首頁 > 產品中心 > 結構仿真 
1 概述
在不斷拓展的仿真應用中，工程師和設計者必須精確預測復雜產品在多種物理場相互作用的自然界中的真實行為。ANSYS多物理場解決方案使得用戶能夠評估他們的設計在真實世界多物理場條件下的運作狀況。ANSYS提供的軟件使得工程師、科學家們能夠在簡單統一的工程仿真環境中模擬結構力學、熱傳遞、流體流動和電磁學相關問題及其多物理場相互作用的問題。
ANSYS Mulitiphysics為多物理場和單一物理場分析都提供了全面的解決方案。該產品包含結構、熱、流體和高-低頻電磁場分析功能，包含多物理場直接耦合場單元和ANSYS多場求解器，從而同時提供直接耦合和順序耦合求解多物理場問題的解決方案。將工業界優秀的結構、熱、流體和電磁各學科求解器技術與開放的ANSYS Workbench環境、靈活的仿真方法和并行產品組合包結合起來，ANSYS Mulitiphysics為用戶提供足夠的手段解決真實世界的、具有挑戰性的多物理場問題。多物理場帶來的更多好處：
· 針對所有物理場的高品質求解器：結構力學、熱傳遞、流體流動和電磁場
· 統一的多物理場仿真環境
· 全參數化多物理場分析
· 多物理場仿真的并行求解
2.產品優勢
? 可靠的求解器技術
ANSYS多物理場解決方案建立在可靠的求解器技術之上，已被很多大學和公司的幾十年應用所證實。在所有物理學科中的技術深度和寬度是理解不同物理學科之間相互作用所必須的。ANSYS將工業優秀的結構、熱、流體和電磁各學科求解器技術與開放的ANSYS Workbench環境、靈活的仿真方法和并行的產品組合包結合起來，為用戶提供足夠的手段解決真實世界的、具有挑戰性的多物理場問題。
汽車刀片保險絲耦合電傳導、熱傳遞和熱應力分析的多物理場分析
? 統一仿真環境
ANSYS Workbench平臺是一個強大的多物理場仿真環境，為ANSYS核心功能的應用增添了利器，為CAD接口、幾何修復、網格劃分、結果后處理提供通用工具，并賦予協同工作能力。ANSYS Workbench環境使得多物理場仿真能夠在這樣一個開放、適應的軟件架構中完成。
感應加熱爐電磁-流體耦合
? 靈活的仿真方法
ANSYS多物理場解決方案提供了兩個被公認的求解技術來求解多物理場問題，包括直接耦合求解與順序耦合求解。這兩種途徑提供了靈活的仿真方法來求解廣泛的直接耦合和順序耦合的多物理場問題，如：感應加熱、靜電激勵、焦耳熱生成和流固耦合作用（FSI）。
? 直接耦合場單元
直接耦合場單元允許用戶僅使用一個有限單元模型，選擇合適的耦合物理場選項，就能求解耦合場問題。直接耦合場求解技術通過允許用戶創建、求解和后處理一個簡單的分析模型，大大地簡化了各種各樣多物理場問題的模擬。
直接耦合場單元的特點：
· 單一模型簡化多物理場仿真
· 支持主要的耦合物理場
· 高度非線性多物理場求解的魯棒性
· 支持并行處理
· 包含幾何非線性
? 順序耦合求解
順序耦合技術允許工程師們通過將多個單一物理場的模型耦合到統一的仿真環境中，用ANSYS Workbench中的自動多物理場耦合技術求解多物理場問題。該平臺對于諸如熱-應力分析、微波加熱和流固耦合等多物理場問題，支持單向和雙向順序求解。
順序耦合求解特點：
· 不同分析系統之間自動載荷映射
· 單向和雙向耦合
· 支持不同物理模型之間的異構網格
· 物理專家之間的協作
· 高級流固耦合
多物理場耦合的關鍵在于各場分析數據的無縫傳遞，如果沒有協同統一的數據庫，或者不是同一家公司產品，分析數據的傳遞通常是無法達到無縫的要求的。ANSYS不僅提供結構、流體、熱、電磁單場分析功能，而且這些分析在統一模擬環境、數據庫中進行。經過多年的不斷發展和完善，以先進的分析技術和理念引領著多物理場仿真的發展方向。
3.功能特點
Ansys Mechanical創建了一個集成平臺，該平臺使用有限元分析（FEA）進行結構分析。Mechanical是一個動態環境，它擁有一系列完整的分析工具，從為分析準備幾何圖形到物理模型以獲得更高的保真度。直觀、可定制的用戶界面使各級工程師能夠快速、自信地獲得答案。
? 線性動力學
Ansys Mechanical涵蓋了線性動態分析的需求，包括模態、諧波、頻譜響應和預應力隨機振動，以及快速解決方案的高級求解器選項。
? 非線性
超越線性彈性材料，您可以模擬材料發生塑性變形甚至超彈性變形時的行為（橡膠和氯丁橡膠等材料）。
? 接觸
Ansys Mechanical包括一系列全面的接觸功能，使您能夠考慮多個零件之間的相互作用。
? 結構優化
Ansys Mechanical包括參數化、形狀（網格變形）和拓撲優化。Ansys Mechanical中的模型可以用于驅動參數優化。
? 熱分析
通過模擬部件之間的熱傳導、對流和輻射，可以預測零部件的溫度，然后可以使用這些溫度來檢查產生的應力和變形。
? 材料
一系列材料模型涵蓋了超彈性、形狀記憶合金、土壤、混凝土、塑料和金屬結構等所有材料，可在機械模型中精確建模。
? 復合材料
Ansys Mechanical具有利用上游制造模擬工具的數據對短纖維復合材料建模的功能。
? 流體力學
Ansys解決了與所有類型海上和海洋結構物的水動力評估相關的大多數分析要求。
? 流固耦合
根據壓力和/或熱負荷準確預測流體和固體之間的相互作用。隨著流體-結構相互作用的增加和問題需要更詳細的評估，Ansys已經為單向和雙向耦合提供了自動化、易于使用的解決方案。
? 定制和腳本
定制仿真工作流的快、簡單的方法。Ansys Mechanical內部的自定義功能允許重復任務或特定工作流自動化并在用戶之間共享。
4.新增功能（Ansys Mechanical 2021 R2）
Ansys 2021 R2帶來了與Ansys Mechanical的更多產品集成，使用戶能夠通過在Mechanical界面中使用和編寫腳本，訪問更多的求解器技術，以實現穩健的模擬和無限的建模可能性。
? 裝配式結構的新嚙合能力
新功能包括自動縫焊、熱影響區（HAZ）元件和大型焊接件組件的網格生成。新的指導工作流程可實現效率和持續分析，如疲勞計算。
? 簡化多階段分析
使用不同的循環對稱扇區計數執行簡化的多級分析可通過將模型大小和運行時間減少到原來的1/50倍而節省大量時間。
? 與Ansys LS-DYNA的持續集成
將LS-DYNA技術（如光滑粒子流體動力學（SPH）、任意拉格朗日-歐拉（ALE）和隱式-顯式解決方案）集成到Ansys Mechanical中，可實現諸如預應力加載和重新啟動跌落試驗模擬等工作流。
