ANSYS功能介紹PPT課件

1、1 1 公司簡介公司簡介ANSYS，Inc成立于1970年，致力于工程仿真軟件和技術(shù)的研發(fā)，在全球眾多行業(yè)中，被工程師和設(shè)計師廣泛采用。 ANSYS公司重點開發(fā)開放、靈活的，對設(shè)計直接進行仿真的解決方案，提供從概念設(shè)計到最終測試產(chǎn)品研發(fā)全過程的統(tǒng)一平臺，同時追求快速、高效和和成本意識的產(chǎn)品開發(fā)。 ANSYS公司和其全球網(wǎng)絡(luò)的渠道合作伙伴為客戶提供銷售、培訓和技術(shù)支持一體化服務(wù)。 ANSYS公司總部位于美國賓夕法尼亞州的匹茲堡，全球擁有60多個代理。ANSYS全球有1700多名員工，在40多個國家銷售產(chǎn)品。 第1頁/共51頁1 1 公司簡介公司簡介 ANSYS公司于2006年收購了在流體仿真領(lǐng)域

2、處于領(lǐng)導地位的美國Fluent公司，于2008年收購了在電路和電磁仿真領(lǐng)域處于領(lǐng)導地位的美國Ansoft公司。通過整合，ANSYS公司成為全球最大的虛擬仿真軟件公司。 目前，ANSYS整個產(chǎn)品線包括ANSYS Mechanical系列， ANSYS CFD（FLUENT/CFX）系列，ANSYS ANSOFT系列以及ANSYS Workbench和 EKM等。 產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于航空、航天、電子、車輛、船舶、交通、通信、建筑、電子、醫(yī)療、國防、石油、化工等眾多行業(yè)。 第2頁/共51頁1 1 公司簡介公司簡介ANSYS中國是ANSYS, Inc.在中國的全資子公司，在上海，北京和成都設(shè)有三個分公司，

3、負責ANSYS在整個中國的業(yè)務(wù)發(fā)展。目前在中國，ANSYS ANSOFT產(chǎn)品系列由ANSYS中國直接負責市場、銷售與技術(shù)服務(wù)等。ANSYS Mechanical系列， ANSYS CFD系列以及ANSYS Workbench和ANSYS EKM產(chǎn)品由獨家代理商安世亞太公司（Pera Global）負責銷售與技術(shù)支持 ANSYS公司 (美國）ANSYS中國安世亞太全資子公司獨家代理第3頁/共51頁1 1 公司簡介公司簡介我們是誰？ 成立與1970年，擁有1600名員工，我們中的許多人在有限元分析，計算流體動力學，設(shè)計優(yōu)化方面有著深入的研究。ANSYS熱心于把頂尖的技術(shù)運用到極限，從而我們的用戶可

4、以把他們的設(shè)計轉(zhuǎn)成創(chuàng)新的成功的產(chǎn)品。ANSYS公司的自我介紹我們在做什么？ ANSYS開發(fā)，銷售，支持工程仿真軟件，以便用于對產(chǎn)品在真實環(huán)境中的行為進行預(yù)測。公司持續(xù)的改進仿真解決方案，這通過，首先，研究或得到最好的技術(shù)；然后把它們集成到一個集成的仿真平臺中以便用戶可以有效的進行仿真；最后，提供系統(tǒng)服務(wù)以管理仿真過程和數(shù)據(jù)。第4頁/共51頁1 1 公司簡介公司簡介 財富全球500強 ANSYS產(chǎn)品被前100名公司中的幾乎所有公司都在使用。ANSYS所獲得的榮譽 商務(wù)周刊 ANSYS產(chǎn)品被前20名創(chuàng)新公司的16個采用。 財富快速增長的公司-2010,2009 第5頁/共51頁1 1 公司簡介公司

5、簡介ANSYS的產(chǎn)品系列的產(chǎn)品系列第6頁/共51頁ANSYS-ANSYS-功能介紹功能介紹1 公司簡介2 代表產(chǎn)品3 前處理4 獨立的求解器5 專業(yè)領(lǐng)域軟件第7頁/共51頁2 2 代表產(chǎn)品代表產(chǎn)品第8頁/共51頁2 2 代表產(chǎn)品代表產(chǎn)品ANSYS Structural 它用于進行純結(jié)構(gòu)的仿真。它提供了所有的線性分析和非線性分析能力。螺釘-托架裝配的預(yù)應(yīng)力分析包含非線性材料，含摩擦的接觸跑車的懸架系統(tǒng)柔性瞬態(tài)動力學分析第9頁/共51頁2 2 代表產(chǎn)品代表產(chǎn)品ANSYS Mechanical 它可以用于對復雜產(chǎn)品進行結(jié)構(gòu)的線性/非線性及動力學分析。它提供了對很多工程問題的一整套單元行為，材料模型的

6、仿真。另外它提供了熱分析及多物理場的分析如聲場，壓電分析，熱-結(jié)構(gòu)分析，熱-電分析等。裝配體的分析降落傘系統(tǒng)關(guān)鍵部位的非線性材料分析第10頁/共51頁2 2 代表產(chǎn)品代表產(chǎn)品ANSYS ProfessionalANSYS Professional NLT:線性結(jié)構(gòu)和動力學分析及非線性的熱分析ANSYS Professional NLS:線性結(jié)構(gòu)和動力學分析及非線性的熱分析及基本的結(jié)構(gòu)非線性分析汽車發(fā)動機某零件的瞬態(tài)熱應(yīng)力分析穩(wěn)態(tài)熱分析-瞬態(tài)熱分析-靜結(jié)構(gòu)分析第11頁/共51頁2 2 代表產(chǎn)品代表產(chǎn)品ANSYS LS-DYNA 它是一個顯式求解器，1996年引入，已經(jīng)幫助客戶解決了一些高度復雜的

7、問題。 很長一段時間以來，ANSYS Mechanical 用戶已經(jīng)使用APDL環(huán)境求解了很多復雜的顯式問題。最近以來，ANSYS Workbench環(huán)境為ANSYS LS-DYNA用戶提供了雙向的CAD連接，幾何體的清理工具，自動網(wǎng)格劃分工具。顯式動力學文件導出特征提供了ANSYS Workbench的所有功能并生成了LS-DYNA可以運行的輸入文件(.k)，LS-PrePost程序提供了用戶有好且功能強大的方法來瀏覽仿真的結(jié)果。第12頁/共51頁2 2 代表產(chǎn)品代表產(chǎn)品ANSYS Explicit STR 基于ANSYS AUTODYN分析程序提供的求解器，ANSYS Explicit S

8、TR軟件完全集成到了一個統(tǒng)一的ANSYS Workbench環(huán)境中。這個環(huán)境使得用戶可以方便，無縫的使用諸多多物理場求解，包括電的，熱的，機械的和計算流體動力學問題。（STR-STRuctural） 它擴展了ANSYS Mechanical產(chǎn)品求解問題的能力。這主要是針對時間極短，而載荷極大以及復雜的接觸問題的仿真方面。例如： 跌落試驗（電子和消費產(chǎn)品） 低速或高速的實體-實體碰撞（運動物體，空間問題） 高度非線性的塑性屈曲（機械加工過程） 完全的材料失效應(yīng)用（防御和國防安全） 可分離的連接如粘接，焊接（電子產(chǎn)品和汽車） 跌落物體和容器碰撞（石油和氣體）第13頁/共51頁2 2 代表產(chǎn)品代表產(chǎn)

9、品ANSYS AUTODYN 它是一個獨特的，靈活的分析工具，用于建模實體，流體，氣體及其交互作用的非線性動力學行為。 它提供的求解器包括： 計算結(jié)構(gòu)動力學的有限元求解器。 瞬變計算流體動力學的有限體積求解器 無網(wǎng)格粒子求解器，以進行高速，大變形和碎片分析 耦合有限元，有限體積，無網(wǎng)格 方法的多求解器。 一堆材料模型，包含連續(xù)體的響應(yīng)和耦合熱動力學行為 使用共享的分布的內(nèi)存進行串行和并行計算第14頁/共51頁2 2 代表產(chǎn)品代表產(chǎn)品ANSYS CFD 計算流體動力學（CFD）是一種計算流場行為的方法。 ANSYS CFD提供了ANSYS FLUENT和ANSYS CFX兩個產(chǎn)品。這兩個軟件是獨

10、立的，但是都用于流體仿真。第15頁/共51頁2 2 代表產(chǎn)品代表產(chǎn)品ANSYS CFX ANSYS CFX是一個通用的CFD軟件，可以求解很多流場問題，已經(jīng)用了20多年。它可以用于層流，紊流；不可壓縮流，可壓縮流；亞音速，超音速流；有熱傳導，輻射的熱傳遞問題，燃燒問題，靜態(tài)或旋轉(zhuǎn)的設(shè)備，簡單的流場及多相流問題等等。求解器及許多物理模型都包含在一個很 直觀的GUI界面內(nèi)?？梢赃M行自定義界面，并可進行編程，表達式處理等以便自動化。 ANSYS CFX不僅僅是一個CFD工具。它集成在ANSYS Workbench平臺后，它可以與所有主流CAD系統(tǒng)之間雙向通信，并共享ANSYS DesignModel

11、er的強大的幾何模型修改和創(chuàng)建能力，ANSYS Meshing的高級網(wǎng)格劃分能力,以及方便的數(shù)據(jù)和結(jié)果在應(yīng)用程序間的共享能力等等。 另外，它與ANSYS structural mechanics產(chǎn)品之間的連接允許進行復雜的流固耦合仿真，從而不需要第三方的耦合軟件。第16頁/共51頁2 2 代表產(chǎn)品代表產(chǎn)品ANSYS FLUENT ANSYS FULENT 有著廣泛的物理建模能力，可以建模流體，紊流，熱傳遞，反應(yīng)等問題。其工程應(yīng)用包括空氣流動（飛機的機翼，鍋爐中的燃燒），沸騰爐問題，石油鉆井平臺，血液流動，半導體的制造，凈室設(shè)計，廢水處理工廠等等。還可進行管內(nèi)燃燒，空氣聲學，渦輪機械，多項問題等

12、。 今天，全世界數(shù)以千計的公司都在使用ANSYS FLUENT中獲益。高級的求解技術(shù)提供了快速的，精確的CFD計算能力，柔性的網(wǎng)格移動和變形能力，高級的并行擴展能力。其交互的設(shè)置，求解和后處理能力使得用戶很容易暫停計算，使用集成的后處理能力檢查結(jié)果，改變設(shè)置，然后接著計算。數(shù)據(jù)文件也可以被讀入到ANSYS CFD-Post中以用其它更高級的后處理工具進行更進一步的分析，并與其它工況進行對比。 它集成在ANSYS Workbench平臺后，它可以與所有主流CAD系統(tǒng)之間雙向通信，并共享ANSYS DesignModeler的強大的幾何模型修改和創(chuàng)建能力，ANSYS Meshing的高級網(wǎng)格劃分能

13、力,以及方便的數(shù)據(jù)和結(jié)果在應(yīng)用程序間的共享能力等等。第17頁/共51頁2 2 代表產(chǎn)品代表產(chǎn)品ANSYS POLYFLOW ANSYS POLYFLOW是一個高級的通用CFD產(chǎn)品，它基于有限元方法。它用于對層流的分析，典型的應(yīng)用是聚合物處理，玻璃成型等。它也因為有一個粘彈性流體模型庫而聞名。 由于它的獨特的inverse die設(shè)計能力，全世界的用戶可以比傳統(tǒng)的建造-測試方法更快的切除dies，這大幅節(jié)省了耗費和時間。更重要的，通過在ANSYS POLYFLOW中運行試驗-錯誤方法可以大幅提高對于吹制產(chǎn)品和熱成型產(chǎn)品的分析性能。玻璃成型仿真和浮法玻璃工程仿真幫助設(shè)計師提高產(chǎn)品的設(shè)計性能。第18

14、頁/共51頁2 2 代表產(chǎn)品代表產(chǎn)品ANSYS CFD-Post 為了更好的理解CFD仿真的結(jié)果，ANSYS CFD-Post作為所有ANSYS流體動力學產(chǎn)品的一個通用后處理器，提供了強大的后處理結(jié)果的可視化和結(jié)果分析能力。第19頁/共51頁2 2 代表產(chǎn)品代表產(chǎn)品Ansoft Ansoft公司的軟件產(chǎn)品，是通過高性能的設(shè)計和仿真評估電子產(chǎn)品及系統(tǒng)來幫助客戶提升競爭優(yōu)勢。 。第20頁/共51頁2 2 代表產(chǎn)品代表產(chǎn)品ANSYS DesignModeler工程仿真經(jīng)常以一個代表其設(shè)計的幾何體開始其設(shè)計。這個幾何體可能是進行結(jié)構(gòu)分析的實體模型，或者是空氣體積以進行流體或電磁場研究。工程師們或者已經(jīng)

15、有在其它CAD軟件中建好的幾何體，或者是從草圖來創(chuàng)建幾何體。ANSYS DesignModeler是進行ANSYS分析之前的幾何體處理的入口。第21頁/共51頁2 2 代表產(chǎn)品代表產(chǎn)品 移除倒角對稱性分割流體域的提取小表面檢查和移除凹孔填充幾何體修補CAD模型通常是為制造的目的而設(shè)計，而非為了仿真。直接使用CAD模型來進行分析，這會包含一些對仿真無用的復雜的幾何細節(jié)，例如商標及小特征。仿真這樣一個全真的高度細節(jié)化的模型會增加仿真時間。較好的解決辦法是首先花費一點時間消除這些細節(jié)，而大規(guī)模的減少時間。ANSYS DesignModeler為了達到此目標，所做的事情包括：第22頁/共51頁2 2

16、代表產(chǎn)品代表產(chǎn)品它提供了與所有主流CAD系統(tǒng)的連接，允許無縫的傳遞現(xiàn)存的數(shù)據(jù)（包括參數(shù)）。例如，如果你的CAD模型有一個參數(shù)定義了零件的厚度，這也可以被導入到DesignModeler中。然后你可以調(diào)整參數(shù)，修改設(shè)計。從而可以進行快速的重分析。它也提供了從最底層開始創(chuàng)建幾何體的一整套工具。使用你熟悉的實體建模操作，可以創(chuàng)建復雜的模型。2D草圖可以被拉伸成3D實體然后用布爾運算進行修改。無論是從現(xiàn)有的CAD模型導入還是建造自己的模型，DesignModeler都會進行完全的參數(shù)化設(shè)計。在Workbench平臺下整合參數(shù)化的網(wǎng)格劃分及參數(shù)化的求解后，你可以使用同一個幾何體來考慮多種設(shè)計變動。第23

17、頁/共51頁2 2 代表產(chǎn)品代表產(chǎn)品ANSYS SpaceClaim Direct ModelerANSYS SpaceClaim Direct Modeler(ANSYS SCDM)給你一種新的途徑以操作你的CAD模型。模型此時變成完全動態(tài)的，你可以通過鼠標的拖動而移動，拉伸，移除材料。所有對于CAD模型的改變都可以立即反映到屏幕上，從而你可以立即得到對于設(shè)計的反饋。第24頁/共51頁2 2 代表產(chǎn)品代表產(chǎn)品ANSYS Meshing 生成網(wǎng)格是工程仿真的一個最重要的步驟。網(wǎng)格多會導致求解時間長，而網(wǎng)格少則結(jié)果不精確。ANSYS Meshing允許用戶在其間找到一個平衡點。 自動網(wǎng)格劃分環(huán)境

18、可以直接產(chǎn)生四面體，六面體等網(wǎng)格類型。 不同的物理行為需要不同的網(wǎng)格劃分方法。例如，CFD仿真需要非常高精度的網(wǎng)格劃分，它在單元的形狀和尺寸的平滑改變方面都提出了高要求。FEA仿真中，單元數(shù)目太多則導致太多的運行時間。ANSYS Meshing中可以進行設(shè)置以得到合適的網(wǎng)格。第25頁/共51頁2 2 代表產(chǎn)品代表產(chǎn)品ANSYS DesignXplorer 典型的分析常用于對一個給定尺寸的CAD模型，載荷和材料類型以考察其性能。 然而，仿真也可以被用于回答“what if”之類的問題：如何載荷變化了10%，會發(fā)生什么呢？哪個參數(shù)會真正影響到系統(tǒng)的行為呢？這類問題可以用對于模型的近似參數(shù)研究來得到

19、。 參數(shù)分析可用于確定性及可靠性問題中。對于確定性分析中，所有的參數(shù)假設(shè)在一個給定范圍內(nèi)連續(xù)變化，而預(yù)期的目標則是一個連續(xù)的響應(yīng)。確定性分析是在設(shè)計空間中理解產(chǎn)品，發(fā)現(xiàn)可行設(shè)計的第一步。一旦找到可行設(shè)計后，下一個問題是：這個設(shè)計的魯棒性如何？ 可靠性參數(shù)分析可幫助回答上述問題。載荷，尺寸和材料特性此時都是非確定的參數(shù)，尺寸有一個公差，材料特性取決于加工工藝。這些離散的參數(shù)如何影響產(chǎn)品行為呢？產(chǎn)品失效的概率是多少呢？第26頁/共51頁2 2 代表產(chǎn)品代表產(chǎn)品ANSYS EKM ANSYS Engineering Knowledge Manager（EKM）是一個復雜的基于仿真的過程和數(shù)據(jù)管理的求

20、解方案。 它有三個版本：ANSYS EKM Desktop, ANSYS EKM Workgroup, ANSYS EKM Enterprise 。它分別為單獨的用戶，一個工作組以及整個企業(yè)來共享數(shù)據(jù)。第27頁/共51頁2 2 代表產(chǎn)品代表產(chǎn)品ANSYS Workbench 它是將仿真過程捆綁結(jié)合在一起的紐帶。除可用作集成現(xiàn)有應(yīng)用程序的框架之外，ANSYS Workbench 還可用作應(yīng)用開發(fā)框架，進而最終提供項目級腳本編寫、報告、用戶界面 (UI) 工具包和標準數(shù)據(jù)界面。第28頁/共51頁ANSYS-ANSYS-功能介紹功能介紹1 公司簡介2 代表產(chǎn)品3 前處理4 獨立的求解器5 專業(yè)領(lǐng)域軟

21、件第29頁/共51頁3 3 前處理前處理ANSYS ICEM CFD 使用該網(wǎng)格劃分軟件，可以擴展ANSYS的網(wǎng)格劃分能力 對CAD模型或者面幾何體進行網(wǎng)格劃分 對大型復雜模型的高效網(wǎng)格劃分 使用高級控制進行六面體網(wǎng)格劃分（結(jié)構(gòu)的或者非結(jié)構(gòu)的） 擴展的網(wǎng)格檢測和高級的交互網(wǎng)格編輯 輸出到CFD和FEA求解器，以及中性格式 首先，它會讀取CAD幾何模型，然后對幾何體進行修補，生成體或面網(wǎng)格。高級的網(wǎng)格檢測，交互的，自動的網(wǎng)格編輯，輸出到很多FEA,CFD求解器，多物理場的后處理工具使得ANSYS ICEM CFD成為一個復雜的網(wǎng)格解決方案。第30頁/共51頁3 3 前處理前處理ANSYS TGr

22、id 它是一個專用的前處理器，用于為復雜而且巨型的面創(chuàng)建非結(jié)構(gòu)的四面體和六面體網(wǎng)格。它提供了高級的prism layer創(chuàng)建工具，包括碰撞檢測，尖角的處理。它也可以從一大堆互相分離的面片表面中出是女生一個高質(zhì)量的，尺寸函數(shù)驅(qū)動的互聯(lián)三角形面網(wǎng)格。它的自動而強壯的算法為ANSYS FLUENT的CFD分析節(jié)省了處理時間，并生成了高質(zhì)量的網(wǎng)格。 可以從GAMBIT,ANSYS,CATIA,I-DIEAS,NASTRAN,PATRAN,Pro/ENGINEER ,Hypermesh等軟件中把面網(wǎng)格和體網(wǎng)格導入到TGrid中。Tgrid也提供了工具以提高導入網(wǎng)格的性能，對多個物體進行快速的網(wǎng)格裝配。第

23、31頁/共51頁ANSYS-ANSYS-功能介紹功能介紹1 公司簡介2 代表產(chǎn)品3 前處理4 獨立的求解器5 專業(yè)領(lǐng)域軟件第32頁/共51頁4 4 獨立的求解器獨立的求解器ANSYS Multiphysics 它為復雜產(chǎn)品的多物理場及單場分析提供了解決方案。該產(chǎn)品包含結(jié)構(gòu)，熱，流體，以及高頻，低頻電磁場分析。它也包含了直接連續(xù)的耦合場求解方案和multifield求解器。第33頁/共51頁4 4 獨立的求解器獨立的求解器ANSYS Rigid Dynamics 機械系統(tǒng)通常包含機構(gòu)的運動如地面機器的懸架裝配，制造過程的機器人操作臂，飛機的起落架等。如果假設(shè)所有的零件都是柔性的，并進行FEA計算

24、，這會使得計算量極大，從而使得設(shè)計探索和優(yōu)化完全不能實施。為了解決這個問題，ANSYS提供了一個附加的模塊以進行剛體，多體動力學分析。它提供了在設(shè)計早期對于機械系統(tǒng)的運動和穩(wěn)定性的一個深入理解，而此后，如果需要的話，所有的構(gòu)件可以很容易的轉(zhuǎn)變成完全的柔性體，從而進行大變形和材料非線性的分析。第34頁/共51頁4 4 獨立的求解器獨立的求解器ANSYS Fatigue Analysis 產(chǎn)品耐久性的精確評估產(chǎn)品耐久性的精確評估 只進行應(yīng)力分析對于評估產(chǎn)品的耐久性是不夠的。當一個產(chǎn)品承受復雜的時變載荷條件時，簡單的應(yīng)力分析會導致不正確的危險位置及被高估的零件。此時需要進行疲勞分析一評估產(chǎn)品的壽命。

25、第35頁/共51頁4 4 獨立的求解器獨立的求解器 典型的疲勞分析步驟典型的疲勞分析步驟 一旦應(yīng)力分析進行后，還需要幾個步驟來進行疲勞分析。首先需要定義材料數(shù)據(jù)，還需要定義載荷變量。第36頁/共51頁ANSYS-ANSYS-功能介紹功能介紹1 公司簡介2 代表產(chǎn)品3 前處理4 獨立的求解器5 專業(yè)領(lǐng)域軟件第37頁/共51頁5 5 專業(yè)領(lǐng)域軟件專業(yè)領(lǐng)域軟件 ANSYS AQWAANSYS AQWA 它對各種離岸的及水下的結(jié)構(gòu)進行水動力學的分析。這包括： SPARs FPSOs 半潛水器 水上平臺 船舶 再生能源裝置 防浪堤第38頁/共51頁5 5 專業(yè)領(lǐng)域軟件專業(yè)領(lǐng)域軟件 ANSYS ASASA

26、NSYS ASAS 它是一個通用的結(jié)構(gòu)有限元分析系統(tǒng)，它著重滿足離岸和水下工程師的需求。它提供了進行全局的結(jié)構(gòu)評估所需要的特征，這對絕大多數(shù)的水下結(jié)構(gòu)如自升式鉆塔，升管，離安的風車，浮動系統(tǒng)等。第39頁/共51頁5 5 專業(yè)領(lǐng)域軟件專業(yè)領(lǐng)域軟件 ANSYS IcePakANSYS IcePak 它主要為電子產(chǎn)品的熱分析提供CFD分析能力?；贏NSYS FLUENT求解器，ANSYS Icepak組合了高級求解技術(shù)和健壯的網(wǎng)格功能，從而為電子產(chǎn)品的冷卻提供快速，精確的熱分析結(jié)果。它可對IC模塊，印制板，復雜的電子系統(tǒng)進行快速的熱傳導和流體分析。在建造物理樣機之前可以迅速進行修改。第40頁/共51頁5 5 專業(yè)領(lǐng)域軟件專業(yè)領(lǐng)域