Задачи, решаемые с помощью программного комплекса ANSYS

Решаемые задачи

Конструкционные

Mодули: ANSYS Multiphysics, ANSYS Mechanical, ANSYS Structural, ANSYS Professional, ANSYS DesignSpace.

  • Статический и динамический анализ конструкций с учетом нелинейного поведения материалов, включая ползучесть, большие пластические деформации, значительный изгиб, сверхэластичность, накопление остаточной деформации при циклическом нагружении, изменяющиеся условия контакта.
  • Определение собственных мод и резонансных спектров вынужденных колебаний, а также смещений и напряжений по известным вибрационным спектрам.
  • Динамический анализ переходных процессов и точный динамический анализ, моделирующий большие деформации в тех случаях, когда значимыми становятся силы инерции – ударное нагружение, дробление, быстрая формовка и т.п.
  • Контактные задачи (поверхность-поверхность, узел-поверхность, узел-узел, cтержень-стержень).
  • Задачи потери устойчивости конструкций.

Тепловые

Модули: ANSYS Multiphysics, ANSYS Mechanical, ANSYS Professional, ANSYS DesignSpace, ANSYS CFX, ANSYS FLUENT.

  • Стационарные и нестационарные задачи теплофизики с учетом теплопроводности, конвекции, излучения. Учет контактных термических сопротивлений, тепловых эффектов при фазовых превращениях.

Гидрогазодинамические

Модули общего назначения: ANSYS Multiphysics, ANSYS CFD, ANSYS CFX, ANSYS FLUENT.

  • Стационарные и нестационарные задачи гидрогазодинамики.
  • Ламинарные и турбулентные течения сжимаемой и несжимаемой жидкости с учетом вязкости, переход от ламинарного к турбулентному.
  • Задачи с учетом вынужденной и естественной конвекции, теплообмен излучением, межфазный теплообмен.
  • Ньютоновские и неньютоновские жидкости.
  • Задачи внешней аэродинамики, дозвуковой и сверхзвуковой режимы.
  • Многофазные течения. Модели кавитации, конденсации. Течения с твердыми частицами, газовыми пузырями, каплями жидкости.

Специализированные модули: ANSYS Icepak, ANSYS POLYFLOW, ANSYS Airpack.

  • ANSYS Icepak - задачи расчета оптимальных систем охлаждения электронных устройств. Программа рассчитывает поле течения и температуры электронных, компьютерных систем.
  • ANSYS POLYFLOW - потоки жидкостей и газов в задачах перерабатывающей промышленности (обработка полимеров, заполнение форм, высокотемпературное формообразование).
  • ANSYS Airpak - задачи потоков в системах отопления, вентиляции, кондиционирования в офисных зданиях, на заводах, стадионах и других общественных местах. Моделирование потоков воздуха, теплоперенос, распространение загрязнителей в системе вентиляции.

Электростатические, электромагнитные

Модули: ANSYS Multiphysics, ANSYS Emag, программный комплекс ANSOFT.

  • Статический и низкочастотный электромагнитный анализ устройств, работающих с источниками постоянного тока, токами низкой частоты, низкочастотными переходными сигналами.

    Типичные задачи – трансформатор, двигатель, пускатель.

  • Вычисляемые параметры – плотность магнитного потока, интенсивность поля, магнитные силы и моменты, сопротивление, индуктивность, вихревые токи, потеря мощности.
  • Высокочастотный электромагнитный анализ устройств, генерирующих электромагнитные волны.

    Типичные задачи – микроволновые и высокочастотные пассивные компоненты, волноводы, коаксиальные

    коннекторы.

  • Определение электрических полей, возбуждаемых зарядом или разностью потенциалов.

    Типичные задачи – высоковольтные устройства, линии электропередач, микро-электромеханические системы (МЭМС).

  • Моделирование электромагнитного поля.
  • Электромагнитные помехи, электромагнитная совместимость.
  • Целостность сигнала.

    Типичные задачи – электронные системы, электромеханические системы, системы связи, РЛС (наземные, авиационные, морского базирования).

Междисциплинарные задачи

Требуют вовлечения нескольких модулей одновременно или последовательно, когда расчетные результаты одного модуля используются в следующем модуле в качестве нагрузок.

  • Определение термических напряжений (термический и конструкционный).
  • Пьезоэлектрические эффекты (электрический и конструкционный).
  • Акустика (аэродинамический и конструкционный).
  • Индукционный нагрев (магнитный и термический).
  • Электронагревательные системы (электрический и термический анализ).
  • Электродвигатели (электростатический и конструкционный анализ).
  • Взаимодействие потока жидкости/газа и конструкции (сопряжение гидродинамических и прочностных расчетов).

Нестационарный нелинейный динамический анализ

На основе явной схемы интегрирования. Модули: ANSYS LS-DYNA, ANSYS AUTODYN, ANSYS Explicit STR.

  • Моделирование сложных, нелинейных явлений, являющихся результатом процессов, порождающих деформации. Области применения: краш-тесты, обработка металлов давлением, штамповка, катастрофические отказы, аварии и хрупкое разрушение.
  • Моделирование нелинейной динамики твердых тел, жидкостей и газов, а также их взаимодействия.