Ansys Mechanical – это программный продукт, состоящий из самых передовых и мощных инструментов для решения задач прочности, динамики и кинематики. Кроме того, среда Ansys Workbench позволяет учитывать в задачах прочности также тепловые, акустические, электрические эффекты и взаимодействия.
Ansys Mechanical имеет собственную мощную, удобную в работе и лёгкую в освоении CAD систему, позволяющую создавать и редактировать геометрические файлы практически любого формата.
Статические расчёты
При помощи Ansys Mechanical можно провести анализ статической прочности конструкций, в том числе с учётом изменения исходной формы конструкции, сложного контактного взаимодействия деталей в сборке, нелинейного поведения материалов. В качестве нагрузок могут быть учтены как усилия, давления или известные перемещения, так и воздействия, вычисленные в специальных расчётных моделях, такие как сложное распределение температуры в теле.
Динамические расчёты
Ansys Mechanical имеет очень широкие возможности для всех видов динамических анализов:
- Расчёт собственных частот и форм конструкции (модальный анализ);
- Расчёт гармонического отклика;
- Расчёт спектра отклика;
- Расчёт случайных колебаний;
- Динамика роторов;
- Динамика абсолютно жёстких тел;
- Динамика судов и морских сооружений;
- Нестационарные динамические расчёты прочности конструкции во временной области.
Нелинейные материалы и контакты
Встроенная в Ansys Mechanical обширная библиотека материалов позволяет учитывать в расчётах характеристики реальных изделий.
Множество доступных моделей материалов даёт пользователю возможность смоделировать практически любое поведение материала:
- Изотропная / анизотропная упругость;
- Линейная и мультилинейная упругость;
- Гиперупругость (изотропная и анизотропная);
- Модель Бергстрома-Бойса;
- Эффект Муллинса;
- Пластичность (кинематическая и изотропная);
- Вязкоупругость и вязкопластичность;
- Ползучесть;
- Пластичность чугуна;
- Модель Друкера-Прагера;
- Модель сплава с памятью формы;
- Модель разбухания материала;
- Модель материала уплотнения;
- Модель бетона;
- Модель повреждений Гюрсона;
- Пользовательские материалы.
Расчёты усталостной прочности
Ansys Mechanical имеет удобное в использовании решение для определения усталостной прочности – Ansys Fatigue. Этот модуль нужен для:
- Оценки усталостной прочности и долговечности по напряжениям и деформациям;
- Учёта нагружения с постоянной или переменной амплитудой;
- Задания симметричного или несимметричного циклического нагружения;
- Моделирования пропорционального или непропорционального нагружения;
- Учёта среднего ненулевого напряжения в цикле при помощи одной из теорий коррекции (Гудман, Гербер и т. д.).
Композитные материалы
В состав Ansys Mechanical входят два модуля для работы с композитными материалами – это Ansys Composite PrepPost (ACP) и ANSYS Composite Cure Simulation (ACCS).
Ansys Composite PrepPost предназначен специально для удобной подготовки расчётных моделей слоистых композитов и обработки соответствующих результатов.
ANSYS Composite Cure Simulation – это инструмент для моделирования процесса отверждения деталей и коррекции техпроцесса для минимизации коробления и остаточных напряжений.
Моделирование самых сложных форм и укладок композитных деталей при помощи ACP не представляет большого труда, а использование ACCS даёт возможность учесть техпроцесс изготовления детали для наиболее точного анализа прочности. Использование специальных конечных элементов позволяет получить точные результаты даже в короткие сроки.
Другие виды расчётов
Топологическая оптимизация
Модуль топологической оптимизации даёт возможность найти такую форму детали, которая при наименьшей массе будет соответствовать выбранным критериям прочности, жёсткости и собственных частот.
Анализ акустики в Ansys Acoustics
Модуль Ansys Acoustics позволяет в привычном интерфейсе провести анализ распространения шума и получить величину звукового давления при работе вращающихся или движущихся компонентов.
Моделирование аддитивного производства в Ansys Additive Suite
Набор инструментов Ansys Additive Suite, входящий в Ansys Mechanical, предназначен для моделирования процессов аддитивного производства.
Области применения Ansys Additive Print:
- Прогнозирование напряжений в конструкции как в процессе изготовления, так и после его завершения;
- Прогнозирование коробления изделия в процессе печати и после удаления опор;
- Автоматический подбор опор, обеспечивающих целостность конечной конструкции.
Расчёты морских сооружений в Ansys Aqwa
Ansys Aqwa – это специализированный инструмент для моделирования волн, течений и ветровых нагрузок на плавучие и закреплённые суда и водные конструкции. Результаты – давления и инерционные нагрузки – в Ansys Aqwa можно вычислить гораздо быстрее, чем в CFD пакетах, и передать в другие модули для расчёта напряжений, деформаций и оценки прочности.
Расширение функционала в Ansys
Ansys Mechanical имеет возможность расширения своего функционала при помощи инструментов Ansys ACT. Ansys ACT – это набор инструментов для автоматизации расчётов, добавления новых функций и возможностей при помощи средств программирования на IronPython.
Основные функции Ansys ACT:
- Создание пользовательских нагрузок и граничных условий;
- Создание новых инструментов для обработки результатов;
- Интеграция сторонних решателей в интерфейс Workbench;
- Автоматизация рутинных операций.