Обновление возможностей продуктов Ansys 2022 R1

Новые возможности ANSYS 2022R1. Часть 4. Mechanical, WB LS-DYNA, Motion в ANSYS Mechanical

Аватар пользователя brsv
0 360
В статье представлен обзор новых возможностей, доступных в ANSYS 2022R1, касающихся продуктов Mechanical, инструментов моделирования динамики абсолютно жестких и упругих тел, и инструментов для решения задач явной динамики.

 

Mechanical

В интерфейсе ANSYS Mechanical доступна возможность редактирования координат объектов, созданных с помощью External Data. Преобразования можно делать по координатам, либо относительно глобальной системы координат.

Рисунок 1 - Возможность преобразования координат объектов из External Data

При моделировании оболочек в 3D анализе в качестве контактных и целевых областей контактной пары можно указывать элементы как при типе выбора на основе геометрии, так и при выборе именованных наборов.

Рисунок 2 - Выбор элементов в качестве контактных и целевых областей

Для сферического шарнира возможно определение коэффициента трения и радиуса:

Рисунок 3 - Новые свойства для сферического шарнира

Для контакта типа балка-балка добавлены расширенные возможности настройки:

  • Exclude Crossing Beams: исключение контакта для пересекающихся балок.
  • Only crossing beams: контакт только для пересекающихся балок.
  • All (по умолчанию): включает все типы контактов.

Рисунок 4 - Настройки для контакта балка-балка

Добавлена возможность автоматического переименования сечений. Одинаковые названия сечений вызывают ошибку решателя.

Рисунок 5 - Возможность автоматически переименовать сечения

В случае экспорта результатов в текстовый файл могут быть записаны дубликаты узлов. В опциях появилась настройка удаления:

Рисунок 6 - Опция удаления дубликатов узлов при экспорте результатов в текстовый файл

В файловом менеджере RSM появилась возможность добавления/исключения файлов для следующих запусков:

Рисунок 7 - Добавление/исключение файлов

При создании именованных наборов с помощью Worksheet можно использовать новую опцию Within Body, которая позволит выбрать элементы, поверхности элементов или узлы, которые связаны с Construction Body.

Рисунок 8 - Создание набора поверхностей элементов, которые связаны с Construction Body

 Тепловой поток можно определить с помощью таблицы с изменением по координате.

Рисунок 9 - Определение теплового потока в зависимости от координат

При работе со сварными швами типа Seam в Worksheet добавлено большое количество функций, позволяющих сортировать, скрыть, показать, переименовать объекты. Эти функции позволят существенно автоматизировать работу с большим количеством сварных швов.

Рисунок 10 - Дополнительные функции работы со сварными швами в Worksheet

Добавлена достаточная полезная функция выбора узлов, поверхностей элементов или самих элементов между пересекающимися телами. Потенциально данную фичу можно использовать для определения нагрузок/граничных условий.

Рисунок 11 - Выбор поверхностей элементов между двумя телами

Теперь в заголовке окон будут показаны все модули, которые связаны между собой. Например, если связаны три модуля Static Structural в Workbench с буквами A, B, C (решение с одними геометрией, контактами и на одной сетке), то в заголовке окна будут прописаны все модули.

Рисунок 12 - Отображение названия модулей в заголовке окна

Аналогично для окна Workbench будут указаны заголовки Geometry Import (при импорте геометрии из сторонних CAD-систем) или Model Assembly (в случае импорта нескольких геометрий с последующей сборкой в одну модель).  Также при импорте возможны изменения расположения импортированной геометрии путем изменения координат.

Рисунок 13 - Возможности изменения расположения импортированной геометрии

При импорте геометрии будет доступен широкий перечень настроек, что позволит исключить потребность в инструментах ANSYS для подготовки геометрии.

Рисунок 14 - Окно настройки импорта геометрии

Также импорт геометрии можно проводить и настраивать с помощью скриптов.

Рисунок 15 - Импорт и настройка геометрии с помощью скриптов

При решении прогнозирование ресурсов теперь выполняется в отдельном потоке и прогресс обновляется. Также для прогнозирования ресурсов по умолчанию будет использован нейросетевой алгоритм.

Рисунок 16 - Прогнозирование ресурсов для решения задачи

Новые возможности ядра DCS (распределенные вычислительные службы):

  • Одна или несколько расчетных точек проекта Workbench могут быть переданы в DPS и решены на оценщике.
  • Обновление решения в Mechanical можно отправить в DPS и решить на оценщике
  • Входной файл Mechanical APDL может быть загружен непосредственно в DPS и решен на оценщике
  • Входной файл LS-DYNA может быть загружен непосредственно в DPS и решен на оценщике
  • optiSLang может использоваться для выполнения оптимизаций и исследований параметров и чувствительности в проектах DPS
  • Произвольные клиенты могут взаимодействовать с DPS
  • С помощью DCS Python API пользовательский рабочий процесс произвольного исполняемого файла и набора входных данных может быть загружен в DPS и запущен на оценщике

Ранее при удаленном запуске задач через RSM для Mechanical не удавалось отправить данные APIP, сгенерированные на удаленных узлах, на Ansys Analytics Server из-за отсутствия подключения к Интернету.

С 2022 R1 рабочий процесс изменяется при удаленном запуске заданий с использованием RSM:

  • Исполняемый файл APIP запускается RSM после завершения задания решателем.
  • Исполняемый файл APIP пытается отправить уже хранящиеся данные APIP в кластере HPC. Если не удается отправить из кластера HPC (например, без подключения к Интернету), то перемещает файлы из данных приложения в промежуточный каталог HPC.
  • Затем RSM перемещает файлы из промежуточного каталога HPC в проект клиента.
  • Файлы будут перемещены из каталога решателя клиента в % appdata% клиента Mechanical.

Улучшение производительности и очистки диска:

  • Улучшение производительности и дискового пространства путем ввода команды /FCLEAN, которая удалит решение, создающее избыточные распределенные файлы при выполнении распределенной параллельной обработки, что сокращает дисковое пространство до двух раз. Это дает дополнительные преимущества пользователям, избегая загрузки файлов при запуске на удаленном компьютере с использованием RSM
  • Файлы не очищаются с помощью команды /FCLEAN, когда файлы необходимы для распределенного решения дочернего связанного анализа или когда решение не выполняется до завершения для существующего распределенного решения.

Добавлена возможность маппинга граничных условий (перемещений и температуры) при наличии нелинейной адаптивной непосредственно к исходной сетке для каждого шага нагрузки, даже если происходит пересоздание сетки, что позволяет сопоставить нагрузки с исходной сеткой.

Рисунок 17 - Сравнение маппинга граничных условий на начальную сетку и после перестроения

Для полуэллиптической трещины добавлена опция перестроения исходной сетки (доступна на папке Fracture).

Рисунок 18 - Опция перестроения сетки для полуэллиптической трещины

Улучшены инструменты по созданию болтовых соединений:

  • Автоматическое обнаружение отверстий (только для оболочек)
  • Автоматическое создание соединений.
  • Создание «точечной грани» на основе сгущения сетки.
  • Соединения через балки или контакты.
  • Создание элементов управления сеткой вокруг объектов отверстий.
  • Уменьшает/устраняет необходимость в геометрических отпечатках и утомительном создании нескольких соединений вручную.
  • Более надежный инструмент, чем генератор объектов.

Рисунок 19 - Инструменты автоматического обнаружения отверстий

Для определения сил реакций в болтовых соединениях есть Reaction Probe Wizard:

  • Автоматическое создание и экспорт проб для нескольких расположений.
  • Позволяет легко экспортировать большое количество данных сил/моментов для подключений в электронную таблицу для дальнейшей обработки.
  • Автоматическое создание локальной системы координат для результатов.
  • Несколько методов определения: контакты, поверхности.

 

Rigid Dynamics

Небольшие доработки были сделаны для модуля Rigid Dynamics.

Ускорение и сила тяжести стали полностью совместимы с другими решателями, в частности с MAPDL. Следовательно, теперь возможно определять данные нагрузки с помощью таблиц.

Рисунок 20 - Определение ускорения табличным способом

Отображение графиков нагрузок в шарнирах теперь накладывается на результат.

Рисунок 21 - Отображение результатов измерений в шарнире

Ansys Motion (Mechanical)

Продолжается интеграция продукта Motion в Workbench. В новой версии будет возможность переопределить массу и моменты инерции для абсолютно жесткого тела.

Рисунок 22 - Переопределение массы и моментов инерции

Улучшен интерфейс для определения/преобразования настроек контактов. Теперь можно определить свойства сразу для группы контактов.

Рисунок 23 - Новый интерфейс для работы с контактами

Доступен предварительный просмотр выражений, с помощью которых задаются законы движения, изменение нагрузок во времени и т.д. Кроме того, переменные в данных выражениях могут быть параметризованы и использоваться для оптимизации.

Доработан процесс сборки моделей в рамках набора инструментов Links. Модели теперь могут быть собраны с использованием сложных траекторий, что позволит достаточно просто создавать расчетные модели железнодорожного транспорта.

Рисунок 24 - Расчетная модель американских горок

Также было сделано несколько небольших доработок, расширяющих функционал:

  • Для поступательного и цилиндрического шарниров доступна возможность определения коэффициента трения.
  • Для совместного моделирования доступен интерфейс FMI 2.0.
  • Добавлена возможность создания пользовательских результатов, в том числе и с помощью подпрограмм.
  • Появилась возможность просмотра результатов в шарнирах.
  • Доступен просмотр напряжений/деформаций усредненных по узлам.

Рисунок 25 - Результаты напряженного состояния с усреднением по узлам

Explicit Dynamics

При решении задач в 2D в постановке Эйлера, домен будет создан автоматически. При наличии лагранжевых тел связь с ними будет включена также автоматически.

Рисунок 26 - Настройка 2D задачи в постановке Эйлера

Также были сделаны улучшения решателя Эйлера. Теперь будет возможность проводить моделирование высокоскоростных процессов без существенного искажения сетки для лагранжевых тел.

Доступа возможность проводить 2D анализ в осесимметричной постановке или в плоско-деформированной постановке (plane strain).

Рисунок 27 - Решение плоской задачи в постановке Эйлера

Workbench LS-DYNA

В новой версии по умолчанию будет использована новая версия решателя 12.1, а также добавлены локализации на немецкий, французский, японский и китайский языки.

Добавлена возможность маппинга перемещений с помощью External Data. Предварительно напряженное состояние будет вычислено автоматически. При наличии деформированной сетки, перемещения могут быть использованы для моделирования пены.

Рисунок 28 - Маппинг перемещений

При маппинге перемещений есть возможность указать тип:

  • Boundary Prescribed Final Geometry. Позволяет переместить узлы в конечное положение. Можно прикладывать пошагово (Stepped) или плавно (Ramped). Разрешен один файл с перемещениями для каждого компонента в таблице нагружения.
  • Initial Foam Reference Geometry. Доступна при использовании пеноматериалов. Сетка в Mechanical будет являться деформированной геометрией. Табличная форма нагрузки не применяется. Решатель сам определяет скорость нагружения. Перемещения привязаны к соответствующему телу.

Добавлена возможность использования циклической симметрии, что поможет существенно сократить время расчета турбомашин.

Рисунок 29 - Определение циклической симметрии

Появилась возможность передачи температуры из Fluent (1-way FSI). Температуры могут быть приложены пошагово или плавно, а также может быть использован коэффициент масштабирования.

Рисунок 30 - Передача поля температур из Fluent

Расширены возможности перезапуска решения:

  • Перемещения и удаленные перемещения могут быть изменены при перезапусках, что позволяет моделировать сложные перемещения
  • Метод определения местоположения позволяет выбрать граничное условие или кривую (добавляется с помощью диспетчера ключевых слов)
  • Каждый компонент граничного условия может быть независимо переопределен кривой

В Engineering Data добавлены 4 новые модели материалов для моделирования пеноматериалов и тканей.

Рисунок 31 - Новые модели пеноматериалов и тканей в Engineering Data

Для данных материалов есть возможность определения ассоциативных законов:

Рисунок 32 - Применение ассоциативных законов для пеноматериалов

Для следующих материалов, позволяющих моделировать релаксацию напряжения в зависимости от времени, добавлена возможность определения Prony series:

  • ‐Mooney-Rivlin
  • ‐Ogden
  • ‐Yeoh
  • ‐Polynomial
  • ‐Arruda-Boyce
  • ‐MAT_SIMPLIFIED_RUBBER/FOAM

Расширены возможности моделирования контактов:

  • Доступна возможность использовать балки и оболочки в контактах в 3D анализе:

Рисунок 33 - Использование балок и оболочек в контактах

  • Для контактов добавлены настройки интерференций (можно указать время окончания контакта и определить контактную жесткость):

Рисунок 34 - Настройка интерференций в контакте

Добавить комментарий

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии