ansys 離散元軟件的案例
快速了解離散元仿真軟件Altair EDEM（與多體/有限元/流體軟件實(shí)現(xiàn)耦合）
2019年11月7日，Altair（納斯達(dá)克股票代碼：ALTR）宣布收購英國(guó)DEM Solutions公司，其旗下產(chǎn)品EDEM是散體物料仿真領(lǐng)域離散元方法(DEM)技術(shù)的市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者。
EDEM可應(yīng)用于物料輸送、物料破碎、物料攪拌、物料裝卸、高爐布料、固體擠壓切割、藥粉混合等領(lǐng)域，包含如下幾方向：（1）混合與分離；（2） 收縮、斷裂及凝聚；（3）顆粒的損傷和磨損；（4）固-液流的條件；（5）機(jī)器部件對(duì)顆粒碰撞的力學(xué)反應(yīng)；（6） 腐蝕；（7）顆粒包裝和表面處理；（8）熱和質(zhì)量的傳遞；（9）化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)；（10）沉降和顆粒從固-液體系中的去除；（11）危險(xiǎn)切料的處理；（12） 干-濕固體壓實(shí)；（13）粘性和理性力學(xué)；（14）膠體和玻璃體的行為。
目前對(duì)散體物料的研究主要使用離散元方法。離散元法（Discrete Element Method, 簡(jiǎn)稱 DEM）就是離散單元法，是指每個(gè)單元都是離散的，有獨(dú)立特性的，也就我們常見的顆粒狀物料。離散元法的核心思想就是在拉格朗日坐標(biāo)體系下，針對(duì)每個(gè)顆粒進(jìn)行檢索，計(jì)算由于接觸產(chǎn)生的力，再運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行計(jì)算顆粒的加速度/速度和位移的變化，進(jìn)而得到整個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)。
EDEM作為全球首個(gè)多用途離散單元法建模軟件，采用先進(jìn)的建模技術(shù)，可以快速準(zhǔn)確地建立煤塊、礦石、土壤、藥片等各類固體散料的模型，可用于工業(yè)生產(chǎn)中的顆粒處理及其制造設(shè)備的生產(chǎn)過程的仿真與分析。
用戶可以使用 EDEM 輕松快速地創(chuàng)建顆粒實(shí)體的參數(shù)化模型。為了反應(yīng)出實(shí)際顆粒的形狀，用戶還可以將 CAD實(shí)體模型直接導(dǎo)入EDEM ，這大大增加了其仿真的準(zhǔn)確性。
此外，也可以將力、材料和其他物理特征添加到 EDEM中，形成顆粒模型。這些特征可以保存到軟件的數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，以便用戶建立個(gè)性化的模型處理環(huán)境。
展開 Rocky離散元軟件
Rocky離散元軟件
概述
離散元法（DEM）是一個(gè)相對(duì)較新的技術(shù)，用來模擬顆粒物料的流動(dòng)，這些物料的類型包括沙子、礦石、谷物等。由于大多數(shù)的顆粒物料的流動(dòng)難以用精確的連續(xù)性方程解決，離散元法通過模擬感興趣的系統(tǒng)中的每一個(gè)固體顆粒的運(yùn)動(dòng)，來避免這個(gè)問題。與連續(xù)方法相比，DEM的主要優(yōu)勢(shì)是在粒子尺度上獲得信息。例如，當(dāng)預(yù)測(cè)顆粒破碎時(shí)應(yīng)用到每一個(gè)顆粒上的能量都必須要計(jì)算。DEM技術(shù)在很大程度上依賴于計(jì)算機(jī)能力和高效的現(xiàn)代并行編程技術(shù)，近年來隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步得到了很大的發(fā)展，DEM成為工程模擬中實(shí)用的工具。
Rocky是由Granular Dynamics International, LLC和Engineering Simulation and Scientific Software Company (ESSS)公司共同開發(fā) 的功能強(qiáng)大的DEM軟件包。它是一個(gè)共享內(nèi)存的并行軟件，能夠快速解決顆粒動(dòng)力學(xué)問題。
特色功能
在商業(yè)DEM軟件中，Rocky的獨(dú)特之處在于：
考慮了真正的非球形顆粒形狀
在不損失質(zhì)量和體積的情況下模擬破碎的能力
能考慮磨損的邊界表面形狀變化的影響
粘性接觸和干接觸流變學(xué)
3D表面磨損修改
振動(dòng)邊界
與ANSYS軟件集成
360°全景視角轉(zhuǎn)換
典型應(yīng)用
該軟件首先在采礦工業(yè)中有大量的應(yīng)用，目前也擴(kuò)展到許多其它固體顆粒流動(dòng)的問題中。
圖1 Rocky軟件中可用的顆粒形狀
Rocky具有幾個(gè)獨(dú)特的功能。首先，Rocky是根據(jù)實(shí)際的工程問題開發(fā)而來。用戶從軟件中得到的信息不僅僅包括漂亮的圖片和視頻，還包括對(duì)工程師來說一些非常重要的參數(shù)。這些參數(shù)包括運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的功率、切變和沖擊磨損、力、流速等。
展開 基于離散元原理的顆粒流模擬軟件Rocky 4.5.2
總的來說，有兩大類模擬途徑，一類途徑是基于光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)(Smoothed Particle Hydrodynamics，簡(jiǎn)稱SPH), 這種途徑最典型的模擬軟件是Abaqus; 另一類途徑是基于離散元(Discrete Element Method, 簡(jiǎn)稱DEM)，這種途徑在巖土工程領(lǐng)域最典型的軟件是PFC(PFC模型建立機(jī)制)。除此之外，在機(jī)械應(yīng)用領(lǐng)域使用離散元原理開發(fā)的軟件有EDEM(Altair EDEM Professional 2021.2.0)和Rocky DEM(ESSS Rocky Version 4.5.2, 1.17G)。這個(gè)筆記簡(jiǎn)要描述了Rocky的應(yīng)用范圍。
2 Rocky應(yīng)用領(lǐng)域
Rocky DEM是一個(gè)三維離散元DEM軟件，用來模擬一組顆粒如何與其他顆粒以及各種邊界進(jìn)行互動(dòng)，這些邊界可能代表的是輸送槽、磨坊、攪拌機(jī)、犁、織布機(jī)或其他類型的散體材料處理設(shè)備。與PFC的主要用途不同，Rocky主要應(yīng)用在制造領(lǐng)域，盡管PFC也能做類似的模擬。Rocky的工程應(yīng)用領(lǐng)域包括:
提高設(shè)備的壽命和容量
消除堵塞，皮帶和班輪穿刺
減少電力下降、灰塵和噪音
降低溢出和產(chǎn)品退化
增強(qiáng)混合，減少死區(qū)和隔離
評(píng)估擴(kuò)展策略
預(yù)測(cè)力、扭矩和功耗
通過與 FEA 耦合分析結(jié)構(gòu)載荷
通過與 CFD 耦合模擬流體顆粒相互作用
Rocky能夠與ANSYS進(jìn)行聯(lián)合分析，例如CAD設(shè)計(jì)工具Ansys SpaceClaim，CFD工具Ansys Fluent，F(xiàn)EA工具Ansys Mechanical。
3 Rocky工作原理
離散元是一種預(yù)測(cè)散裝固體(bulk solid)行為的數(shù)值技術(shù)。散裝固體是一個(gè)大的固體顆粒的集合，又稱顆粒流介質(zhì)。
展開 Update---基于離散元原理的顆粒流模擬軟件Rocky 2021.R2.2
總的來說，有兩大類模擬途徑，一類途徑是基于光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)(Smoothed Particle Hydrodynamics，簡(jiǎn)稱SPH), 例如計(jì)算軟件Abaqus; 另一類途徑是基于離散元(Discrete Element Method, 簡(jiǎn)稱DEM)原理，這種途徑在巖土工程領(lǐng)域最典型的軟件是Itasca的PFC。除此之外，在機(jī)械應(yīng)用領(lǐng)域使用離散元原理開發(fā)的軟件有EDEM(Altair EDEM Professional 2021.2.0)和Rocky DEM(ESSS Rocky Version 4.5.2,1.17G)。
這個(gè)筆記是對(duì)【基于離散元原理的顆粒流模擬軟件Rocky 4.5.2】一文的更新與補(bǔ)充。Rocky初始是由Granular Dynamics International, LLC和Engineering Simulation and Scientific Software Company(ESSS)共同開發(fā)的基于離散元原理的軟件，用來解決顆粒流的動(dòng)力學(xué)問題。盡管現(xiàn)在Rocky是ANSYS的一部分，但仍然可以獨(dú)立安裝，不過版本號(hào)已經(jīng)與ANSYS銜接在一起，最新版本為21.2.2 (11/16/2021)。
2 集成性能
現(xiàn)在Rocky與Ansys Fluent和Motion可以進(jìn)行完全耦合，這種集成性能主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
(1) Rocky與Fluent耦合模擬流體顆粒相互作用，允許在Fluent中使用更大的時(shí)步，從而可以在不犧牲精度的情況下加快計(jì)算速度。
(2) 求解器Solver功能擴(kuò)展了傳熱、破碎、幾何磨損等自定義模型的支持范圍，用戶可以自己自定義切向力或沖擊能量模型。
展開 
接巖土工程領(lǐng)域有限元、離散元代做，擅長(zhǎng)軟件abaqus，liggghts等
本碩985，巖土工程頂尖院校畢業(yè)不滿一年，工作較清閑，接代做，可直接私信或聯(lián)系qq1223558239
基于離散元仿真軟件DEMms的雙錐水力旋流器-顆粒分離性能分析
研究發(fā)現(xiàn)，底流管直徑與進(jìn)料流速之間存在顯著的交互影響效應(yīng)，這一重要結(jié)論正是基于 DEMms 軟件對(duì)顆粒運(yùn)動(dòng)的高精度模擬與數(shù)據(jù)分析得出。
?技術(shù)拓展前景，賦能多領(lǐng)域研究創(chuàng)新
當(dāng)前研究成果僅是DEMms軟件技術(shù)應(yīng)用的開端。隨著VOF - RSM - DEM 雙向耦合數(shù)值方法的持續(xù)優(yōu)化，軟件將在更復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)與操作參數(shù)的水力旋流器研究中發(fā)揮重要作用。其技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域也將不斷拓展。
在礦物加工中的細(xì)顆粒分級(jí)、煤炭開采中的固液分離、生物技術(shù)中的細(xì)胞分選，以及環(huán)境工程中的污染物去除等場(chǎng)景，DEMms 軟件的高精度模擬能力有望為相關(guān)研究與工程實(shí)踐提供全新的技術(shù)思路與解決方案。
積鼎離散元多尺度模擬軟件DEMms
由中科院過程所開發(fā)，投入工程應(yīng)用十余年，完成工業(yè)級(jí)項(xiàng)目近100項(xiàng)
可處理非球形和變形等復(fù)雜顆粒，以及多相傳遞反應(yīng)耦合等復(fù)雜過程
可實(shí)現(xiàn)萬核以上大規(guī)模異構(gòu)并行計(jì)算，計(jì)算顆粒數(shù)可超十億級(jí)，對(duì)應(yīng)的物理顆粒數(shù)超萬億級(jí)
計(jì)算規(guī)模與并行效率顯著高于同類型主流商業(yè)軟件，具備長(zhǎng)時(shí)間或準(zhǔn)實(shí)時(shí)模擬多相流工業(yè)設(shè)備的能力
展開 離散元軟件如何模擬最密堆積問題？
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三、DEMms軟件模擬顆粒最密堆積問題
顆粒、粉料的級(jí)配通常依賴經(jīng)驗(yàn)或者實(shí)驗(yàn)手段解決，但以經(jīng)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)形成的級(jí)配方案并不一定是最優(yōu)方案，且在材料、粒徑多樣的情況下會(huì)帶來高昂的實(shí)驗(yàn)成本。采用計(jì)算機(jī)仿真手段，可以有效輔助優(yōu)化顆粒級(jí)配模型，降低實(shí)驗(yàn)成本，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。
基于介尺度結(jié)構(gòu)的粗粒化模型
與傳統(tǒng)粗粒化方法相比，DEMms的EMMS-DPM 方法在保證精度的同時(shí)，極大減少計(jì)算量，提高計(jì)算效率。
寬粒徑分布優(yōu)化
在處理寬粒徑分布的顆粒體系時(shí)，DEMms采用多重網(wǎng)格搜索和多重通訊算法，能夠優(yōu)化計(jì)算過程，內(nèi)存使用量降低一個(gè)量級(jí)，計(jì)算速度提升30%。
采用DEMms軟件，根據(jù)不同的顆粒配比輸入，可有效模擬顆粒堆積狀態(tài)，獲得顆粒體積分?jǐn)?shù)，助力工程技術(shù)人員在多種級(jí)配方案中快速篩選優(yōu)化方案。軟件模擬多種不同粒徑組合的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)的平均體積分?jǐn)?shù)誤差小于2%。
展開 技術(shù)鄰周報(bào)Q7：Ansys/離散元/ABAQUS/LS-Prepost/接觸問題/LS-DYNA/FEM-SPH/APDL
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1、基于Ansys的霍爾效應(yīng)的仿真分析
作者：大龍貓??
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1806094
霍爾效應(yīng)是電磁效應(yīng)的一種，這種效應(yīng)在傳感器中得到了廣泛的應(yīng)用，目前主要用于測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)度。霍爾效應(yīng)是導(dǎo)電材料中的電流與磁場(chǎng)的相互作用，而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的一種效應(yīng)。
2、離散單元法——非連續(xù)介質(zhì)模擬的有效手段
作者：CELab-001
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1806306
巖土，經(jīng)受長(zhǎng)期的地質(zhì)構(gòu)造作用，在一定的地質(zhì)環(huán)境中形成一定的結(jié)構(gòu)，顯現(xiàn)出寬廣和多變的材料響應(yīng)范圍。與一般的工程材料相比，它顯現(xiàn)出結(jié)構(gòu)上的不連續(xù)性、不均勻性和各向異性，且在物理力學(xué)性質(zhì)上存在非線性。巖土材料的這些特性促使了許多數(shù)值模擬方法的發(fā)展以研究它的力學(xué)行為，如有限差分法、有限單元法和離散單元法。能夠模擬連續(xù)和非連續(xù)材料各力學(xué)行為的數(shù)值模擬工具已成為了研究者們追求的目標(biāo)。
3、全球最大吊車4000噸履帶吊淤泥固化處理站位區(qū)域安全性探究
作者：
楊_9693
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1806401
某煉化公司因擴(kuò)建，需要吊裝重量達(dá)2100噸煉化塔。XGC88000型4000噸履帶吊為全球最大履帶吊，吊車站需承擔(dān)吊車加煉化塔總重量達(dá)7900噸，（吊車自重5800噸）。吊車站位區(qū)域地質(zhì)為淤泥，風(fēng)險(xiǎn)很大。吊裝界從未使用過固化土處理淤泥地質(zhì)，有斷裂風(fēng)險(xiǎn)。
展開 Ansys Rocky--離散單元法（DEM）軟件的產(chǎn)品及方案更新介紹（7月31日直播）
通過本次研討會(huì)您將對(duì)Rocky這款基于離散元法（DEM）的顆粒動(dòng)力學(xué)仿真軟件有進(jìn)一步的了解。如何在不同的工業(yè)應(yīng)用中進(jìn)行多種顆粒形狀的真實(shí)幾何表征？如何能夠與Ansys Fluent和Ansys Mechanical無縫集成，實(shí)現(xiàn)多物理場(chǎng)耦合仿真？如何利用多圖形處理單元（GPU）求解器技術(shù)，快速、準(zhǔn)確地模擬顆粒系統(tǒng)的行為？您將在本次的網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)中得到答案。</p><p class="ql-align-center"><strong>講師：</strong></p><p class="ql-align-center"><img src="https://mmecoa.qpic.cn/mmecoa_png/sJ5jnYn8SicfScUVnRyicSxicQsZRxN7iaFRTXHnZcoia95xaQeLY7qG1eTGCounSCSkTw0GR4pc31rTBrOha1qyYQw/640?wx_fmt=png&from=appmsg&randomid=vu4aubjy&tp=webp&wxfrom=10005&wx_lazy=1" alt="圖片" width="175"></p><p class="ql-align-center"><strong>劉杰明 | Ansys應(yīng)用工程師</strong></p><p> 2021年畢業(yè)于南京航空航天大學(xué)航空宇航推進(jìn)理論與工程專業(yè)，獲工學(xué)碩士學(xué)位，同年就職于遠(yuǎn)景能源，從事風(fēng)機(jī)葉片研發(fā)工作，擁有多年的結(jié)構(gòu)和流體仿真經(jīng)驗(yàn)。2024年加入Ansys擔(dān)任仿真應(yīng)用工程師，專注于航空航天、汽車、新能源等諸多領(lǐng)域的仿真工作。
展開 有限元軟件ANSYS對(duì)不同材料的懸臂梁進(jìn)行模態(tài)分析 ￥19.89
懸臂梁模態(tài)分析：作業(yè)5
1、 問題的提出
建立如圖1所示三維立體模型，并利用有限元軟件ANSYS對(duì)不同材料的懸臂梁進(jìn)行模態(tài)分析。計(jì)算要求：底座下表面全約束，計(jì)算前五階自振頻率和振動(dòng)模態(tài)，并且選用三種不同的網(wǎng)格密度，比較對(duì)模態(tài)和頻率的影響。
圖1 懸臂梁結(jié)構(gòu)圖
2、 建模和求解
2.1 建模及導(dǎo)入 ANSYS
2.1.1 建模方式
根據(jù)圖1尺寸，在三維建模軟件SolidWorks中建立三維模型，只需拉伸指令即可建立圖2所示模型。為了能夠?qū)?em>ANSYS19.2軟件，將模型另存為格式為.x_t 的文件如圖3所示。
圖2 懸臂梁三維圖
圖3 文件保存格式圖
2.1.2 導(dǎo)入方式
雙擊打開 ANSYS，通過 File → Import → PARA 指令，如圖4所示，選擇之前保存的 liang.x_t 文件，如圖5所示。導(dǎo)入效果如圖6所示為線框顯示，然后通過 PltoCtrls → Style → Solid Model Facets，下拉選擇 Normal Faceting，刷新后顯示為實(shí)體，如圖7所示。
圖4導(dǎo)入過程圖
圖5導(dǎo)入過程圖
圖6導(dǎo)入效果圖
圖7導(dǎo)入實(shí)體圖
2.2 單元選擇
確定研究對(duì)象為實(shí)體結(jié)構(gòu)，如圖8所示。此處使用軟件版本為 ANSYS19.2，沒有找到 solid92單元，此處選擇20node186單元進(jìn)行計(jì)算，選擇方式見圖9。
展開 有限元分析軟件ANSYS的簡(jiǎn)介
3、ANSYS土木工程專用包ANSYS的土木工程專用包ANSYS/CivilFEM用來研究鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土及巖土結(jié)構(gòu)的特性，如房屋建筑、橋梁、大壩、硐室與隧道、地下建筑物等的受力、變形、穩(wěn)定性及地震響應(yīng)等情況，從力學(xué)計(jì)算、組合分析及規(guī)范驗(yàn)算與設(shè)計(jì)提出了全面的解決方案，為建筑及巖土工程師提供了功能強(qiáng)大且方便易用的分析手段。
1965年“有限元”這個(gè)名詞第一次出現(xiàn)，到今天有限元在工程上得到廣泛應(yīng)用，經(jīng)歷了三十多年的發(fā)展歷史，理論和算法都已經(jīng)日趨完善。有限元的核心思想是結(jié)構(gòu)的離散化，就是將實(shí)際結(jié)構(gòu)假想地離散為有限數(shù)目的規(guī)則單元組合體，實(shí)際結(jié)構(gòu)的物理性能可以通過對(duì)離散體進(jìn)行分析，得出滿足工程精度的近似結(jié)果來替代對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)的分析，這樣可以解決很多實(shí)際工程需要解決而理論分析又無法解決的復(fù)雜問題。
展開 
有限元分析軟件：ANSYS融會(huì)與貫通
有限元分析軟件：ANSYS融會(huì)與貫通
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有限元分析軟件_ansys 融會(huì)與貫通
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展開 《有限元分析軟件—ANSYS融會(huì)與貫通》
作者 ： 博嘉科技
出版社 ： 中國(guó)水利水電出版社
出版日期：2002年11月
CAEnet價(jià)：￥36元
郵費(fèi):￥5元
總價(jià):￥41元
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ISBN:7-5084-1257-5/TP.512
條形碼 ：9787508412573
字?jǐn)?shù) ：561千字 印張：25.75
印數(shù) ：0001-5000 頁數(shù)：397
開本 ：787*1000 1/16
ANSYS作為國(guó)際流行的融結(jié)構(gòu)、熱、流體、電磁、聲學(xué)于一體的大型通用有限元分析軟件，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、土木、水利、機(jī)電、航天、冶金等領(lǐng)域。本書是作者在使用ANSYS解決實(shí)際工作問題基礎(chǔ)上，參考有關(guān)文獻(xiàn)資料后完成的。內(nèi)容安排上以結(jié)構(gòu)分析為主，同時(shí)兼顧熱分析，并且對(duì)ANSYS的高級(jí)分析技術(shù)以及ANSYS的參數(shù)化設(shè)計(jì)也作了較詳細(xì)的介紹，書中還附有大量實(shí)例。全書在內(nèi)容編排上，從讀者的實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，由淺入深、循序漸進(jìn)、言簡(jiǎn)意賅、操作性強(qiáng)。
本書既可作為理工科院校有關(guān)專業(yè)高年級(jí)本科生、研究生及教師學(xué)習(xí)使用ANSYS的教材或參考書，也可作為從事機(jī)械制造、交通運(yùn)輸、土木工程、航空航天、汽車、水利、地礦、造船、電子、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域科學(xué)研究及產(chǎn)品開發(fā)的廣大工程技術(shù)人員使用ANSYS的參考書。
展開 Ansys Mechanical | 軟件介紹：業(yè)界一流的有限元求解器
wx_fmt=gif&from=appmsg"></p><p class="ql-align-center"><br></p><h1><strong>Ansys Mechanical 有限元分析軟件 </strong></h1><p><br></p><p>Ansys Mechanical 是業(yè)界一流的有限元求解器，具有結(jié)構(gòu)、熱學(xué)、聲學(xué)、瞬態(tài)和非線性功能，可幫助改進(jìn)建模。</p><p><strong>NO.1軟件概覽</strong></p><p><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/XUJorxDYRKRVcgS91JRTGvWkdD1mpibZW6lB58iaZcnic2aHAs3oJ83hXlX5LTucWQRvYVxAVlwHRZUD93pkpVP6A/640?wx_fmt=jpeg&wxfrom=5&wx_lazy=1&wx_co=1"></p><p><br></p><p>Ansys Mechanical 創(chuàng)建了一個(gè)使用有限元仿真分析軟件（FEA）進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析的集成平臺(tái)。Mechanical 是具有完整分析工具的動(dòng)態(tài)環(huán)境，從準(zhǔn)備幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析到連接其它物理場(chǎng)以實(shí)現(xiàn)更高的保真度。可定制的直觀用戶界面使各個(gè)級(jí)別的工程師能夠快速而滿懷信心地獲得答案。</p><p>Ansys Workbench 可支持與商業(yè) CAD 工具的可靠連接，提供點(diǎn)擊按鈕設(shè)計(jì)點(diǎn)更新，流體和電氣求解器可提供無縫集成的多物理場(chǎng)功能。
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