ANSYS Mechanical是功能強大(dà)的(de)結構和(hé)熱(rè)、應力仿真軟件，提供了(le)完善的(de)結構線性/非線性和(hé)動力學分(fēn)析功能，支持金屬和(hé)橡膠等各類材料，能夠解決廣泛的(de)工程問題，包括非線性接觸這(zhè)樣複雜(zá)的(de)問題，适用(yòng)于各類零件及組件的(de)仿真，具有應力、溫度、形變、接觸壓力分(fēn)布仿真能力，能夠進行熱(rè)、噪聲、熱(rè)/結構、熱(rè)/電等耦合物(wù)理(lǐ)場(chǎng)求解。
适用(yòng)領域
● 結構線性分(fēn)析
● 結構非線性分(fēn)析
● 動力學分(fēn)析
● 熱(rè)分(fēn)析
● 耦合場(chǎng)分(fēn)析 ● 聲學分(fēn)析
● 壓電分(fēn)析
● 熱(rè)/結構耦合分(fēn)析
● 熱(rè)/電耦合分(fēn)析
功能和(hé)特點
解決非線性問題
有了(le)單元和(hé)材料技術的(de)堅實基礎，ANSYS結構力學爲各種應用(yòng)提供了(le)不同的(de)先進的(de)建模方法，有模态、諧響應、頻(pín)譜、轉子動力學、柔性多(duō)體動力學、模态綜合、循環對(duì)稱、分(fēn)層分(fēn)析、複合材料失效、斷裂力學、網格自适應、二維重劃、子模型、子結構、單元生死以及拓撲優化(huà)等及其他(tā)。
另外，ANSYS結構力學提供先進的(de)功能，用(yòng)戶可(kě)以模拟各種物(wù)理(lǐ)現象，如熱(rè)應力、機電、結構聲學、質量擴散以及簡單的(de)熱(rè)流體分(fēn)析。
● 非線性工具包
非線性收斂控制（Nonlinear convergence
controls）
接觸診斷（Contact diagnostics）
非線性診斷（Nonlinear diagnostics）
二維重分(fēn)區(qū)（2-D rezoning）
半求解（Partial solve）
隐式顯式（Implicit explicit transfer）
單元生死（Element birth and death）
初始應力應變（Initial stress–strain）
線性擾動（Linear perturbation）
強大(dà)的(de)求解器功能
ANSYS結構力學解決方案提供了(le)一個(gè)大(dà)型的(de)先進求解器庫，包括稀疏矩陣直接求解器、預條件共轭梯度叠代求解器(PCG)、雅可(kě)比共轭梯度求解器(JCG)等。另外，在大(dà)規模并行處理(lǐ)計算(suàn)中，代數多(duō)重網格求解器和(hé)分(fēn)布式PCG、JCG和(hé)稀疏矩陣求解器同樣适用(yòng)。
ANSYS的(de)VT技術可(kě)以加快(kuài)循環對(duì)稱結構模态的(de)計算(suàn)速度，尤其是要求有大(dà)量的(de)諧波指數時(shí)。像在諧響應分(fēn)析中的(de)掃頻(pín)方法也(yě)得(de)益于VT技術。一般獲得(de)到的(de)加速比在3到10之間。采用(yòng)相同的(de)原理(lǐ)，瞬态熱(rè)分(fēn)析和(hé)非線性結構瞬态問題的(de)某些類别在較短的(de)時(shí)間也(yě)可(kě)以計算(suàn)出分(fēn)析結果。
● 求解器類型（Solver Type）
直接求解器（Direct）：Sparse
叠代求解器（Iterative）：PCG、AMG
分(fēn)布式内存求解器（Distributed Memory）：
Dsparse、DPCG、DDS
先進的(de)後處理(lǐ)工具
ANSYS提供一套完整的(de)後處理(lǐ)工具，來(lái)顯示模型的(de)雲圖或矢量圖，以便來(lái)描述最後的(de)結果（最大(dà)值、最小值及位置）。強大(dà)直觀的(de)切片技術使用(yòng)戶獲得(de)幾何的(de)給定部分(fēn)之外的(de)更多(duō)詳細結果信息。所有的(de)數據可(kě)以導出爲文本數據或電子表格以便進一步的(de)計算(suàn)。靜态和(hé)非線性或瞬态情況下(xià)，可(kě)以采用(yòng)動畫(huà)顯示結果。任何結果或邊界條件都可(kě)用(yòng)于創建用(yòng)戶自定義圖表。
廣泛的(de)材料模型庫
ANSYS提供了(le)一個(gè)廣泛的(de)數學材料模型庫，以幫助用(yòng)戶模拟各種材料的(de)力學行爲，如彈性、粘彈性、塑性、粘塑性、鑄鐵塑性、蠕變、超彈性、墊片和(hé)各向異性。這(zhè)些本構模型可(kě)以用(yòng)來(lái)模拟各種材料，如金屬、橡膠、塑料、玻璃、泡沫、混凝土，生物(wù)組織和(hé)特殊合金材料。另外，ANSYS提供了(le)一套曲線拟合工具，從而有助于獲取這(zhè)些材料模型的(de)參數。
● 虛拟裂紋閉合技術可(kě)以計算(suàn)二維連續單元和(hé)三位連續單元的(de)能量釋放率。二維單元也(yě)支持裂紋擴展模拟。
● 材料模型：各向同性、正交各向異性彈性，多(duō)線性彈性，超彈性，各向異性超彈性，Bergstrom–Boyce超彈性，Mullins效應超彈性和(hé)彈塑性。
● 其他(tā)材料模型：鑄鐵塑性材料，Drucker–Prager本構，記憶合金材料，膨脹材料模型，墊圈材料和(hé)混凝土。
綜合的(de)單元技術
目前這(zhè)一代的(de)ANSYS單元技術功能強大(dà)，擁有一緻的(de)理(lǐ)論基礎和(hé)最先進的(de)算(suàn)法。ANSYS結構力學軟件提供了(le)一個(gè)豐富的(de)單元庫，包括梁單元、管單元、闆殼單元、實體單元、二維平面/軸對(duì)稱單元和(hé)三維軸對(duì)稱單元，這(zhè)些單元有很廣泛的(de)适用(yòng)性，可(kě)适用(yòng)于複合材料、屈曲和(hé)坍塌分(fēn)析、動力學分(fēn)析和(hé)非線性分(fēn)析。此單元庫也(yě)包括特殊用(yòng)途單元，如墊片單元、運動副單元、界面單元和(hé)複合材料的(de)層單元。
這(zhè)些單元具有優越的(de)性能和(hé)全面的(de)功能。它們也(yě)支持高(gāo)級材料模型和(hé)網格重劃方法，斷裂力學和(hé)耦合場(chǎng)技術，也(yě)能适應分(fēn)布式求解器處理(lǐ)需求。
自動探測裝配體的(de)接觸面
一旦幾何模型被導入，ANSYS機械解決方案就會自動探測到裝配體零部件之間的(de)接觸面并建立接觸關系或者運動副。可(kě)以手動更改接觸關系或者運動副的(de)設置和(hé)選項，也(yě)可(kě)手動生成接觸。對(duì)于柔性/剛體動力學的(de)運動副也(yě)可(kě)以自動探測出。在仿真環境中，每種接觸或者運動副關系都可(kě)以用(yòng)軟件中的(de)圖形工具輕松顯示出來(lái)。
自動探測裝配體的(de)接觸面
采用(yòng)ANSYS的(de)幾何CAD模型解決方案，可(kě)以直接使用(yòng)現有的(de)CAD幾何模型，無需轉換成IGES或其他(tā)中間幾何格式。ANSYS軟件向最流行的(de)CAD系統提供雙向的(de)整合方案已逾10年。ANSYS軟件還(hái)直接整合到CAD中的(de)菜單欄，這(zhè)樣就能從CAD系統中輕松地調用(yòng)先進的(de)ANSYS模拟技術。
由于ANSYS幾何導入機制針對(duì)所有CAD系統都一樣，用(yòng)戶可(kě)以靈活地在同時(shí)使用(yòng)多(duō)個(gè)CAD軟件的(de)情況下(xià)在一個(gè)相同的(de)計算(suàn)模拟環境下(xià)工作。
ANSYS協同仿真環境同樣支持如IGES、Parasolid、ACIS(SAT)和(hé)STEP這(zhè)樣的(de)中間文件格式，在使用(yòng)各種CAD系統時(shí)可(kě)以方便輸出成以上格式。
ANSYS提供了(le)強大(dà)的(de)自動網格劃分(fēn)工具——從四面體網格到全六面體網格，膨脹層網格和(hé)高(gāo)質量殼網格。用(yòng)戶可(kě)以手動設定面尺寸或邊尺寸大(dà)小，影(yǐng)響球和(hé)特征退化(huà)誤差。
報告
ANSYS軟件可(kě)以讓工程師們用(yòng)許多(duō)方法來(lái)查看自己的(de)設計。所有的(de)結果必須要有效地形成報告文件。ANSYS可(kě)以即時(shí)生成涵蓋所有技術數據和(hé)模型圖片的(de)報告，文件格式爲HTML、Word、PPT。
求解器定制與腳本
通(tōng)過用(yòng)戶自定義單元、用(yòng)戶自定義材料以及ANSYS參數化(huà)設計語言腳本等方法爲用(yòng)戶提供了(le)方便、靈活的(de)定制功能，從而拓寬了(le)機械解決方案的(de)應用(yòng)能力。
參數化(huà)設計語言是求解極其複雜(zá)結構力學問題的(de)基礎。另外，由于APDL可(kě)以提供許多(duō)便捷的(de)特征，如參數、宏、分(fēn)支，循環、重複和(hé)數組參數，工程師們可(kě)以運用(yòng)APDL進行日常的(de)任務自動分(fēn)析，建立自己的(de)參數模型，進行優化(huà)設計，自适應網格劃分(fēn)等。
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