ANSYS Polyflow

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Новое свойство Assign Default Material объекта Geometry, позволяет управлять присвоением материала по умолчанию при обновлении геометрии. Чтобы вернуться к старому поведению, следует установить для этого свойства значение Yes.

•Объект Materials (Group). Теперь доступны следующие функции для нового объекта Materials. Раньше обращение к ним осуществлялось через объект Geometry.

-Отображение материала

-Импортированные поля материалов

Общие улучшения

Следующие изменения общего характера произошли в версии 19.1:

•Группы объектов дерева проекта. В приложении Mechanical доступны новые опции, позволяющие вырезать, копировать и вставлять группы объектов. Кроме того, была добавлена функция создания дубликата группы. Эти операции учитывают наличие дочерних объектов, дочерних групп, содержащихся в группе, к которой применяется операция. Кроме того, добавлена возможность вырезать / скопировать и вставить группу из одного раздела в другой.

•Запись файлов System Coupling. Когда в расчете используется одно или несколько граничных условий

«Fluid Solid Interface», в объекте Environment доступна новая опция «Write System Coupling Files». Эта опция создает входной файл (.dat), а также файл системной связи (.scp), который используется, при выполнении расчетов с применением консоли System Coupling.

•Фильтры для дерева проекта. Добавлен новый тип фильтра Scoping, который позволяет отобразить все древовидные объекты или объекты, которые имеют частичную область охвата. Эта функция может быть полезна в тех случаях, когда требуется проверить выборки объектов. Информация о выбранных объектах может быть частично потеряна, например, в результате обновления геометрии.

Графика

Следующие улучшения в области графики были сделаны в версии 19.1:

•Скрытие тел по типу. Добавлено новое контекстного меню «Скрыть (или показать) тела», которое позволяет быстро скрывать (или показывать) тела определенных типов: объемные тела, поверхности или тела-линии. Эта опция доступна в графическом окне, а также на объектах «Тело», «Геометрия» и «Группа», когда в модели содержится более одного типа тел.

Геометрия

Вверсии 19.1 были сделаны следующие улучшения в области геометрии:

•Переключение между типами геометрической модели 2D и 3D. Используя свойство «Analysis Type»,

доступное в свойствах ячейки Geometry различных модулей Workbench, можно переключать геометрической модели (2D и 3D) даже после того, как геометрия впервые была использована (после обновления ячейки Model). В предыдущих выпусках свойство Analysis Type не могло быть изменено после первого обновления ячейки Model.

•Обновление геометрии. Объект Geometry имеет новую группу свойств и свойство: Update Options и Assign Default Material. Это свойство управляет присвоением телам материала по умолчанию при обновлении геометрии. Когда геометрия впервые импортируется в ANSYS Mechanical, всем телам, которые не имеют назначенного ему материала, присваивается материал по умолчанию. Если впоследствии геометрия

11

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

изменяется, и для этого свойства установлено значение No (по умолчанию), то Mechanical не присваивает материал по умолчанию новым телам. Если после редактирования геометрическая модель включает в себя новое тело, то после выполнения обновления данных тело становится недоопределенным и требует указания материала.

•Определение тел-линий. Теперь, при определении тел-линий, для свойства Model Type доступно значение Link. Эта опция устанавливает тип элемента LINK180, который используется, например, для моделирования связей без изгибной жесткости.

•Импорт файлов STL: теперь возможен импорт файлов STereoLithography (.stl) в приложение Mechanical через ячейку Geometry модулей Workbench. Файлы STL используются в задачах 3D-печати. Для этого типа геометрии сетка может быть создана только с помощью метода Cartesian Mesh Method. Кроме того, рекомендуется использовать выборки из граней элементов для задания контактов, нагрузок и обработки результатов.

Материалы

Ввыпуске 19.1 были сделаны следующие улучшения в области материалов:

•Объект Материалы (группа). В Mechanical добавлен объект «Материалы». Этот объект содержит все материалы, доступные в проекте. Он также используется для добавления следующих объектов и задания следующих данных:

-Присвоение материала

-Отображение материала

-Импортированные поля материалов

•Присвоение материала. Новый объект Material Assignment позволяет присваивать материалы телам и при этом задавать телам одинаковые идентификационные номера материала (matid) во входном файле решателя.

Сборки (Model Assembly)

Вверсии 19.1 были сделаны следующие улучшения в области сборок:

•Тип преобразования. Доступна новая опция типа преобразования – Mirroring. Эта опция позволяет импортировать из другой системы Model Assembly зеркально отраженную относительно определенной плоскости копию модели.

Внешние модели

Для версии 19.1 были сделаны следующие улучшения в области внешних моделей:

•Система External Model теперь поддерживает возможность переноса следующих данных / объектов:

-Граничные условия поверхностной нагрузки

-Spring Bushing (пружинная втулка) для файлов NASTRAN

•Тип преобразования. Доступна новая опция типа преобразования – Mirroring. Эта опция позволяет импортировать из другой системы External Model зеркально отраженную относительно определенной плоскости копию модели.

•Импорт данных конечно-элементных моделей из Nastran. ANSYS Workbench и ANSYS Mechanical теперь позволяют подключать дополнительные файлы к импортированным родительским файлам .bdf, .dat или

.nas. Эти файлы могут включать дополнительные данные об узлах и элементах.

12

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

•Поддерживаемые типы элементов. Система External Model теперь позволяет импортировать элементы-

связи в Mechanical из общей базы данных Mechanical APDL, ABAQUS Input и Nastran Bulk Data.

•Отчет об импорте. Для объекта Import Summary в таблице 1 отображаются только первые 50 объектов, когда модель включает более 50 объектов. Далее в таблице представлены опции навигации, которые могут быть использованы для отображения необходимых объектов данных. Если модель содержит большое количество тел, теперь можно просматривать объекты данных в таблице 2.

Передача модели

Вверсии 19.1 были сделаны следующие улучшения в области передачи модели:

•Передача системных данных из AIM. Теперь можно переносить шарниры из ANSYS AIM в ANSYS Mechanical.

Контакты и связи

Вверсии 19.1 были сделаны следующие улучшения в области контактов и соединений:

•Контакт Beam-Beam. Группа свойств Scope объекта Contact Region имеет новое свойство – Beam-Beam Detection. Это свойство позволяет задавать максимальное количество целевых сегментов, взаимодействующих с каждой точкой обнаружения контакта одновременно. Кроме того, опция Internal Pipe Contact этого свойства позволяет моделировать балку (или трубу), скользящую внутри другой балки (или трубы).

•Contact Result Tracker. Теперь Contact Result Tracker позволяет указать следующие типы выходных данных:

-Полная сила (X / Y / Z) контактного давления

-Полная сила (X / Y / Z) трения

-Индикация проскальзывания

Сетка

Вверсии 19.1 были сделаны следующие улучшения в области сетки:

•Опция Sizing. Параметры опции Sizing были упрощены, чтобы более точно увязать их с передовыми методами. Некоторые старые варианты и поведение, которые больше не являются актуальными в результате более поздних улучшений в приложении Meshing, были удалены.

•Gasket Meshing. Управление Gasket-сеткой осуществляется в разделе Mesh, когда для параметра Stiffness Behavior установлено значение Flexible. Управление Gasket-сеткой в разделе Mesh касается множества тел, поэтому, если имеется много Gasket-элементов, этот вариант может быть более удобным.

Механика разрушения

Вверсии 19.1 были сделаны следующие улучшения в области механики разрушения:

•Алгоритм S.M.A.R.T для расчета роста трещины. Объект Smart Crack Growth имеет новое свойство: Stop At Max Crack Extension. Используя это свойство, можно задать максимальное расстояние распространения трещины. После достижения предела расчет прекращается. В этом случае решение является неполным, и раздел Solution будет содержать не окончательные сведения. Если максимальный уровень развития трещины не достигается во время решения, то процесс решения заканчивается как обычно.

13

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Моделирование процесса аддитивного производства

Моделирование процесса аддитивного производства. В версии 19.1 новая функция AM Process, используемая в сочетании с анализом Transient Thermal в связке с анализом Static Structural, позволяет моделировать процесс аддитивного производства. Функция AM Process, а также ее объекты и параметры позволяют поэтапно моделировать историю изменения температур и напряжений, с учетом добавления поддерживающих структур, а также их удаления.

Для дальнейшего облегчения использования этой новой функции ANSYS Workbench содержит специальное приложение-помошник (доступно через утилиту Table-Based Extension Manager), которое помогает выполнить моделирование процесса аддитивного производства.

Акустический анализ

Вверсии 19.1 были сделаны следующие улучшения в области анализа акустики:

•Статический акустический расчет. Workbench Mechanical предлагает новый тип расчета: Static Acoustics Analysis (статическая акустика). Этот тип расчета позволяет определить напряжения, которые необходимы при выполнении модального акустического анализа. В результате комбинации расчетных модулей создается расчет Fluid-Structure Interaction (FSI).

•Диффузная потеря передачи звукового поля. Это новый тип результата в гармоническом акустическом расчете. Он используется в сочетании с условием возбуждения диффузного звукового поля, что позволяет прогнозировать потери передачи звукового поля.

•Результаты для микрофона в дальнем поле. Результаты позволяют указать до девяти местоположений микрофона, используя новый метод в интерфейсе Worksheet.

•Эквивалентная излучаемая мощность и результаты эквивалентной излучаемой мощности. Для трехмерной гармонической акустики (требуется наличие Structural Physics Region) доступны два новых варианта результатов. Эти результаты позволяют оценить излучаемую структурную звуковую мощность от вибрирующей твердой поверхности.

•Материалы по умолчанию. Воздух и жидкость теперь являются стандартными материалами для акустических расчетов. Они перечислены в новом объекте Materials в дереве проекта.

Топологическая оптимизация

Вверсии 19.1 были сделаны следующие улучшения в области топологической оптимизации:

•Результаты оптимизации топологии. Теперь доступна история изменения величин Topology Density и Topology Element Density. Это означает, что теперь они могут быть выведены и отображены на конкретных итерациях. Кроме того, имеется возможность просмотра анимации. Свойство Iteration позволяет указать номер итерации.

•Производственные ограничения. В свойствах объекта условия Manufacturing Constraint теперь присутствует раздел свойств Scope в группе Details view для свойств Pull Out Direction, Cyclic и Symmetry.

Таким образом, можно задать эти ограничения для тел и конечных элементов или именованных выборок геометрических объектов.

•Ограничение отклика. В свойствах условия Response Constraint теперь присутствует раздел свойств Scope в группе Details view. Эта категория позволяет назначить Local von-Mises Stress Constraint для ребер,

граней, тел и элементов. Кроме того, можно назначить Displacement constraints и Reaction Force constraints

для вершин, ребер, граней, тел и узлов сетки. Можно выбирать один или несколько элементов или узлов.

14

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

•Масштабируемость решения. Улучшена масштабируемость решения в случаях, когда модуль Topology Optimization связан с одним модулем Modal analysis. Зарегистрировано улучшение производительности на 10 процентов при решении с использованием большого количества ядер (>20).

•Методология решения. Решатель теперь использует среднее по элементу значение эквивалентных напряжений, когда используются ограничения напряжений. Эти значения извлекаются из файла результатов. Когда ограничено максимальное значение напряжения для набора элементов, применяется новый метод, который вычисляет максимум более точно. В нормированном максимальном приближении используется адаптивный масштабный коэффициент для р-нормы.

Связанные расчеты

Связанные расчеты. В версии 19.1 Mechanical теперь может участвовать в решении многодисциплинарных задач, запускаемых через командную строку с использованием System Coupling Service v2.0, механизма связи второго поколения, который обеспечивает расширенное управление связанными расчетами.

Нагрузки / закрепления / условия

Вверсии 19.1 были сделаны следующие улучшения в области нагрузок / закреплений / условий:

•Температура. Теперь можно применять граничное условие «Заданная температура» к узлам, граням элементов и элементам.

•Условия тепловой нагрузки. Следующие граничные условия теперь применимы к граням элементов:

-Конвекция

-Излучение

-Тепловой поток

•Использование импортированных нагрузок для одностороннего FSI

-Если свойство Interpolation type в Imported Loads (Group) задано как Mechanical-Based Mapping, то можно использовать клавишу Ctrl для выбора нескольких опций из раскрывающихся меню CFD Surface или CFD Domain.

-Новое свойство доступно при импорте нагрузок из CFD анализа. Новое свойство Source Time позволяет выбирать, какие временные шаги импортируются из анализа CFD и отображаются в таблице Data View. Из анализа CFD можно легко импортировать данные для определенного времени, все временные точки или диапазон времени.

-На основе содержимого таблицы Data View доступно новое контекстное меню – Sync Analysis Times. Эта опция синхронизирует значения таблицы Data View с данными Step Controls в Analysis Settings.

Решение

Вверсии 19.1 были сделаны следующие улучшения:

•Статистика решения. Свойство Solution Output для объекта Solution Information имеет новое значение – Solution Statistics. Оно позволяет выводить резюме о процессе решения. Резюме включает в себя показатели расчета и HPC, а также рекомендации по улучшению времени и производительности решения.

Расчеты долговечсности (ANSYS Fatigue)

В версии 19.1 были сделаны следующие улучшения в области анализа долговечности:

15

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

•Результаты. Инструмент Fatigue Tool теперь поддерживает зависящие от температуры кривые Веллера S- N. В интерфейсе Engineering Data в категории Life больше не доступны свойства Alternating Stress, Mean Stress и Alternating Stress R-Ratio. Эти свойства были заменены свойством S-N Curve. Доступны новые переменные поля Mean Stress, R-Ratio и температура. Эти свойства позволяют задавать длительную прочность материала для расчетов Static Structural и Transient Structural.

Решатель Rigid Body

Следующие усовершенствования решателя Rigid Body были сделаны в версии 19.1:

•Решатель Rigid Dynamics теперь поддерживает нагрузки, зависящие от состояния модели. Для этого используется ACT расширение «Variable Load». Шарнирные нагрузки и удаленные силы (Remote Force) могут зависеть от состояния модели и могут применяться условно. Расширение доступно только на платформах Windows.

Явная динамика

Система Explicit Dynamics представляет собой интеграцию в ANSYS Workbench решателей AUTODYNE FE (Lagrange) и многоматериальных решателей Эйлера и Euler-Lagrange Coupling (обеспечивающее FSI). Следующие усовершенствования в Explicit Dynamics были сделаны в версии 19.1:

•Решатель Explicit Dynamics теперь позволяет использовать шаги нагружения. Граничные условия и нагрузки могут быть активированы и дезактивированы на каждом шаге.

•Решатель Explicit Dynamics поддерживает трекеры результатов.

Следующие усовершенствования решателя LS-DYNA были сделаны в версии 19.1:

•Расширение LS-DYNA Workbench поддерживает импорт распределенных нагрузок (давления) с использованием модуля External Data.

Результаты

Вверсии 19.1 были сделаны следующие улучшения:

•Эквивалентная излучаемая мощность и результаты эквивалентной излучаемой мощности. Для трехмерного расчета гармонической акустики (требуется наличие Structural Physics Region) доступны два новых варианта результатов. Эти результаты позволяют оценить излучаемую структурную звуковую мощность от вибрирующей твердой поверхности.

•Contact Result Tracker. Теперь Contact Result Tracker позволяет указать следующие типы выходных данных:

-Полная сила (X / Y / Z) контактного давления

-Полная сила (X / Y / Z) трения

-Индикация проскальзывания

•Свойство On Demand Stress/Strain (только для платформы Windows). Использование свойства On Demand Stress / Strain объекта Solution не требует наличия модуля ACP.

•Трекер контуров результатов. Объект Information Solution предоставляет параметры Result Plot Tracker,

которые позволяют просматривать контуры результатов в режиме реального времени по мере расчета. Кроме того, могут быть добавлены контрольные точки результатов в любой момент процесса решения. В предыдущем выпуске эта функция была доступна только в модуле оптимизации топологии. Теперь эта функция была распространена на модули Static Structural, Transient Structural, Steady-State Thermal,

16

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Transient Thermal и Explicit Dynamics. Новые опции результов включают деформацию, напряжение, деформацию и температуру.

•Линеаризация напряжений. Результат Linearized Stress имеет новое свойство – Zero Through-Thickness Bending Stress. Это свойство доступно только для 3D-расчета. При активации приложение игнорирует вычисления для изгибных напряжений вне плоскости.

•Анимация. В дополнение к файлу формата .AVI теперь можно сохранять анимацию в виде файлов .MP4

или .WMV.

2.2ANSYS Mechanical APDL

В версии 19.1 приложения Mechanical APDL доступно большинство возможностей из предыдущих версий. Новые возможности, улучшения и изменения появились в следующих областях:

•Прочностные расчеты

•Решатели

•Команды

•Элементы

•Документация

•Известные несовместимости

Обратная совместимость: Mechanical APDL 19.1 может открыть файлы всех предыдущих версий Mechanical APDL. Однако из-за постоянных улучшений продукта и исправлений дефектов результаты, полученные из старых версий, запущенные в новой версии, могут немного отличаться от результатов, полученных ранее.

Прочностные расчеты

Контакты

•Был упрощен способ определения контактной стабилизации (contact stabilization damping). В версии 19.1

и нормальная, и касательная контактная стабилизация применяются при использовании KEYOPT (15) для контактного элемента со значениями 2 или 3. Величина нормального контактного коэффициента масштабирования, реальная константа FDMN, равна 1.0 по умолчанию, а величина касательного коэффициента масштабирования, реальная константа FDMT, равна 1х10-3 по умолчанию. Чтобы переписать значение по умолчанию для FDMN или FDMT, укажите реальную константу как положительное значение для определения коэффициента масштабирования или отрицательное значение для определения абсолютных величин коэффициентов демпфирования.

Элементы и нелинейные технологии

•Для нелинейной адаптивной сетки (mesh nonlinear adaptivity) теперь доступна опция включения или отключения усечения координат узловых позиций во время перестроения сетки, чтобы улучшить повторяемость решения, особенно для SMP и DMP ANSYS, запущенных на разных ядрах.

Линейная динамика

•Значение энергии, определенное через команду PRENERGY, теперь может быть получено с помощью команды *GET с Entity = PRENERGY

17

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Решатели

Улучшение распределенных вычислений (Distributed ANSYS)

•Версия 19.1 демонстрирует улучшенную масштабируемость, особенно для моделей с большим количеством линейных шагов нагружения.

Ускорение GPU

•Требования к драйверу NVIDIA GPU были обновлены.

•Библиотеки NVIDIA CUDA были обновлены до версии 9.0, которая обеспечивает лучшую поддержку и производительность для последних поколений GPU-карт Volta от NVIDIA.

•Добавлена поддержка видеокарты NVIDIA Quadro GV100 GPU.

•Предварительная проверка необходимых компонентов при запуске рекомендуемой видеокарты теперь можно обойти с помощью переменной среды ANS-GPU_OVERRIDE.

•Несколько усовершенствований были добавлены в функциональную логику GPU Accelerator в sparse решателе, чтобы улучшить производительность и надежность.

Прочие изменения и улучшения решателя

•Компиляторы были обновлены до версии компилятора Intel 2017 Update 4. Кроме того, необходимо использовать Microsoft Visual Studio 2015 (в Windows) и GCC 6.3 (в Linux).

•Добавлена новая опция конфигурации (/CONFIG,GRW_NBUF), позволяющая динамически увеличивать число файловых буферов, тем самым уменьшая объем операций ввода-вывода файлов на физических жестких дисках.

Команды

Некоторые команды недоступны из меню и доступны только с помощью командной строки или ввода файла макроса. В документации для каждой команды указывается путь к меню, если он доступен.

Новые команды

•AMBEAM – Для многолучевых принтеров задает количество лучей в анализе аддитивного производства.

•AMBUILD – Задает параметры принтера для спекания и другие параметры в анализе аддитивного производства.

•AMENV – Задает тепловые граничные условия среды спекания в анализе аддитивного производства.

•AMMAT – Задает температуру плавления строительных материалов в анализе аддитивного производства.

•AMPOWDER – Определяет температурные условия порошка в анализе аддитивного производства.

•AMSTEP – Задает шаги последовательности спекания в анализе аддитивного производства.

•AMSUPPORTS – Указывает сведения о поддержках в анализе аддитивного производства.

•AMTYPE – Определяет процесс печати в анализе аддитивного производства.

Измененные команды

•/CONFIG – Присваивает значения параметрам конфигурации Mechanical APDL. Новый параметр конфигурации GRW_NBUF позволяет автоматически увеличивать количество файловых буферов для большинства бинарных файлов Mechanical APDL. Новый параметр конфигурации MEBA_LIC включает автоматическую проверку Batch лицензии Mechanical во время решения, когда её возможности не задействованы, что может быть использовано для работы в PrepPost.

18

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

•*DMAT – Создает плотную матрицу. При импорте матрицы из файла Nastran DMIG, теперь возможно использовать файлы большого размера.

•*EXPORT – Экспортирует матрицу в файл. При экспорте матрицы в формате Nastran DMIG, теперь возможно использовать файлы большого размера.

•*GET – Получает значение и сохраняет его в качестве параметра. Новый объект Entity = PRENERGY получает значение энергии, доступные с помощью команды PRENERGY.

•NLMESH – Управляет перестроением нелинейной адаптивной сетки (nonlinear adaptivity). Теперь доступна опция включения и отключения усечения координат (TCOR) узловых позиций во время перестроения сетки. Настройка может улучшить повторяемость решения, особенно для SMP и DMP ANSYS, запущенных на разных ядрах.

•PLSECT – Отображает сумму изгибных и мембранных линеаризованных напряжений. При анализе трехмерных моделей с RHO = 0 расчетные напряжения от поперечного изгиба теперь могут быть включены или проигнорированы в расчетах линеаризованных изгибных напряжений.

•PRSECT – Вычисляет и отображает линеаризованные напряжения по траектории. При анализе трехмерных моделей с RHO = 0 расчетные напряжения от поперечного изгиба теперь могут быть включены или проигнорированы в расчетах линеаризованных изгибных напряжений.

•SECTYPE – Связывает информацию о типе сечения с идентификатором (ID) сечения. Для анализа аддитивного производства теперь доступен новый тип сечения SUPPORT (поддержка).

•SECDATA – Описывает геометрию сечения. Теперь команда поддерживает задание геометрии поддержек, используемых в анализе аддитивного производства.

•*SMAT – Создает разреженную матрицу. При импорте матрицы из файла Nastran DMIG, теперь возможно использовать файлы большого размера.

Недокументированные команды

Команда	Причина
ANMRES	Метод расчета явной динамики ANSYS LS-DYNA является устаревшим и был удален. Вместо
EDADAPT	него используется решение Workbench LS-DYNA.
EDALE
EDASMP
EDBOUND
EDBVIS
EDBX
EDCADAPT
EDCGEN
EDCLIST
EDCMORE
EDCNSTR
EDCONTACT
EDCPU
EDCRB
EDCSC
EDCTS
EDCURVE
EDDAMP
EDDBL
EDDC
EDDRELAX
EDDUMP
EDENERGY
EDFPLOT

19

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Команда

Причина

EDGSCALE

EDHGLS

EDHIST

EDHTIME

EDINT

EDIPART

EDIS

EDLCS

EDLOAD

EDMP

EDNB

EDNDTSD

EDNROT

EDOPT

EDOUT

EDPART

EDPC

EDPL

EDPVEL

EDRC

EDRD

EDREAD

EDRI

EDRST

EDRUN

EDSHELL

EDSOLV

EDSP

EDSTART

EDTERM

EDTP

EDVEL

EDWELD

EDWRITE

PARTSEL

REXPORT

RIMPORT

Элементы

Недокументированные элементы

Команда	Причина
LINK160	Метод расчета явной динамики ANSYS LS-DYNA является устаревшим и был удален. Вместо
BEAM161	него используется решение Workbench LS-DYNA.
PLANE162
SHELL163
SOLID164
COMBI165
MASS166
LINK167
SOLID168

20