ANSYSMechanical的案例
Ansys Mechanical | 軟件介紹：業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 是業界一流的有限元求解器，具有結構、熱學、聲學、瞬態和非線性功能，可幫助改進建模。</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 創建了一個使用有限元仿真分析軟件（FEA）進行結構分析的集成平臺。Mechanical 是具有完整分析工具的動態環境，從準備幾何結構進行分析到連接其它物理場以實現更高的保真度。可定制的直觀用戶界面使各個級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 CAD 工具的可靠連接，提供點擊按鈕設計點更新，流體和電氣求解器可提供無縫集成的多物理場功能。
展開 ANSYS mechanical如何在Workbench環境中使用高性能計算
ANSYS mechanical屬于隱式結構有限元分析求解器，一般完成一個有限元分析過程需要前處理、求解和后處理三個步驟。前處理一般在圖形工作站上完成，有限元求解可在工作站、集群及SMP 服務器上進行。
對于中小型問題（例如1000 萬節點以內的ANSYS mechanical問題），一般認為在圖形工作站上就可以進行求解；對于中大型問題（例如1000 萬節點以上的ANSYS mechanical問題），建議還是在計算性能更高的集群或SMP 服務器上進行。對于中小型問題，可以在圖形工作站上運行有限元后處理程序，讀取計算結果進行結果的分析。
因此對于ANSYS mechanical在Workbench環境中使用高性能計算的方法共有兩種：一種是直接通過workbench界面進行設置并行計算求解，在本地的工作站進行求解計算；另外一種是在workbench界面中將文件保存為ANSYS mechanical經典界面的求解文件格式，提交給高性能計算平臺進行計算。
1、ANSYS mechanical在Workbench界面設置方法
此種方法適合中小型問題在本地的工作站進行求解計算，設置方法簡單方便。在Workbench界面環境下，打開Model模塊，在菜單中依次選擇Tools＞Solve Process Settings＞Advanced，進行CPU設置選擇對應的CPU核數（建議關閉超線程，設置的核數不能超過工作站的CPU物理核數），默認使用分布式求解選項。
2、保存為經典界面的求解文件格式方法
此種方法適合中大型問題在高性能計算平臺進行計算，需要在Workbench界面中存儲為指定的格式，設置步驟稍微繁瑣些。
展開 【案例分享】眼科醫生玩轉ANSYS Mechanical治療白內障
與此同時，腳本程序啟動ANSYS Mechanical，其在后臺隱蔽運行，采用相機圖像作為用于進行有限元分析（FEA）仿真的幾何結構。ANSYS Mechanical采用6~8萬個六邊形網格單元（分5層編排）生成角膜和鞏膜（眼睛白色部分）的3D模型。在屏幕上變換網格圖像，以匹配患者眼睛的幾何形狀，并將邊界條件應用于鞏膜的箝位邊界。角膜任意位置的厚度均按模型中其前后表面之間的正常距離測量。在上述第一步操作中，模型建立了患者眼睛的完整形貌，但不施加任何眼內壓。
為了說明眼內壓像吹氣球那樣在角膜中產生的初始應力分布，ANSYS Mechanical采用反向非線性過程確定角膜理論上無應力的形狀。無應力形狀與所測得形狀之間的差異可以獲得實際的3D應力分布。
▲Optimeyes軟件用戶界面
▲人眼
◤ANSYS Mechanical針對給定激光治療方案計算特定患者角膜的變形。◢
切口
盡管已經完成上述各方面建模，但仍然存在一個難題：激光手術在切割角膜時會造成其輕微變形，因此還必須考慮到激光引起的變形。通過在臨床工具中協同工作，ANSYS Mechanical可以針對給定激光治療方案計算特定患者的角膜變形，而Optimeyes隨后可以計算表面曲率以及光線經過角膜時的光路長度，從而預測手術后眼睛的預期視力。
為此，ANSYS Mechanical會在預定義網格區域仿真激光切口。在對模型施加標準眼內壓時，切入開口可以揭示角膜切口會導致何種變形。在Optimeyes屏幕上會顯示相關仿真結果，便于醫生查看。迭代的參數化工作流程可以評估給定切口對患者術后視力的影響，同時可以調整切口參數，以改善效果。 Optimeyes最終可確定能夠為患者帶來完美視力的最佳手術方案。
展開 報名 | Ansys Mechanical 2022 R1 功能更新（共3場）
Ansys Mechanical 2022 R1版本在前后處理、幾何模型導入、二次開發、網格劃分、多物理場等方面均有更新；
全新NVH工具套件能夠提高測試數據與仿真數據的關聯置信度，用戶可以方便地讀取物理測試數據并計算MAC（模態置信準則），從而比較仿真數據與物理測試數據；
同時在MAPDL求解器功能也有所更新。
3月，Ansys將陸續推出系列Ansys Mechanical 2022 R1 功能更新網絡研討會，共計三場
，歡迎廣大Mechanical用戶預約本次活動。
3月2日 | Ansys Mechanical 2022 R1 功能更新——前后處理
面向人群：采用Mechanical進行有限元仿真的結構分析工程師，相關科研人員及高校師生。
時間：3月2日（星期三），16:00-17:00
講師介紹：
Ansys中國結構工程師，計算力學碩士，畢業于大連理工大學，主要負責Ansys結構類產品，多體動力學及Cloud產品售前支持。
費用：免費
點擊報名：https://v.ansys.com.cn/Live/Df3ylvMv?
展開 
Ansys Mechanical 嵌入式軟件 nCode 疲勞分析功能、案例講解【7月15日直播】
Ansys Mechanical，Ansys機械工程分析軟件，是Ansys平臺下的結構力學分析核心分析模塊；Ansys Mechanical Embedded nCode DesignLife 是一款集成在Ansys Mechanical 中的高級疲勞分析軟件，主要用于產品的耐久性分析和計算，是一款較為先進的一款疲勞測試工具。它是一個面向過程的，基于有限元的疲勞分析包，可識別危險點位置并計算疲勞壽命。
該工具在各個領域都有一定應用：
汽車行業：零部件疲勞分析、焊縫疲勞評估
航空航天領域：結構件壽命預測、發動機部件分析
機械制造行業：齒輪傳動系統分析、重型機械結構分析
7月15日，Ansys官方『Ansys Mechanical Embedded nCode DesignLife介紹及應用』研討會為您展開講解本工具的主要功能、工作流程、技巧及案例，感興趣的下滑預約學習??
時間：7月15日（星期二），16：00-17：00
內容簡介：介紹嵌入在Mechanical界面下的nCode DesigLife（Add-on) 主要功能，工作流程、技巧以及案例。
講師：
張偉偉 | Ansys主任應用工程師
Ansys中國結構工程師，博士，畢業于上海交通大學機械工程專業，主要負責Ansys結構及疲勞分析技術支持工作，十余年有限元理論研究及應用經驗。
形式：線上
費用：免費
掃碼立即報名
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技術鄰簡介：
技術鄰專注于工科技術社區，從最早的CAE技術社區（中國CAE聯盟）發展而來，在CAE領域有20年的教學和咨詢服務經驗。
展開 Ansys Workbench中調用Mechanical python腳本的方法及注意事項 ￥19
通過在 Ansys Workbench 腳本中插入 SendCommand 調用，可驅動數據集成應用程序。但數據集成應用程序不一定會將操作記錄到 Ansys Workbench 日志中。大多數支持腳本編程的數據集成應用程序都有獨立的日志，用于記錄原生命令。
3 Ansys Workbench與Mechanical通信
ANSYS Mechanical也支持Python腳本進行二次開發，部分腳本也可以通過錄制的方式進行記錄（Automation->Scripting）。但該腳本只能在Mechanical界面環境下執行，也沒有對應的批處理運行命令（如有歡迎留言），無法在Ansys Workbench項目層面實現聯合自動化。
在Ansys Workbench中可以通過SendCommand方法運行ANSYS Mechanical中的python腳本。該方法主要包括Language及Command兩個參數。
展開 7/20 Ansys Mechanical 短纖維復合材料結構仿真解決方案
Ansys Mechanical 2021R1最主要的功能更新在于短纖維復合材料仿真流程的全面完善，短纖維復合材料結構在汽車零部件、電子消費產品等領域擁有極為廣泛的應用。Ansys Mechanical 2021R1填補了短纖維增強復合材料注塑成型和結構模擬之間溝壑，這一新的工作流程使短纖維增強塑料的模擬比以往任何時候都更容易和更快。 Ansys 2021 R1最新版本的Ansys Mechanical能夠模擬注塑塑料的真實和復雜細節，如纖維的方向和零件中存在的注塑應力。這將大大提高結構開發的準確性。
本直播將介紹在Ansys Mechanical中開展短纖維注塑結構強度、振動特性分析的流程、方法及Demo。
展開 Ansys Mechanical內嵌nCode疲勞仿真工具
Ansys nCode是國際著名的疲勞耐久性仿真分析軟件，其多個版本以前已經可以和Ansys Mechanical進行無縫以進行聯合分析。而在最新版的Ansys Mechanical 2020R2中可以進一步將nCode進行內嵌，完成結構分析后即可進行疲勞仿真設置，從而提高疲勞仿真效率。
已安裝完成nCode Embedded DesignLife
Embedded nCode 疲勞分析模塊
內嵌系統分析流程樹示意圖
Embedded nCode Designlife內嵌到Mechanical模塊中，需要使用到以下插件MechanicalEmbeddedDesignLife.wbex，其操作方法參見附錄。
下面是筆者實際工作中的一個疲勞仿真案例，說明如何在Ansys Mechanical中使用Embedded nCode分析工具。
如下圖，為某空調壓縮機模型，外殼通過三處安裝柱以螺紋形式進行固定，皮帶輪在外載荷作用下，帶動內部壓縮閥等部件轉動，進而實現空氣壓縮。由于壓縮機工作過程為高速運轉過程，同時其上的皮帶輪所受到的外部載荷具有較大的波動性，因此容易造成壓縮機殼體等部件在工作過程中發生疲勞失效，進而影響壓縮機的正常工作，從而需要對壓縮機殼體等部件進行疲勞仿真計算。
之前版本的Ansys Mechanical軟件需要在完成結構分析后，在拖入nCode的相應模塊進行疲勞仿真，如下圖所示。要進行疲勞仿真需要打開nCode界面，并在nCode模塊中進行設置，此種方式的優勢在于可以使用全面的nCode功能。但是缺點在于需要在不同的界面進行切換以及數據傳遞更新。
展開 報名 | Ansys Mechanical 2022 R1 功能更新（共3場）
Ansys Mechanical 2022 R1版本在前后處理、幾何模型導入、二次開發、網格劃分、多物理場等方面均有更新；全新NVH工具套件能夠提高測試數據與仿真數據的關聯置信度，用戶可以方便地讀取物理測試數據并計算MAC（模態置信準則），從而比較仿真數據與物理測試數據；同時在MAPDL求解器功能也有所更新。3月，Ansys將陸續推出系列Ansys Mechanical 2022 R1 功能更新網絡研討會，共計三場，歡迎廣大Mechanical用戶預約本次活動。
3月2日 | Ansys Mechanical 2022 R1 功能更新——前后處理
面向人群：采用Mechanical進行有限元仿真的結構分析工程師，相關科研人員及高校師生。
時間：3月2日（星期三），16:00-17:00
講師介紹：
Ansys中國結構工程師，計算力學碩士，畢業于大連理工大學，主要負責Ansys結構類產品，多體動力學及Cloud產品售前支持。
展開 ANSYS Mechanical非線性接觸功能基礎概述
導讀
ANSYS Mechanical具有強大的非線性計算能力，能夠對幾何非線性、材料非線性、接觸非線性、混合非線性（塑性和接觸等）、非線性屈曲等計算問題進行非常好的模擬仿真，是目前最強大的非線性問題計算軟件之一。
限于篇幅，本文僅對非線性求解與收斂、接觸非線性問題中涉及的設置等內容進行簡要整理和說明，以期望對于ANSYS Mechanical接觸非線性設置的使用有一定的幫助作用。
本文原稿基于ANSYS Documentation-ANSYS Mechanical User's Guide中部分章節內容以及其他相關技術文檔進行整理編寫，另外原稿整理時間較早，部分設置與ANSYS18/19版本不盡相同。
展開 結構仿真 | Ansys Mechanical 2023 R1版本的五大新功能
本文原刊登于Ansys Blog：《Top 5 Features in Ansys Mechanical 2023 R1》
作者：Alexander Pett | Ansys產品管理經理
Ansys Mechanical每年都會持續發布新功能，拓展結構分析的邊界，憑借人工智能/機器學習（AI/ML）在資源預測、形貌優化等領域的不斷發展，該最新版本軟件使您能夠執行更準確、更高效和可定制的結構仿真分析。
Ansys 2023 R1重點推出了相關增強功能，使您能夠使用Mechanical實現更高效、更準確的有限元分析（FEA）仿真，包括：
基于幾何結構的重新關聯（GBA）
保留幾何的網格自適應（GPAD）
計算資源預測
形貌優化
接觸設置
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基于幾何結構的重新關聯（GBA）
Mechanical憑借其能夠通過網格劃分、設置和求解來處理底層幾何結構而聞名業界。老用戶可能知道，在編輯幾何結構時，Mechanical中的關聯性可能會丟失，并且此前在Mechanical中定義的設置會變為未定義的狀態。Ansys Workbench雖然具有在幾何結構改變后重新關聯模型設置的功能，但該過程并非總是萬無一失。
如今，當改變幾何結構后，您再也不會看到模型樹上因為失去關聯性而掛滿了一連串的問號。在Ansys 2023 R1版本中，您可以高效地編輯模型，并使用新的作用域向導工具自動檢測和重新設置作用域。
現在，當您將更新的模型導入回Mechanical時，幾何結構中改變的部分將會根據關聯性進行著色。
展開 
ANSYS Mechanical
ANSYS Mechanical包含通用結構力學分析部分（Structure模塊）、熱分析部分（Professional）及其耦合分析功能。
ANSYS Mechanical具有一般靜力學、動力學和非線性分析能力，也具有穩態、瞬態、相變等所有的熱分析能力以及結構和熱的耦合分析能力，可以處理任意復雜的裝配體，涵蓋各種金屬材料和橡膠、泡沫、巖土等非金屬材料。
ANSYS Mechanical的耦合場分析功能具有聲學分析、壓電分析、熱/結構耦合分析和熱/電耦合分析能力。
ANSYS Mechanical也可與ANSYS CFX專業流體分析模塊進行實時雙向的流固耦合分析。
展開 基于Meshfree和ANSYS Mechanical的水箱流道的變形仿真分析
圖8 定義ABS材料
網格劃分
圖9 網格劃分
在流道的進水口和兩個出水口的內壁面施加固定約束
圖10 施加固定約束
在流道的上表面施加向下的均布載荷力5N
圖11 施加均布載荷
求解及計算結果輸出
圖12 總變形云圖
圖13 VON-MISES應力云圖
4.計算結果對比
5.結論
Meshfree和ANSYS Mechanical的變形計算結果吻合度非常高，整體模型的變形分布趨勢也基本一致，準確性和一致性較好。
Meshfree和ANSYS Mechanical的應力計算結果數值上差異很大，但整體模型的應力分布比較接近，具備一定的參考性。
Meshfree的計算步驟簡潔，計算速度迅速，適合作為產品的初步設計階段以及優化設計，具備很高的工程應用價值。
展開 案例 | 利用 Ansys Mechanical 進行封裝翹曲的分析和設計優化
在設計初期，為了防止單顆大尺寸 FCCSP 產品產生翹曲，甬矽電子選用了五種芯片厚度、兩種塑封體厚度制定單一變量方案進行仿真分析，通過 SpaceClaim 進行封裝模型的建立，如圖所示：
根據實際作業條件，施加約束及溫度載荷：
通過 Ansys Mechanical 進行計算，可得到此封裝產品的翹曲改變趨勢，封裝翹曲隨著芯片厚度的減小而減小、隨著塑封體厚度的增大而減小。甬矽電子之后根據仿真結果制定了最終的工程驗證方案：塑封體厚度為 0.45mm，芯片厚度為 0.175mm。
相關產品：Ansys Mechanical
最終成果
甬矽電子認為，在產品設計開發初期通過仿真軟件對封裝產品的翹曲問題進行分析優化，不僅能有效縮短產品研發周期，還能降低驗證成本。通過 Ansys Mechanical 進行封裝翹曲仿真，甬矽電子在產品設計初期預測多種結構設計方案的翹曲結果，優化封裝結構設計，同時減小后續工程驗證的次數，本案例中，他們將 10 個工程試驗方案的最終實現時間，減少為 1 個工作日。
來源于：ANSYS
展開 Ansys Mechanical | SKF開發自動化應用程序大幅簡化軸承仿真分析
利用SKF軸承應用程序和Ansys Mechanical在力矩中快速生成的軸承仿真結果
利用Ansys Mechanical中的SKF Bearing大顯身手
軸承剛度會對機器和系統行為產生重大影響。利用SKF Bearing，可通過易于使用的向導輕松創建滾動軸承模型，準確顯示軸承剛度，并可直接訪問SKF目錄中的10,000多個軸承型號。想要了解更多詳情，可通過Ansys應用商店（Ansys Store）免費下載SKF Bearing：https://catalog.ansys.com/product/63497ec83c6398b6fea1184a/skf-bearing
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Ansys Mechanical是業界領先的有限元求解器，具有結構、熱學、聲學、瞬態和非線性功能，可幫助改進建模。
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