Ansys Mechanical｜水動力學分析

Ansys Hydrodynamics / Ansys 流體力學

• 離岸結構的設計要求可能與傳統的陸基結構有很大不同。ANSYS Mechanical提供了用於精確模擬波浪，水流和風現象的負載和影響的工具。您可以定義所需的詳細程度，從用於桁架類型結構的簡化模型到包括波浪，潮汐和潮流荷載的所有方面的高保真度仿真。
• 位於海上的建築物會受到波浪，水流和風的影響而承受環境負荷。這些結構的設計要求可能與傳統的陸基結構完全不同。模擬載荷及其對結構響應的影響是設計的必要組成部分，而Ansys提供了一系列功能，可以在廣泛的應用程序中重現載荷條件和響應。解決方案的選擇將取決於特定應用所需的詳細程度，從用於桁架類型結構的簡化模型到包括流體加載環境各個方面的高保真度模擬。

Mechanical Enterprise 解決方案：

• 典型的固定式海上油氣和風能係統的框架結構可以利用簡化的結構模型和流體動力載荷，從而能夠快速設計成全球公認的監管標準。

Advanced nonlinear stress simulations and comprehensive linear dynamics /

先進的非線性應力模擬和全面的線性動力學

• Ansys Mechanical是我們的動態集成平台，使用有限元分析（FEA）進行結構分析。機械是一種動態環境，具有從分析幾何體的準備到連接其他物理學以提供更高保真度的完整分析工具。直觀且可自定義的用戶界面使所有級別的工程師都能快速而自信地獲得答案。Ansys Workbench支持與商業CAD工具的牢固連接，並提供單擊按鈕設計點更新。我們的流體和電子求解器可以無縫集成多物理場功能。

Linear dynamics / 線性動力學

• 機械可滿足您進行動態分析的所有需求，包括-對於線性動力學-模態，諧波，頻譜響應和具有預應力的隨機振動，以及用於快速解決方案的高級求解器選項。可以進行聲學模擬以了解系統的振動聲行為，無論是否帶有結構預加載。包括預加載在內可以提高保真度，這意味著可以模擬自重螺栓連接的組件，甚至可以尖叫制動。

Nonlinearities / 非線性

• 除了線性彈性材料之外，您還可以模擬材料經歷塑性甚至超彈性變形時的行為（諸如橡膠和氯丁橡膠之類的材料）。非線性仿真還考慮了有摩擦或無摩擦的零件彼此接觸和大撓度。

Contact capabilities / 接觸功能

• Mechanical包含廣泛的接觸功能，使您能夠考慮多個零件的相互作用。它可以模擬所有內容，從將零件之間的接頭視為膠合或焊接在一起的粘合接觸，到允許零件分開以及有或沒有摩擦作用而移動的接觸界面。能夠正確模擬接觸意味著您可以模擬零件變形時載荷路徑的變化，並自信地預測裝配體在現實世界中的行為。

Thermal analysis / 熱分析

• 通過模擬裝配中的熱傳導，對流和輻射，可以預測零部件的溫度，然後將其用於檢查誘發的應力和變形。使用Mechanical，您可以從其他分析系統或文件中讀取功率損耗或計算出的溫度，這意味著CFD或電磁仿真可以作為熱分析的起點。也可以考慮流經管道的流體以及零件之間摩擦產生的熱量。所有這些功能可為您提供更準確的模擬和更好的結果。

Fatigue analysis / 疲勞分析

• 能夠了解零件承受的即時應力和變形對於結構分析至關重要。即使承受的載荷不接近材料的強度極限，任何承受重複載荷的零件都可能累積損壞，最終將導致零件損壞。疲勞分析可讓您直觀地觀察循環加載過程中的損壞，並有助於預測何時何地可能發生故障，並提高產品的耐用性。

Materials / 材料

• 可以在Mechanical中精確建模涵蓋從超彈性材料，形狀記憶合金，土壤，混凝土，塑料和金屬結構等各種材料的所有材料模型。您甚至可以根據需要添加用戶定義的材料模型。
• 通過添加用於仿真的GRANTA材料數據，您可以在現有Ansys工具中訪問和使用來自Ansys Granta的有價值的材料數據。該數據庫提供對您所需材料屬性數據的即時，可單擊訪問，從而消除了數據搜索時間和輸入錯誤。
• Material Designer可以基於晶格，纖維，編織或用戶創建的幾何圖形輕鬆創建代表性的體積元素（RVE），以促進複雜材料結構的多尺度建模。

Additional value / 附加價值

• Mechanical擁有Ansys ACT之類的工具來自定義您的工作流程，添加功能並加速仿真過程，而Ansys DesignXplorer具有內置的優化技術，可以在最快的時間內獲得最佳答案。添加Ansys SpaceClaim意味著直觀，快速地準備用於分析的幾何圖形（中間曲面，射束提取和簡化），構建原型模型或在設計變更期間操縱幾何圖形。

Harmonic Vibrations and Acoustic Simulation / 諧波振動和聲學模擬

• 固體噪聲和聲音傳播的預測可以在許多產品的設計中發揮重要作用。實例包括由振動的結構部件引起的噪聲，聲音通過薄板的傳輸以及壓電設備的聲學性能。
• 解決這些類型的聲波傳播問題（以及更多）可以以耦合的方式（其中流體和結構域同時解決）來解決，也可以以非耦合的方式來解決，其中首先進行結構分析，然後再進行。聲學分析。前者在結構振動和聲波相互影響時使用：想想一個薄的揚聲器錐體，其變形會受到壓力波的影響。當聲波不影響結構的振動時，可以使用後者，這對於大型零件來說通常是這樣。
• 創建耦合聲學仿真的第一步是添加模型的聲學部分。這通常是通過在結構模型（例如球體）周圍創建圍牆來完成的。

                 揚聲器的結構模型和周圍的聲音量

• 然後定義了模擬的各種組成部分：構成結構的材料，聲學主體的標識以及聲學介質的屬性，例如本例中的空氣。定義結構與空氣之間的界面位置也很重要，因此可以將振動速度作為輸入進行聲學分析。

                   識別聲學體積及其與振動結構的界面

 

• 一旦執行了計算，工程師就可以查看聲學結果，例如聲壓，聲壓級或揚聲器的指向性。

                                        聲壓場

 

                    極坐標圖，顯示揚聲器的方向性

Harmonic Vibrations and Acoustic Simulation / 諧波振動和聲學模擬
Rigid and Flexible Body Simulation of an Aircraft Wing Test Rig - Application Brief /

飛機機翼試驗台的剛性和柔性體仿真-應用簡介

• Ansys Mechanical是我們的動態集成平台，使用有限元分析（FEA）進行結構分析。機械是一種動態環境，具有從分析幾何體的準備到連接其他物理學以提供更高保真度的完整分析工具。直觀且可自定義的用戶界面使所有級別的工程師都能快速而自信地獲得答案。Ansys Workbench支持與商業CAD工具的牢固連接，並提供單擊按鈕設計點更新。我們的流體和電子求解器可以無縫集成多物理場功能。
• 每位曾經在粗糙的空氣中坐在機翼旁的飛機乘客肯定已經註意到它可以承受的偏轉量，並可能希望機翼彎曲試驗得到徹底的執行！事實是，這些測試遠遠超出了乘客的視野。在極端負載條件下，機翼的可靠性經過測試，並在周期的最大向下和向上位置之間偏移了5米以上。同樣，機身在測試過程中被加壓到正常操作條件下不會遇到的水平。

Adapt Large Deflection Simulations confidently with Nonlinear Adaptivity (NLAD) -

White Paper / 非線性自適應（NLAD）可以自信地適應大撓度仿真-白皮書

• 工程師使用有限元方法分析大變形解決方案時遇到的最成問題的方案是由於網格變形引起的收斂問題。Ansys Mechanical中的“非線性適應性”（NLAD）功能及其隨附的增強功能可自動修復網格變形，克服收斂困難，優化網格以捕獲局部現象並實現“真實的”設計解決方案。