ANSYS Mechanical是功能強大(dà)的結構和熱、應力仿真軟件(jiàn)，提供了完善的結構線性/非線性和動力學分(fēn)析功能，支持金屬和橡膠等各類材料，能夠解決廣泛的工(gōng)程問題，包括非線性接觸這樣複雜的問題，适用于各類零件(jiàn)及組件(jiàn)的仿真，具有應力、溫度、形變、接觸壓力分(fēn)布仿真能力，能夠進行熱、噪聲、熱/結構、熱/電等耦合物理(lǐ)場求解。
适用領域
● 結構線性分(fēn)析
● 結構非線性分(fēn)析
● 動力學分(fēn)析
● 熱分(fēn)析
● 耦合場分(fēn)析 ● 聲學分(fēn)析
● 壓電分(fēn)析
● 熱/結構耦合分(fēn)析
● 熱/電耦合分(fēn)析
功能和特點
解決非線性問題
有了單元和材料技術的堅實基礎，ANSYS結構力學爲各種應用提供了不同的先進的建模方法，有模态、諧響應、頻譜、轉子動力學、柔性多體動力學、模态綜合、循環對稱、分(fēn)層分(fēn)析、複合材料失效、斷裂力學、網格自(zì)适應、二維重劃、子模型、子結構、單元生(shēng)死以及拓撲優化等及其他(tā)。
另外，ANSYS結構力學提供先進的功能，用戶可(kě)以模拟各種物理(lǐ)現象，如(rú)熱應力、機電、結構聲學、質量擴散以及簡單的熱流體分(fēn)析。
● 非線性工(gōng)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（2-D rezoning）
半求解（Partial solve）
隐式顯式（Implicit explicit transfer）
單元生(shēng)死（Element birth and death）
初始應力應變（Initial stress–strain）
線性擾動（Linear perturbation）
強大(dà)的求解器功能
ANSYS結構力學解決方案提供了一個大(dà)型的先進求解器庫，包括稀疏矩陣直接求解器、預條件(jiàn)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)計算中，代數多重網格求解器和分(fēn)布式PCG、JCG和稀疏矩陣求解器同樣适用。
ANSYS的VT技術可(kě)以加快(kuài)循環對稱結構模态的計算速度，尤其是要求有大(dà)量的諧波指數時。像在諧響應分(fēn)析中的掃頻方法也得(de)益于VT技術。一般獲得(de)到的加速比在3到10之間。采用相(xiàng)同的原理(lǐ)，瞬态熱分(fēn)析和非線性結構瞬态問題的某些類别在較短(duǎn)的時間也可(kě)以計算出分(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
先進的後處理(lǐ)工(gōng)具
ANSYS提供一套完整的後處理(lǐ)工(gōng)具，來顯示模型的雲圖或矢量圖，以便來描述最後的結果（最大(dà)值、最小值及位置）。強大(dà)直觀的切片技術使用戶獲得(de)幾何的給定部分(fēn)之外的更多詳細結果信息。所有的數據可(kě)以導出爲文本數據或電子表格以便進一步的計算。靜态和非線性或瞬态情況下，可(kě)以采用動畫顯示結果。任何結果或邊界條件(jiàn)都(dōu)可(kě)用于創建用戶自(zì)定義圖表。
廣泛的材料模型庫
ANSYS提供了一個廣泛的數學材料模型庫，以幫助用戶模拟各種材料的力學行爲，如(rú)彈性、粘彈性、塑性、粘塑性、鑄鐵塑性、蠕變、超彈性、墊片和各向異性。這些本構模型可(kě)以用來模拟各種材料，如(rú)金屬、橡膠、塑料、玻璃、泡沫、混凝土(tǔ)，生(shēng)物組織和特殊合金材料。另外，ANSYS提供了一套曲線拟合工(gōng)具，從而有助于獲取這些材料模型的參數。
● 虛拟裂紋閉合技術可(kě)以計算二維連續單元和三位連續單元的能量釋放(fàng)率。二維單元也支持裂紋擴展模拟。
● 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，墊圈材料和混凝土(tǔ)。
綜合的單元技術
目前這一代的ANSYS單元技術功能強大(dà)，擁有一緻的理(lǐ)論基礎和最先進的算法。ANSYS結構力學軟件(jiàn)提供了一個豐富的單元庫，包括梁單元、管單元、闆殼單元、實體單元、二維平面/軸對稱單元和三維軸對稱單元，這些單元有很廣泛的适用性，可(kě)适用于複合材料、屈曲和坍塌分(fēn)析、動力學分(fēn)析和非線性分(fēn)析。此單元庫也包括特殊用途單元，如(rú)墊片單元、運動副單元、界面單元和複合材料的層單元。
這些單元具有優越的性能和全面的功能。它們也支持高級材料模型和網格重劃方法，斷裂力學和耦合場技術，也能适應分(fēn)布式求解器處理(lǐ)需求。
自(zì)動探測裝配體的接觸面
一旦幾何模型被導入，ANSYS機械解決方案就(jiù)會自(zì)動探測到裝配體零部件(jiàn)之間的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設置和選項，也可(kě)手動生(shēng)成接觸。對于柔性/剛體動力學的運動副也可(kě)以自(zì)動探測出。在仿真環境中，每種接觸或者運動副關系都(dōu)可(kě)以用軟件(jiàn)中的圖形工(gōng)具輕松顯示出來。
自(zì)動探測裝配體的接觸面
采用ANSYS的幾何CAD模型解決方案，可(kě)以直接使用現有的CAD幾何模型，無需轉換成IGES或其他(tā)中間幾何格式。ANSYS軟件(jiàn)向最流行的CAD系統提供雙向的整合方案已逾10年(nián)。ANSYS軟件(jiàn)還直接整合到CAD中的菜單欄，這樣就(jiù)能從CAD系統中輕松地調用先進的ANSYS模拟技術。
由于ANSYS幾何導入機制針對所有CAD系統都(dōu)一樣，用戶可(kě)以靈活地在同時使用多個CAD軟件(jiàn)的情況下在一個相(xiàng)同的計算模拟環境下工(gōng)作(zuò)。
ANSYS協同仿真環境同樣支持如(rú)IGES、Parasolid、ACIS(SAT)和STEP這樣的中間文件(jiàn)格式，在使用各種CAD系統時可(kě)以方便輸出成以上格式。
ANSYS提供了強大(dà)的自(zì)動網格劃分(fēn)工(gōng)具——從四面體網格到全六面體網格，膨脹層網格和高質量殼網格。用戶可(kě)以手動設定面尺寸或邊尺寸大(dà)小，影(yǐng)響球和特征退化誤差。
報告
ANSYS軟件(jiàn)可(kě)以讓工(gōng)程師們用許多方法來查看(kàn)自(zì)己的設計。所有的結果必須要有效地形成報告文件(jiàn)。ANSYS可(kě)以即時生(shēng)成涵蓋所有技術數據和模型圖片的報告，文件(jiàn)格式爲HTML、Word、PPT。
求解器定制與腳本
通過用戶自(zì)定義單元、用戶自(zì)定義材料以及ANSYS參數化設計語言腳本等方法爲用戶提供了方便、靈活的定制功能，從而拓寬了機械解決方案的應用能力。
參數化設計語言是求解極其複雜結構力學問題的基礎。另外，由于APDL可(kě)以提供許多便捷的特征，如(rú)參數、宏、分(fēn)支，循環、重複和數組參數，工(gōng)程師們可(kě)以運用APDL進行日(rì)常的任務自(zì)動分(fēn)析，建立自(zì)己的參數模型，進行優化設計，自(zì)适應網格劃分(fēn)等。
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