Новые возможности ANSYS Mechanical R18

Каждый год компания ANSYS совершенствует линейку своих продуктов Mechanical. Все обновления продиктованы растущими требованиями пользователей, а потому использование актуальной версии ANSYS всегда способствует оптимизации рабочего процесса и снижению времени разработки новейших изделий.

Релиз ANSYS 18, состоявшийся недавно, содержит множество нововведений и улучшений для продуктов Mechanical. Краткий их обзор – в данной статье.

Новые горячие клавиши

Теперь к имеющимся ранее добавлены новые горячие клавиши. Теперь нет нужды кликать мышкой по экрану и тратить время на создание именованных наборов - клавиша (N) вызывает окно создания именованных наборов, (I) – вызывает окно информации о выбранных объектах (Selection Information). Полная информация о существующих горячих клавишах находится в Help в разделе «Mechanical Hotkeys».

 

Создание геометрических объектов внутри Mechanical

Теперь доступна возможность быстрого создания геометрии в Mechanical без обращения к CAD. Новый инструмент «Solid» в «Construction Geometry» позволяет создать объёмное тело средствами Mechanical. Добавленные в «Construction Geometry» тела становятся доступны в ветке Geometry для настройки сетки, контактов и граничных условий, как и все остальные тела.

Свободные удалённые точки

Теперь появилась возможность создания несвязанных ни с одним телом или поверхностью удалённых точек

Настройка директории для временных файлов решателя

Настройка «Scratch Solver Files Directory», находящаяся в Tools -> Options, предоставляет возможность пользователю самому указывать адрес размещения временных файлов. С этой настройкой появляется возможность одновременного использования больших и медленных дисков для разных целей: хранение проекта на медленном диске, запись временных файлов решателя на быстрый диск.

Быстрый выбор элементов и узлов по их id номерам

Если раньше для того, чтобы узнать где находится тот или иной узел или элемент модели, приходилось заходить в «Annotation Preferences» и настраивать опции отображения номеров элементов и узлов всей модели.

Теперь процедура поиска узлов и элементов сильно упростилась. Кликнув правой кнопкой мыши по графическому окну, выберите «Select Mesh by ID» (или воспользуйтесь горячей клавишей «M»). При помощи открывшегося окна можно легко перейти к выбору требуемых объектов геометрии, зная их id номера.

Новые возможности инструмента «Probe»

В предыдущих версиях инструмент Probe имел одно важное ограничение – при пересчёте результатов все добавленные ранее пробы пропадали. Теперь можно настраивать расположение проб в специальном окне для того, чтобы, пересчитав задачу, просматривать результаты в одних и тех же точках геометрии.

Экспорт трёхмерных изображений для ANSYS Viewer

Теперь для удобного просмотра результатов различных распределений (температуры, напряжений и пр.) не обязательно сохранять данные в виде изображений. Сохранив результаты в «.avz» формате, можно просматривать трёхмерную модель с результатами прямо в браузере или при помощи бесплатной утилиты ANSYS Viewer.

 

 

Распределённые вычисления

До 18 версии единственным методом декомпозиции задачи для распределения вычислений являлась декомпозиция конечно-элементной сетки. Группы элементов отправлялись для расчёта на разные процессы.

В ANSYS 18 версии доступны два новых метода декомпозиции в области решения:

• Метод разложения в частотной области (Decomp = FREQ) для гармонического расчета.
• Метод циклически-гармонического разложения в частотной области (Decomp = CYCHI) для моделей с циклической симметрией.

Механика разрушения

Вычисление параметров трещины. Вычисления J-интеграла и коэффициента интенсивности напряжений (SIF) теперь учитывают наличие начальных деформаций и объемных (гравитационных) сил. Вычисления SIF улучшены на концах фронта трещины.

Для разбиения областей трещин теперь доступно использование тетраэдрической сетки.

Использование метрик сетки

Начиная с ANSYS 18 версии, при построении сетки можно использовать настройки во вкладке Quality. Данные настройки устанавливают диапазон качества сетки по одному или нескольким метрикам.

Новая модель вязкопластичности

Для термо-механического нагружения металлов важным является описание их неупругого поведения. При высоких температурах в металлах, деформации которых зависят от скорости нагружения, наблюдается эффект релаксации напряжений.

Этот эффект называется kinematic Static recovery т.е. частичное снятие остаточных напряжений (кинематическое упрочнение) и чаще учитывается при малоцикловой усталости.

С 18 версии в ANSYS Mechanical присутствует новая модель вязкопластичности Lamaitre.

Новая модель бетона

Новая модель материала Menetrey-Willam достаточно точно описывает поведение таких материалов, как бетон.

Данная модель основана на поверхности текучести Willam-Warkne и зависит от трёх инвариантов тензора напряжения.

От пользователя требуется указание пределов текучести на растяжение, сжатие и двуосное сжатие и не требуется подгонка параметров модели по кривым деформирования.

Зависимость характеристики материала от различных величин

Такие характеристики материалов как модуль упругости, коэффициент Пуассона и коэффициент температурного расширения теперь могут зависеть не только от температуры, но и от

• расчётного момента времени
• положения в пространстве
• перемещения
• температурного расширения
• плотности

Перенос результатов с 2D расчёта в 3D

В R18 возможность преобразования расчёта из 2D в 3D постановку значительно усовершенствована. ANSYS R18 автоматически переносит граничные условия, контактные элементы и нагрузки на 3D модель. Как только перенос с 2D на 3D завершён, можно прикладывать новые нагрузки и продолжать анализ в 3D.

 

 

Топологическая оптимизация

Начиная с R18, модуль топологической оптимизации не требует дополнительной установки и присутствует во всех лицензиях Mechanical.

При оптимизации модели могут быть использованы результаты линейного прочностного и модального анализов. Допускается использование Solid-тел и Bonded контактов между ними.

В качестве цели оптимизации может выступать податливость модели, собственная частота, масса и объём. Доступные ограничения – это масса, объём, глобальные напряжения (по критерию Мизеса), перемещения и собственная частота.

Проверку оптимизированной модели можно осуществлять как при помощи SpaceClaim, так и напрямую, соединив ячейки расчётных модулей.

В данной статье описаны только основные новшества пакета ANSYS Mechanical 18 для решения задач механики деформируемых твёрдых тел. Дополнительную информацию вы всегда можете узнать на сайтах ansys.com, www.ansys-club.ru и www.ansys-expert.ru. Кроме того, на этих сайтах вы можете найти ряд полезных информационных материалов по различным модулям ANSYS.