功能介紹

結構靜力分析

結構靜力模組可模擬靜態和暫態靜力結構問題,如材料非線性(彈塑性、超彈性、黏膠、潛變等)、幾何非線性(大應變、大變形)、單元非線性(接觸)等;挫曲模組則可以模擬線性特徵值和非線性的挫曲問題。
 

▲對於超彈性材料(橡膠),
亦可模擬結構等效應力圖
Mechanical可自動設定接觸,
模擬塑性材料的結構大變形狀況

 

 

剛體運動分析

剛體運動模組模擬模型的作動程序,提供更快速、有效的方法,輸出動畫讓客戶更加了解產品的運作方式。如在一個機械系統中,有數以百計個零件組合成數個複雜的組合件,而組合件之間也有許多互相接觸面。有的接觸面需要螺絲固定,也有的需要潤滑,在剛體運動模組中皆可給予適合的條件進行模擬。如有機構發生干涉,在檢視模擬結果可得知,再回到幾何模型中修改尺寸,即可再次進行模擬。
 

▲引擎本體運轉模擬
齒輪和鍊條張力器之機構運轉模擬

 

 


結構動力分析

結構動力模組可模擬線性和非線性的暫態動力結構問題;模態模組可模擬有初始應力的結構和阻尼問題,亦可模擬應力疲勞和應變疲勞來預測模型壽命。

◆ 動力結構  ◆模態  ◆諧波響應(有初始應力)
◆ 響應譜 ◆隨機振動  ◆靜態聲場
◆ 模態聲場 ◆ 諧波聲場
 

聲場模擬結果可輸出分層圖
非線性的動力結構模擬結果輸出
碰撞實驗可用動力結構模組模
線性模態可模擬振動情形

 

 

優化

在分析模型的結構強度後,拓樸優化模組可進行結構優化,降低模型重量,同時保有相同的結構強度,並輸出優化後的模型圖檔。
另外,Workbench還可進行參數化研究,透過改變材料、幾何、負載等條件,探討模型應力分布、變形量等變化。

 

在原始設計模型加入負載與限制條件
網格化後即可計算優化後的結構強度
在拓樸優化後搭配物件圓滑功能
Workbench參數化分析表格,
讓參數研究更容易了解

 

 


熱傳分析

Mechanical還可模擬穩態熱傳、暫態熱傳(相變)、線性和非線性等問題。
透過模擬模型上的熱傳導、對流、輻射現象,計算各零件的溫度,可分析應力分布和變形量。
亦可匯入CFD和電磁模擬所得的能量損失和溫度等數據,繼續模擬結構上的熱傳問題,即可得到更精準的模擬結果。
如在電子產品追求更輕、更小、更高效率的世代,熱能管理顯得相當重要,透過熱傳模擬模組可幫助問題分析。

  • 穩態熱傳
  • 暫態熱傳
Mechanical可模擬PCB版上溫度分布
溫度變化造成熱應力分布於渦輪機的葉片

 

 


多物理場耦合

結構、熱傳和電之間可耦合模擬,可計算模型上的熱應力、壓電、壓阻等數值。
經由Workbench平台,可再與CFD模組、電磁模組等耦合模擬,達到更精準的分析結果。

 

可模擬固體結構上的應力大小和流體的粒子分布
Workbench平台可整合多項模組,
模擬耦合場行為

 

 

繪圖修模

SpaceClaim為ANSYS的繪圖模組,同樣使用Workbench平台,可直接於ANSYS中建立模型,亦可在分析後直接修改幾何尺寸。內建網格化功能,可針對模擬種類配置不同元素,加快求解速度。
 

▲零件和組合件均可使用SpaceClaim繪製而成

 

 


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