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[導讀]ANSYS是世界上著名的大型通用有限元計算軟件,它包括熱、電、磁、流體和結構等諸多模塊,具有強大的求解器和前、后處理功能,為我們解決復雜、龐大的工程項目和致力于高水平的科研攻關提供了一個優(yōu)良的工作環(huán)境,更使我們從繁瑣、單調的常規(guī)有限元編程中解脫出來。ANSYS本身不僅具有較為完善的分析功能,同時也為用戶自己進行二次開發(fā)提供了友好的開發(fā)環(huán)境。

ANSYS程序自身有著較為強大三維建模能力,僅靠ANSYS的GUI(圖形界面)就可建立各種復雜的幾何模型;此外,ANSYS還提供較為靈活的圖形接口及數(shù)據(jù)接口。因而,利用這些功能,可以實現(xiàn)不同分析軟件之間的模型轉換。

1. 結構分析

1) 靜力分析 - 用于靜態(tài)載荷. 可以考慮結構的線性及非線性行為。

● 線性結構靜力分析

● 非線性結構靜力分析

? 幾何非線性:大變形、大應變、應力強化、旋轉軟化

? 材料非線性:塑性、粘彈性、粘塑性、超彈性、多線性彈性、蠕變、腫脹等

? 接觸非線性:面面/點面/點點接觸、柔體/柔體剛體接觸、熱接觸

? 單元非線性:死/活單元、鋼筋混凝土單元、非線性阻尼/彈簧元、預緊力單元等

2)模態(tài)分析 - 計算線性結構的自振頻率及振形. 譜分析 是模態(tài)分析的擴展,用于計算由于隨機振動引起的結構應力和應變 (也叫作 響應譜或 PSD).

3)諧響應分析 - 確定線性結構對隨時間按正弦曲線變化的載荷的響應.

4)瞬態(tài)動力學分析 - 確定結構對隨時間任意變化的載荷的響應. 可以考慮與靜力分析相同的結構非線性行為.

5)譜分析

6)隨機振動分析等

7)特征屈曲分析 - 用于計算線性屈曲載荷并確定屈曲模態(tài)形狀. (結合瞬態(tài)動力學分析可以實現(xiàn)非線性屈曲分析.)

8)專項分析: 斷裂分析, 復合材料分析,疲勞分析

2. 高度非線性瞬態(tài)動力分析(ANSYS/LS-DYNA)

●全自動接觸分析,四十多種接觸類型

●任意拉格郎日-歐拉(ALE)分析

●多物質歐拉、單物質歐拉

● 適應網格、網格重劃分、重啟動

● 100多種非線性材料模式

●多物理場耦合分析:結構、熱、流體、聲學

●爆炸模擬,起爆效果及應力波的傳播分析

●侵徹穿甲仿真,鳥撞及葉片包容性分析,跌落分析

●失效分析,裂紋擴展分析

●剛體運動、剛體-柔體運動分析

●實時聲場分析

● BEM邊界元方法,邊界元、有限元耦合分析

●光順質點流體動力(SPH)算法

3. 熱分析

●穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)溫度場分析

●熱傳導、熱對流、熱輻射分析

●相變分析

●材料性質、邊界條件隨溫度變化

4. 電磁分析

●靜磁場分析-計算直流電(DC)或永磁體產生的磁場

●交變磁場分析- 計算由于交流電(AC)產生的磁場

●瞬態(tài)磁場分析-計算隨時間隨機變化的電流或外界引起的磁場

●電場分析-用于計算電阻或電容系統(tǒng)的電場. 典型的物理量有電流密度、電荷密度、電場及電阻熱等。

●高頻電磁場分析-用于微波及RF無源組件,波導、雷達系統(tǒng)、同軸連接器等分析。

5. 流體動力學分析

● 定常/非定常分析

●層流/湍流分析

●自由對流/強迫對流/混合對流分析

●可壓縮流/不可壓縮流分析

●亞音速/跨音速/超音速流動分析

●任意拉格郎日-歐拉分析(ALE)

●多組份流動分析(多達6組份)

●牛頓流與非牛頓流體分析

●內流和外流分析

●共軛傳熱及熱輻射邊界

●分布阻尼和風扇模型

●移動壁面及自由界面分析

6. 聲學分析

●定常分析

●模態(tài)分析

●動力響應分析

7. 壓電分析

●穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)分析

●模態(tài)分析

●諧響應分析

8. 多場耦合分析

●熱-結構

● 磁-熱

●磁-結構

●流體-熱

●流體-結構

●熱-電

●電-磁-熱-流體-結構

9. 優(yōu)化設計及設計靈敏度分析

●單一物理場優(yōu)化

●耦合場優(yōu)化

10.二次開發(fā)功能

●參數(shù)設計語言

●用戶可編程特性

●用戶自定義界面語言

●外部命令

11. ANSYS土木工程專用包

ANSYS的土木工程專用包ANSYS/CivilFEM用來研究鋼結構、鋼筋混凝土及巖土結構的特性,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)定性及地震響應等情況,從力學計算、組合分析及規(guī)范驗算與設計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大且方便易用的分析手段。

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