Alogor, I-DEAS, AutoCAD等。是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。
在核工业、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、能源、汽车交通、国防军工、电子、土木工程、造船、生物医学、轻工、地矿、水利、日用家电等领域有着广泛的应用。ANSYS功能强大,操作简单方便,现在已成为国际最流行的有限元分析软件,在历年的FEA评比中都名列第一。目前,中国100多所理工院校采用ANSYS软件进行有限元分析或者作为标准教学软件。
技术种类
CAE的技术种类有很多,其中包括有限元法(FEM,即Finite Element Method),边界元法(BEM,即Boundary Element Method),有限差分法(FDM,即Finite Difference Element Method)等。每一种方法各有其应用的领域,而其中有限元法应用的领域越来越广,现已应用于结构力学、流体力学、电路学、电磁学、热力学、声学、化学化工反应等。
ANSYS有限元软件包是一个多用途的有限元法计算机设计程序,可以用来求解结构、流体、电力、电磁场及碰撞等问题。因此它可应用于以下工业领域: 航空航天、汽车工业、生物医学、桥梁、建筑、电子产品、重型机械、微机电系统、运动器械等。
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。
开发应用
ANSYS日前宣布推出业界领先的工程设计仿真软件最新版ANSYS 16.0,其独特的新功能,为指导和优化产品设计带来了最优的方法和提供了更加综合全面的解决方案。工程仿真软件ANSYS 16.0在结构,流体,电磁,多物理场耦合仿真、嵌入式仿真技术各方面都有重要的进展。
能实现电子设备的互联
电子设备连接功能的普及化、物联网发展趋势的全面化,需要对硬件和软件的可靠性提出更高的标准。最新发布的ANSYS 16.0,提供了众多验证电子设备可靠性和性能的功能,贯穿了产品设计的整个流程,并覆盖电子行业全部供应链。在ANSYS 16.0中,全新推出了“ANSYS电子设计桌面”(ANSYS Electronics Desktop)。在单个窗口高度集成化的界面中,电磁场、电路和系统分析构成了无缝的工作环境,从而确保在所有应用领域中,实现仿真的最高的生产率和最佳实践。ANSYS 16.0 中另一个重要的新功能是可以建立三维组件(3D Component)并将它们集成到更大的装配体中。使用该功能,可以很容易地构建一个无线通信系统,这对日益复杂的系统设计尤其有效。建立可以直接仿真的三维组件,并将它们存储在库文件中,这样就能够很简便地在更大的系统设计中添加这些组件,而无需再进行任何激励、边界条件和材料属性的设置,因为所有的内部细节已经包含在三维组件的原始设计之内。
仿真各种类型的结构材料
减轻重量并同时提升结构性能和设计美感,这是每位结构工程师都会面临的挑战。薄型材料和新型材料是结构设计中经常选用的,它们也会为仿真引入一些难题。金属薄板可在提供所需性能的同时最大限度地减少材料和重量,是几乎每个行业都会采用的“传统”材料,采用ANSYS 16.0 ,工程师能够加快薄型材料的建模速度,迅速定义一个完整装配体中各部件的连接方式。ANSYS 16.0 中提供了高效率的复合材料设计功能,以及实用的工具,便于更好地理解仿真结果。