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ANSYS? Mechanical? HPC
Mechanical通用机械分析软件
 ANSYS Mechanical 力學與熱傳領域的全方位CAE軟體
发布者: 出处: 日期:2009/4/1 阅读:3846 推荐:0 点评:0
   

ANSYS Mechanical的主要領域為固體結構力學、固體熱傳學、壓電力學、熱-結構耦合分析、聲場分析等,為應用於3C產品與機械相關工業的全方位CAE軟體。在目前全球產業分秒必爭的時代,要達成品質的提升、安全性的確保、產品的多樣化與開發時程的縮短,必須依靠優良的設計團隊與有效率的軟硬體工具來實現,而ANSYS Mechanical在產品的研發過程中,擔任了電腦輔助工程分析(CAE)的重要角色。經由ANSYS Mechanical的電腦模擬,工程師可在最短的時間內掌握產品的物理特性與設計方案,降低失敗風險且減低實體原型機(physical prototype)成本。總之,ANSYS Mechanical可協助產業界達成以下目標:
 
1. 更好的產品設計或改善
2. 設計最佳化
3. 設計時間的縮短
4. 較低的設計成本
5. 減少使用實體原型機的成本與時間
 
與機械力學相關的產品還有ANSYS Structural、ANSYS Professional、ANSYS DesignSpace,這三項產品均屬於ANSYS Mechanical的次模組,下圖為各產品的功能範圍關係圖:
 
 
ANSYS Mechanical的主要分析功能
 
在結構力學方面,ANSYS Mechanical的分析型式包含了靜態(static)分析、振動模態(modal)分析、簡諧響應(harmonic response)分析、頻譜(spectrum)分析、隨機振動(random vibration)分析、暫態動力學(transient dynamic)分析、挫屈(buckling)分析、破壞力學(fracture mechanics)分析、最佳化(optimization)分析等。
 
在熱傳學方面,ANSYS Mechanical的分析型式包含了穩態(steady-state)分析、暫態(transient)分析、熱傳導(heat conduction)、熱對流(heat convection)、熱輻射(heat radiation)、相變化(phase change)、質量傳遞(mass transport)等。
 
在耦合場(coupled fields)方面,ANSYS Mechanical的分析型式包含了熱-結構(thermal-structural)分析、熱-電(thermal-electric)分析、壓電(piezoelectric)分析、聲場-結構(acoustic-structural)分析等。
 
ANSYS Mechanical的結構非線性分析
 
ANSYS Mechanical能處理的問題包括線性與非線性,其結構非線性分析包括了幾何非線性(geometric nonlinearity)、材料非線性(material nonlinearity)、元素非線性(element nonlinearity)、接觸分析(contact analysis)等。幾何非線性主要應用於大位移(large displacement)或大變形(large deformation)問題,材料非線性則用於處理彈塑性(elasto-plastic)、超彈性(hyperelastic)、黏彈性(viscoelastic)、黏塑性(viscoplastic)、潛變(creep)、形狀記憶合金(shape memory alloy)等材料性質。
 
ANSYS Mechanical的接觸分析功能,包括了變形體對變形體(deformable-to-deformable)接觸,和剛體對變形體(rigid-to-deformable)接觸,而接觸元素(contact elements)的類型有點對點(node-to-node)、點對面(node-to-surface)、面對面(surface-to-surface)元素。ANSYS Mechanical除了可處理一般實體元素的接觸分析之外,亦可處理殼元素對實體元素(shell-to-solid)、殼元素對殼元素(shell-to-shell)、樑元素對殼元素(beam-to-shell)和樑元素對樑元素(beam-to-beam)的接觸問題。除了結構力學的接觸應力問題,ANSYS Mechanical還可處理接觸面的熱傳問題,例如接觸面熱傳與摩擦生熱等。
 
針對外形變化太大的分析,例如鍛造、擠製和橡膠產品變形等,ANSYS Mechanical可採用網格重劃(rezoning)技術,防止元素過度扭曲所產生的發散問題。
 
許多工程問題並無法單純簡化為線性問題,例如連接器端子變形、IC封裝之錫球變形、塑性加工、橡膠產品等,這時採用ANSYS Mechanical的結構非線性分析,是最佳的選擇。

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