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1 Mechanical Solutions 结构分析解决方案 Multiphysics Mechanical Structural Professional DesignSpace Explixit STR LS-DYNA Autodyn

2 VOCV(SOC) T1 Vi Ci(SOCiTJR) Ambient RPTC(TPTC) Electrical/thermal interaction T2 TPTC I(t) V(t) VOCV(SOC) T1 VOCV(SOC) T1 Vi Ci(SOCiTJR) Ambient RPTC(TPTC) Electrical/thermal interaction Vi Ci(SOCiTJR) T2 RPTC(TPTC) Electrical/thermal interaction T2 Ambient TPTC TPTC I(t) V(t) I(t) V(t) VOCV(SOC) T1 VOCV(SOC) T1 Vi Ci(SOCiTJR) Ambient RPTC(TPTC) Electrical/thermal interaction Vi Ci(SOCiTJR) T2 RPTC(TPTC) Electrical/thermal interaction T2 Ambient TPTC TPTC I(t) V(t) I(t) V(t) VOCV(SOC) T1 VOCV(SOC) T1 Vi Ci(SOCiTJR) Ambient RPTC(TPTC) Electrical/thermal interaction Vi Ci(SOCiTJR) T2 RPTC(TPTC) Electrical/thermal interaction T2 Ambient TPTC TPTC I(t) V(t) I(t) V(t) 随着制造业的发展, 投入设计 生产的新技术复杂度日益增加, 产品开发阶段需要验证的物理现象的范围正逐步扩大, 困难程度也在不断提高 为了充分应对这些挑战,CAE 已经在各行各业中广泛应用 今天,CAE 已经是产品生命周期中 不可或缺的一环 尤其是在世界发达国家,CAE 更是在各行各业中被活学活用 是一家多物理域 CAE 仿真公司 的软件在世界各地的公司和研究机构广泛应用于结构 振动 热传导 电磁场 压电 声学等物理现象的研究 上述物理现象的组合就是耦合问题, 软件能够根据不同的设计目的来灵活地实现这样的耦合分析 提供了名为 的集成环境, 它把前后处理器和各个领域的求解器集成在其中 用户可以在统一的环境下运行多物理仿真分析 这是 的一大优势 在产品开发方面, 现在的市场竞争需要先进的技术和知识 为了开发具有竞争力的产品, 借助 的产品优势可以 让您事半功倍 多物理场解决方案 柴油机活塞的温度分布 流体 传热 结构 资料提供 :Sports Engineering 自行车运动员的压力分布和气流组织 锂离子电池 电路 电磁场 资料提供 :Timoney Technology 机动车 A 型上臂表面的应力分布 系统 电机系统 电磁阀的三维磁场分析 Fluid Dynamics Structural Mechanics Electromagnetics Systems & Multiphysics 1

3 操作环境多物理场解决方案的分析案例提高计算效率后处理器 环境对应的功能 Mechanical APDL 环境对应的功能 其它相品2 定功 产品结构 仿真产品 复杂 简单 Multiphysics 所有的分析功能 Mechanical 结构 传热分析 Professional NLS 线性 非线性结构分析 稳态传热分析 关于该目录的产品名称 Structural 线性 非线性结构分析 功能扩展选项 分析能力 DesignSpace 线性结构分析 传热分析 Fatigue Module 通用疲劳分析 ncode DesignLife 高级疲劳分析 Rigid Body Dynamics 刚体动力学分 Professional NLT 线性 非线性传热分析 线性结构分析 计算效率 HPC 高性能计算模块 LS-DYNA Parallel LS-DYNA 专用并行计算模块 HPC Parametric Pack 分布式计算模块 此目录中的产品名称侧重于 的功能介绍 有关每个产品可用许可的功能的更多信息, 请参见附录的功能对应表 相应的运行环境, 用以下图标标识 CFD-Flo 热流体分析 Emag 低频电磁场分析 HFSS 高频电磁场分析 Maxwell 低频电磁场分析 网格划分产品 Extended Meshing 建模 网格划分 扩展网格划分器 DesignModeler 参数化几何建模 SpaceClaim Direct Modeler 3D 直接建模 Composite PrepPost 复合材料专用前后处理 Mesh Morpher 参数化网格变形 CFD 热流体分析软件 Fluent 热流体分析 CFX 热流体分析 LS-DYNA 跌落 冲击分析 LS-DYNA PC Windows 专用跌落 冲击分析 Autodyn 爆炸 冲击分析 Explicit STR 专用冲击分析 Icepak 电子设备专用热流体分析 学术版 Academic Teaching 学术版 需要单独购买许可证方可使用 优化 数据管理 DesignXplorer 多目标优化 EKM 数据流程管理 自定义 Customization Suite 客户化套件 关产前处理器各种分析功能能对应表 的不同行业制优化数据管理 Mechanical APDL

4 的操作环境 作环境3 的操 产品的最大的特点之一是, 采用统一的操作环境 是多物理学科仿真的完美解决方案 作为新一代的集成操作环境, 把结构 传热 磁场 流体 跌落 冲击等全面的分析功能融为一体, 使耦合分析更加灵活 方便 同时,CAD 接口和网格划分等前处理器 优化和数据管理等为提高工作效率的增强功能也被统一在这个集成操作环境中 利用 环境, 设计人员和分析专家 项目管理者等仿真业务相关的所有人员可以在统一的工作环境中高效协作 特征 从建模 分析网格生成, 直到结果评价, 提供了统一的 GUI 界面所涉及的几何和网格 分析结果等数据可以在各个分析工具之间高效传递所有的仿真数据可以实现集中管理的数据管理工具 自动网格生成器和优化工具定制化, 使工作效率进一步提升 根据不同用途灵活选用前处理器 先进的全面的分析能力 CAD 接口几何建模 修改网格划分线性结构分析非线性结构分析 第三方 CAE 模型导入 Mechanical APDL 连接分析所涉及全部过程的综合操作环境 冲击 爆炸分析 数据管理 传热分析 项目窗口 ( 项目管理画面 ) 优化 电磁场分析 结果显示 定制化 大模型分析 耦合分析 流体分析 丰富的增强功能提高工作效率 可用的功能会根据您的授权不同而有所不同

5 的操作环境 操作环境因授权功能不同会有所差异 请在本手册末尾参考相应的功能对照表 分析过程可以在项目窗口中集中管理提供了现代工业应用最广泛 最深入的先进工程仿真技术的基础框架 全新的项目视图概念将整个仿真过程紧密组合在一起, 来引导用户通过简单的鼠标拖拽操作完成复杂的多物理场分析流程 所提供的 CAD 双向参数互动 强大的全自动网格划分 项目更新机制 全面的参数管理和无缝集成的优化工具等, 使 平台在仿真驱动产品设计方面达到了前所未有的高度 作环境4 的操一目了然的工程项目图 数据关联 更容易理解的分析流程 通过拖拽的方式方便地实现数据交互 被保存的工作流程, 可以重复使用 分析流程 根据不同的分析类型, 定制分析流程模板工具栏中包含了预先定义好的分析流程 您可以通过拖拽的方式快速完成工作流程的设定 每一个需要设定的工作步骤都显示在项目列表中 您可以通过双击流程图上面的项目来打开对应的设置界面 您还可通过项目列表上的进度符号来检查工作进展 这样, 您就可以方便检查模型设置中被忽略的步骤和遗漏的工作 分析流程模板 读取模型读取由三维 CAD 软件创建的几何模型 网格可以根据需要指定网格的形状和尺寸自动生成网格 图标显示了进度 等待执行 未定义 已完成 边界条件的设定和求解设定载荷以及必要的边界条件, 然后点击求解 结果显示可以根据需要显示不同的结果和生成动画, 并可以生成报告 参数化仿真显著提高工作效率通过设定尺寸 材料 边界条件等为参数, 您可以实现参数化仿真分析 只需要改变参数的数值, 所有相关的模块如 CAD 模型 网格划分器 求解器等就会自动更新数据, 来重新计算结果 这对可以流程化的分析工作非常有帮助 如果您需要进一步缩短仿真周期, 或者需要 设计优化参数化并行计算包 ( HPC Parametric Pack) 敬请参阅第 17 页有关计算效率的内容 2 在 参数列表中选择并修改参数, 您可以改变 CAD 几何模型的尺寸 变更前的三维 CAD 几何模型 ( 开孔数 :10) 开孔数 :10 1 改变参数的数值, 总结各个可变设计的结果 开孔数 :8 开孔数 :5 开孔数 :3 变更后的 CAD 几何模型 ( 开孔数 :3)

6 前处理器 环境配备了直接和三维几何 CAD 集成的接口, 支持接触的自动识别和定义, 自动的网格划分器 可让仿真设计人员快速掌握和使用 您也可以非常方便地进行网格划分的设置 建模 前处理器5 三维 CAD 接口 读取器 三维 CAD IGES STEP ACIS Parasolid Creo Elements/Pro (Pro/ENGINEER) NX SolidWorks Autodesk Inventor CATIA CATIA V5 (CADNexus CAPRI CAE Gateway V3.16.1) JT 版本 4.0, 5.2, 5.3 AP203, AP Creo Parametric V4.2.4, V5-6R2013, V6R2013 V5R21, V5 6R2012, V5 6R 全面的三维 CAD 支持全面支持各种 CAD 软件的模型读取 只需配备相应的接口授权, 您就可以在 中进行分析 如果需要支持多种 CAD 软件, 您只需要增加相应的接口 CAD 模型的变更, 可以快速地在分析结果中得到反馈在以插件模式工作的接口中, 分析完成之后, 如果您再次修改了 CAD 模型, 您只需要在 从 CAD 更新 按钮上点击一下, 所有相关的步骤就会自动更新并计算结果 这样就可以快速地在仿真结果中查看几何变更对结果的影响 除此以外, 参数化计算也可以使用 CAD 几何中的参数 插件式 ( 双向参数传递 ) 三维 CAD Creo Elements/Pro (Pro/ENGINEER) Creo Elements/Direct Modeling NX Solid Edge SolidWorks Autodesk AutoCAD Autodesk Inventor Teamcenter 版本 Creo Parametric 1.0, 2.0, Wildfire , 18.0, , 8.0, 8.5 ST5, ST6 2012, , , 2014 Unified 9.1 with NX 7.5, NX 8.0, NX 8.5 Unified 8.3 with NX 7.5, NX 8.0, NX 8.5 Unified 8.1 with NX 7.5 有关最新版本 CAD 的支持, 请与我们联系 关于对其他 CAD 平台的支持, 请与我们联系或者登陆我们的官方网站查询 部分 CAD 除外 DesignModeler / SpaceClaim Direct Modeler 几何建模 / 修改工具 如果您不使用其他 CAD 软件, 您可以通过 DesignModeler 或者 SpaceClaim Direct Modeler 建立几何模型 除此以外, 您也可以使用这些工具来处理或者修改由其他 CAD 软件生成的几何模型, 使几何模型更加符合分析计算的需求 主要功能创建拆分面创建拆分面可以实现在表面的某一部分进行加载和施加约束条件 从实体模型抽取中间面分析薄板 薄壳模型非常有用的功能 创建梁单元创建线几何模型后, 您可以通过从模板中选定截面来创建梁单元模型 生成中间面 创建共享节点模型可以实现装配体共享节点模型的建立 包围体 ( 生成气体 液体的包围区域 ) 在电磁场 流体分析时可以生成气体 液体的包围区域 需要配备 DesignModeler 或者 SpaceClaim Direct Modeler 表面修复可以修复模型中破损 有缺陷的表面 电子散热分析工具 Icepak 模型输出三维 CAD 几何模型可以简化后输出为 Icepak 的模型文件 仅适用于 DesignModeler 产品 生成共享节点模型 DesignModeler 传统型建模工具 Parasolid 中间格式文件 (anf 文件 ) 可以作为输入输出文件 并可以生成 格式文件 SpaceClaim Direct Modeler 非传统型建模工具 采用直接建模技术, 可以直观地创建模型和修改 如果需要, 也可以指定尺寸为参数

7 前处理器 操作环境因授权功能不同会有所差异 请在本手册末尾参考相应的功能对照表 Meshing 自动网格生成 接触定义 一般来讲, 我们都可以通过必要的专业知识来完成网格的自动划分 同时, 程序会从读入的三维 CAD 装配体中自动探测接触区域 特别而言, 我们甚至可以生成由非常多零件组成的复杂装配体的大规模网格模型 前处理器6 大规模装配体接触的自动识别和定义如果手动指定接触区域并定义, 对于复杂的装配体而言, 接触的数量是非常巨大的, 并且容易出错 可完全自动化地识别并定义接触区域, 而且可以自动生成网格 这就让我们直接利用设计人员的几何模型来进行仿真计算成为可能 装配模型自动接触定义 ( 自动生成 203 个接触面 ) 资料提供 : 德国 CAD-FEM 公司 大规模模型自动网格生成 ( 单元数 :640,000 节点数 :1,100,000) 网格控制 通过必要的网格划分尺寸和划分方法的设定, 可让您得到更加准确的分析结果简化几何如果单元尺寸过小, 您能够通过修改几何的拓扑结构来去掉一些可以简化的特征 壳单元 创建梁单元几何之间可能存在间隙, 您可以在自动划分网格的同时填充间隙 扫描网格 虚拟拓扑技术形状简化 ( 去除微小的特征 ) 分层网格 不同类型的网格四面体 六面体 棱柱形 金字塔形 扫描网格 分层网格 六面体主导网格等 尺寸控制可以在顶点 边 表面等特定区域指定网格尺寸 自适应网格划分根据指定的精度, 可以不断迭代细化网格直到计算结果满足精度要求 扫描网格和分层网格 六面体主导网格 对于复杂的几何区域, 可以划分六面体主导的网格 网格装配通过在封闭空间内指定流体区域, 可以自动生成流体区域网格而无需建立流体区域的几何模型 分区网格 即使是复杂的几何, 采用分区网格也可以在特定区域内划分六面体网格 网格转换 检查功能 由第三方工具创建的有限元模型的转换您可以在 Mechanical APDL( 原 Classic) 环境中导入由 NASTRAN ABAQUS 生成的有限元模型 并转换到 环境中使用 此外, 您也可把 生成的有限元模型导出 网格质量工具可以通过长宽比 雅克比系数 平行偏差 夹角角度等指标来检查网格质量 结构体 网格装配 流体区域 网格变形通过使用网格变形功能, 可以直接修改网格形状而不必改变几何 需要配备 Mesh Morpher 生成 CAD 模型可以通过网格数据生成 Parasolid 格式几何模型, 做为 CAD 数据使用 需要配备 Professional 及以上版本和 DesignModeler 网格指标工具

8 Extended Meshing 高级网格剖分器 Extended Meshing( 原 ICEMCFD) 是一种通用的高级网格剖分器, 具有 3 维 CAD 数据等各种形状数据导入功能 向 100 多种 CAE 求解器输出的功能以及强大的几何形状修改 / 网格生成功能 在处理大规模复杂的模型和不完整的 CAD 数据分析中效果尤为突出 前处理器7 广泛的 CAD / CAE 接口 可以导入各种数据, 包括 3 维 CAD 网格 面片等 可以读取的数据 直接接口: CATIA I-DEAS NX CreoParametric SolidEdge SolidWorks 等 读取器:IGES ACIS Parasolid 等 面片数据:STL NASTRAN Patran VRML 等 可以输出的 CAE 求解器 ( 包括 CFX Fluent) NASTRAN ABAQUS LS-DYNA Star-CD SCRYU 等 简化前 形状简化 ( 收缩包装功能 ) 简化后 灵活的几何形状修改 / 网格生成功能几何形状修改和形状简化 对于不完整的 CAD 数据具有良好的几何形状修改和形状简化功能, 配有灵活的几何形状校正功能, 可以删除不需要的形状, 还可以简化形状 以颜色表示拓扑检查面的结合状态 一眼可以看到存在问题的部分, 形状检查和修改更容易 根据中性面自动创建用户指定的公差自动检测成对的面, 自动创建中性面 网格生成功能 可以在不依赖与几何形状无关的网格生成的情况下生成网格 即使模型的形状容易使网格质量降低, 仍可以创建高质量的网格 使用六面体网格阻塞法, 即使是复杂的形状, 也可以在不分割几何形状的情况下创建六面体网格 形状也可以简化, 因此对不完整的几何形状数据也是有效的 可以在不依赖八叉树法四面体网格形状的情况下创建四面体网格 即使是 CAD 模型上有间隙 重叠和孔, 也可以在不修改形状的情况下创建网格 在不依赖几何形状的情况下生成网格 质量检查 修改功能各种丰富的检查和修改创建网格质量的功能 采用阻塞法的六面体网格 单元的生成 / 删除 自动网格修改 1 次单元和 2 次单元的双向转换 单元错误的检查 细化/ 粗化 单元转换 有缺损的几何形状 在不修改 CAD 数据的情况下创建网格 单元质量的检查 ( 三角形 四角形 四面体 六面体 ) 单元的平滑化 节点合并 / 分割 / 移动 采用八叉树法的四面体网格

9 预处理 根据操作环境和许可证, 提供不同的功能 请确认文档末的功能对应表 Mechanical APDL Mechanical APDL 环境 Mechanical APDL Mechanical APDL( 原 Classic) 环境是一款面向分析人员使用的平台, 适用于建立和分析更高级的有限元模型 MechanicalAPDL 环境的主要特点 前处理器8 具备灵活的实体建模功能 可以生成和修改更高级的网格 可以进行高级的分析设置 集成前后求解器 建模 / 网格剖分功能在 MechanicalAPDL 环境中, 除网格剖分 材料特性和边界条件的定义外, 还具备通过实体模型创建形状的功能 此外, 用自动 手动网格剖分和自适应网格等高级的网格剖分功能, 可以进行更高精度的分析 创建形状不仅可以从头开始创建形状, 还配备有读取 修改 CAD 数据的功能 < 可读取的 CAD 数据 > ACIS(SAT) Parasolid CATIA CATIAV5 IGES CreoParametric NX 网格剖分 单元形状三角形 四边形 四面体 六面体 棱柱 棱锥 网格剖分方法包括自动网格 映射网格 智能尺寸网格 自适应网格以及直接生成法 从三维 CAD 读取模型 特殊功能 单元生成 删除选项在单元生成删除所选模型的任意部分时, 可以自由生成 / 删除单元 可以用于观察材料添加或移除 部件移动产生的影响力, 以确定适合材料的配置 子模型在对子模型建模分析后, 抽取需要更详细分析的部分, 再次进行网格剖分和分析 这时在边界条件中可使用原来整体模型的分析结果 子结构在子结构的整体模型中, 将线性单元部分作为超级单元进行定义, 缩小矩阵后进行分析, 可以显著缩短计算时间 APDL( Parametric Design Language) 文件的创建和编辑 通过创建 的定制语言 APDL 文件可进行各种控制, 例如分析功能的自动处理 ( 详见 p18) 使用 Mechanical APDL 环境, 可以简单地创建 编辑 APDL 文件

10 各种分析功能 结构分析 静态结构分析 线性静态分析 非线性静态分析 材料非线性 弹塑性 超弹性 粘弹性 粘塑性 蠕变 混凝土 ( 1) 铸铁 各种分析功能9 ( 1) 膨胀 ( 1) 形状记忆合金 垫片 几何非线性大应变 大变形 行驶部件的应力分析 使用粘弹性 超弹性材料的橡胶衬套的应力分布 单元非线性 接触单元 ( 面 - 面 线 - 面 点 - 面 点 - 点 ( 1) 剥离 ) 非线性 弹簧单元 非线性减震器单元 ( 1) 组合单元 ( 1) 螺栓预紧单元 垫片单元 接口单元 ( 剥离 ) 动态结构分析 线性动态分析 模态分析考虑了模态分析 初始应力模态分析 周期对称模态分析 大变形模态分析 频率响应分析 瞬态时程响应分析 谱响应分析 随机振动分析 模态综合法(CMS)( 1) 转子动力学 齿轮啮合 ( 接触 ) 考虑了弹塑性材料的弯管分析 频率响应分析 考虑了初始应力的频率响应分析 周期目标频率响应分析 非线性动态分析 瞬态时程响应分析 拧紧力引起的螺栓的应力 ( 螺栓预紧功能 ) 电路板的随机振动 屈曲分析 线性 ( 固有值 ) 屈曲分析 非线性屈曲分析 疲劳分析 基于应力 - 寿命 / 应变 - 寿命的关系 (S-N 曲线 ) 的方法 ( 2) 应力寿命疲劳( 高周疲劳 ) 涡轮的振动分析 ( 考虑科氏力 ) 非线性时程响应分析 应变寿命疲劳 ( 低周疲劳 ) 其它分析功能 断裂分析 刚体运动分析 ( 3) 2D / 3D 重新分区 ( 1) 发动机部位的运动分析 疲劳分析 ( 1) 在 Mechanical APDL 环境中可以使用的功能 ( 2) 需要 Fatigue Module 或 ncode DesignLife ( 3) 使用刚体动力学分析时, 需要 RigidBody Dynamics

11 各种分析功能 根据操作环境和许可证, 提供不同的功能 请确认文档末的功能对应表 Mechanical APDL LS-DYNA / Autodyn 采用显式方法的跌落 碰撞分析工具 Mechanical APDL LS-DYNA 和 Autodyn 是跌落 碰撞等非线性时程响应分析的专用工具 与采用隐式求解器的普通有限元分析工具不同, LS-DYNA 和 Autodyn 采用不需要收敛计算的显式求解器, 可以快速 高精度地解决跌落 碰撞等非线性较强的问题 显式方法 : 时程响应分析有两种方法, 一种是隐式方法, 另一种是显式方法 有限元分析工具一般采用的隐式方法且需要收敛计算, 而对于非线性较强的问题, 有时求解方法会出现分歧, 导致计算中断 另一方面, LS-DYNA 和 Autodyn 采用的显式方法无需进行收敛计算 这样一来可以避免求解方法出现分歧, 可以比较稳定地得到计算结果 各种分析功能10 喷气发动机内涡轮叶片的损坏 应用实例 碰撞问题金属成型 轧制 挤压 锻造 模锻 深拉 减薄拉伸 板金加工容器成型 冲击 运输 容器电子设备跌落主要功能分析功能 2 维 3 维问题的分析 刚体定义 质量缩放 汽车部件的成型 冲击 车体 保险杠 方向盘通过应力扩展应力传播生物材料 医疗用品等各种工业产品 工具 体育用品 安全帽 与 ( 隐式方法 ) 耦合的分析 ALE 功能 流固耦合分析( 欧拉 - 拉格朗日耦合 )( 1) 用 LS-DYNA 进行的手机跌落分析 ( 分析所需的设置均可以在 环境中进行 ) 接触锻造和轧制之类的金属加工 结构的碰撞 穿透 跌落导致的冲击等问题可使用接触功能 LS-DYNA/ Autodyn 不仅可以处理各种形式的接触, 还能为接触时的摩擦建立模型 接触形式: 单面 点 - 面 面 - 面 摩擦: 静摩擦 动摩擦 粘性摩擦 腐蚀单元梁 桁架 外壳 2D / 3D 固体 弹簧 减震器 集中质量 加油器 ( 1) ( 1) 是 Autodyn 可以使用的功能 系列 LS-DYNA 这是一种非线性时程响应分析工具, 该工具将广泛应用于汽车 航天 造船等行业的 LS-DYNA 求解器整合到 的操作环境中 环境具有出色的操作性, 可进行分析所需的所有设置 电池内部的流固耦合分析 LS-DYNA PC 这是 LS-DYNA 的 Windows 专用版 能够以低成本使用与 LS-DYNA 同等的功能 Autodyn 这是采用显式方法的非线性时程响应分析工具, 可支持 环境 通过专用的 GUI, 可以进行复杂的冲击分析和爆炸分析 Explicit STR 这是与 的结构分析相同的 GUI, 这种工具可简单地进行冲击分析 求解器采用 Autodyn 飞行体 钢筋混凝土的毁坏

12 传热分析 稳态传热分析 稳态电流分析 ( 2) 线性分析非线性分析辐射 其它考虑了热接触物质传输产生的热流 ( 1) 线性分析 非线性分析 各种分析功能11 相变辐射辐射度方法 印刷电路板的传热分析 电熨斗的瞬态热分析 辐射矩阵 ( 1) 表面效应单元 辐射链接单元 ( 1) 电磁场分析 静磁场分析 铝砂型 线性 ( 支持各向异性 ) 非线性 (B-H 曲线 退磁曲线 ) 箱体的辐射 飞轮的铸造 ( 液体到固体的过渡阶段 ) 动磁场分析 ( 3) 交流磁场 瞬态磁场 静电场分析 ( 3) 动电场分析 交流电场 ( 1) 瞬态电场 ( 4) 电路分析 ( 3) 变压器的 3 维磁场分析 电容阵列的电场分布 高频电磁场分析 ( 5) 热流体分析 稳态热流体分析 热辐射 非稳态热流体分析 化学反应 燃烧 可压缩热流体分析 多相流模型旋转 接头附近的热流体分析 大厦风 不可压缩热流体分析 机械 湍流 层流 ( 1) 在 Mechanical APDL 环境中可以使用的功能 ( 2) 在 Mechanical 以上可以使用的功能 ( 3) 在 Multiphysics APDL 或 Maxwell3D 中可以使用的功能 ( 4) 在 Multiphysics APDL 或 Maxwell3D( 只限 3D 模型 ) 中可以使用的功能 ( 5) 需要 HFSS 燃气轮机燃烧炉 车体周围的流体分析

13 多物理场解决方案 各种分析功能 / 多物理场解决方案 根据操作环境和许可证, 提供不同的功能 请确认文档末的功能对应表 Mechanical APDL 由于近年来对于复杂分析更接近实际现象的要求日益增长, 系列的最大优势多物理场分析功能备受关注 传热 电气 结构 流体 磁场 耦合分析的方法 可以将结构 传热 磁场 电气 流体等多个场组合起来进行高级分析 将各个物理场综合分析的方法大致可分为两种, 一是求解耦合场的顺序耦合, 二是一次分析求解多个物理场的直接耦合 顺序分析 耦合分析 直接分析单向 多物理场解决方案12 应用实例 : MEMS 装置 ( 静电场 - 结构 - 流体 磁场 - 结构 - 流体 ) 压电装置( 电场 - 结构 ) 电气机械( 磁场 - 传热 - 结构 ) 焦耳加热( 电气 - 传热 - 结构 ) 感应加热 ( 电磁场 - 传热 ) RF 加热 ( 高频电磁场 - 传热 - 结构 ) 工艺容器( 传热 - 结构 ) 隔音 噪音问题( 声学 - 结构 ) 顺序 双向顺序 顺序形成的例子 耦合场 分析场 1 分析场 2 传热 - 结构 传热分析中的温度分布 结构分析的温度载荷 传热 - 结构 传热分析中的温度分布结构分析的温度载荷接触热阻的增加结构分析中发生的接触 磁场 - 结构 磁场分析中的磁力结构分析的力载荷磁场分析的模型变形结构分析中的变形量 电场 - 结构 静电场分析中的库伦力结构分析的力载荷静电场分析的模型变形结构分析中的变形量 多物理场求解器 磁场 - 传热 动态磁场分析中的涡流电阻率的温度依赖性 传热分析的焦耳热传热分析中的温度分布 多物理场求解器可以用于解决各种耦合分析问题, 具有更高效地分析顺序耦合的自动化功能求解器 每个分析区域配备合适的网格, 通过载荷映射功能可以显著缩短分析时间 电流 - 传热 电流分析中的电流密度电阻率的温度依赖性 传热分析的焦耳热传热分析中的温度分布 电流 - 磁场 电流分析中的电流密度 磁场分析的电流密度 磁场 - 流体 磁场分析中的洛伦兹力 流体分析的体积力 可能的直接耦合的组合 传热 - 结构 电流 - 传热 电流 - 传热 - 结构 电场 - 结构压电 压电 - 传热 压电电阻 耦合分析实例 斜齿轮的感应加热分析 SAW 装置的电场 - 结构耦合分析 ( 顺序耦合的例子 ) ( 直接耦合的例子 ) 通过斜齿轮 ( 斜齿正齿轮 ) 的感应加热进行淬火分析 在仿真实际齿轮轴向有关的 1/2 形状时, 可使用两个数据库文件计算进行 ( 周向可以使用周期对称边界的一个扇区 ) 交流磁场分析和传热分析 向 SAW 装置的电极施加交流电压时可进行频率响应分析 精细分割单元尺寸, 可以在考虑压力传递的基础上进行分析 此外, 计算输入输出功率值的波特图用算术函数输出 输入电极 输出电极 Multiphysics Mechanical 以上 或 Mechanical 和 Emag, Maxwell 电极 压电基板 压电材料 ( 极化 :Y 轴 )

14 流固耦合分析 (FSI 分析 ) 作为数值分析供应商, 可提供最具灵活性的高级流固耦合分析 (FSI 分析 ) 工具 FSI 分析在生物医学 ( 狭窄支架设计 ) 航空工程 ( 飞机机翼偏转 ) 土木工程 ( 建筑物的风载荷 ) 等许多行业都发挥了重要作用 根据市场需求设计出易于生产的产品同时保持产品的质量和可靠性是当务之急, 在这种情况下,FSI 分析的重要性日益提高 的 FSI 分析可支持直接耦合 和顺序耦合 顺序耦合可以进行单向耦合和双向耦合 直接耦合的例子声学场 - 结构 ( Mechanical 以上 ) 电磁 - 流体 ( Fluent 和 MHD 模块 ) 单向 FSI 分析 多物理场解决方案13 单向 FSI 分析可将流体分析到结构分析或者磁场分析到流体分析 ( 前者到后者 ) 的结果数据传输一次 可把前者的分析结果作为后者分析的温度和载荷等边界条件使用 单向 FSI 分析可在 Mechanical 和 CFX Fluent 以及 Icepak 之间进行耦合分析, 初次使用 FSI 分析的人士也可以用简单的程序进行工作, 计算负荷也较少 资料提供 :EMT-R 公司 飞机风机的空气动力弹性分析 飞机主翼的单向 FSI 分析 双向 FSI 分析 在流固耦合分析中, 在结构的变形和流场的变化互相影响很大的情况下, 需要进行双向 FSI 分析 具体的案例有, 空气动力导致的机翼颤振 汽车发动机罩上的抖振现象 作用于建筑物和桥梁的非稳态风的载荷 弹性人工血管和人工瓣膜周围的血液流动等 在这些例子中, 在 Mechanical 和 CFX( 或 Fluent) 的求解器之间传送载荷, 同时对其进行分析 就像电子部件那样, 热膨胀导致的变形影响冷却流体模式时也是如此 流固耦合分析的特点有, 耦合 CFX( 或 Fluent) 和 Mechanical 的表面热双向 FSI 耦合 CFX( 或 Fluent) 以及 Mechanical 的表面热和力 / 位移 ( 变形 ) 双向 FSI 如果是 CFX( 或者 Fluent), 除了在通用操作环境中可以进行 FSI 分析外, 分析结果的传递不需要第三方工具, 因此具有极佳的操作性 用双向 FSI 功能进行的大动脉瘤内的血流分析 汽车排气歧管中的表面热双向 FSI 分析 可以用 进行的 FSI 分析 单向和双向 FSI 分析, 从设置到分析及后处理的一系列工作 均可以在 环境中进行, 这也是其主要特点 之一 此外, 它还配有单独的后处理工具, 可同时显示稳态 和非稳态的 FSI 分析, 以建立流体分析结果和结构分析结果 相结合的动画 在 FSI 分析中, 通过与 环境中的分析工作 管理功能和各分析工具配合, Mechanical 和 Fluent 的耦合可以高效地进行从设置到分析执行及后处理等 工作 在单向 FSI 分析中, 在 上, 除 Face 的信息外, 体的温度分布也可以传递给结构分析侧 流体侧的求解器可以使用 CFX 和 Fluent 固体的温度 考虑了 2 种流体和固体内传热的流体分析结果 对燃气发动机排气管的集流管在 环境中进行的 FSI 热应力分析 热应力 资料提供 :CADFEM 公司

15 的分析案不同行业的分析案例 多物理场解决方案 / 不同行业的分析案例 根据操作环境和许可证, 提供不同的功能 请确认文档末的功能对应表 Mechanical APDL 汽车 顶置气门发动机的刚体运动分析 这是仿真顶置气门发动机运动的案例 一个凸轮轴装有多个凸轮, 验证吸气用和排气用的阀门在不同时间开闭的情况 制动噪音分析这是盘形转子和衬垫滑动引起自激振动的制动噪音的分析案例 在考虑了衬垫摩擦的模态分析中, 刚度矩阵为非对称矩阵, 因此进行复数特征值分析 这样, 系统可以抽取不稳定的模态, 大大有助于解决噪音问题 Professional NLS 以上 Structural 以上 固有频率中的变形 橡胶靴的非线性结构分析 考虑了加固材料轮胎的线性结构分析 这是仿真橡胶靴特性的非线性结构分析 除了在作为刚体定义的轴和超弹性材料的橡胶靴之间定义接触外, 还可在橡胶靴上定义自我接触 这是要求轮胎强度的结构分析 进行详细轮胎的分析时需要建立基础部分和加固材料部分的网格, 分析规模容易变得很大 但是采用 技术, 只在作为基础的网格部分输入加固材料的信息即可分析, 因此可以大幅减少建模和分析所需的人工和时间 Professional NLS 或 Structural 以上 Professional NLT / NLS 以上 例14 不同行业相当応力 轮胎的模型 ( 在网格中输入加固材料的信息 ) 弹性应变 电机的瞬态磁场分析 这是考虑了 PVM 控制等瞬态影响的电机磁场分析案例 除渦电流损耗外还考虑了磁滞损耗, 因此可以有效地减少损耗 Maxwell 3D 排气歧管的流体ー结构耦合分析通过热流体分析可求解出高温排气流动产生的内壁温度分布, 作为载荷传递给结构分析来求解热应力 通常情况下, 在流固耦合分析中, 结果文件的传递多需要复杂的设置, 如果采用 技术进行结构分析时, 只设置与流体分析的结果文件对应的方面即可 Mechanical 和 CFD-Flo 以上或 Multiphysics 等效应力 IGBT 的磁场 - 热应力分析不仅可以算出 IGBT 的基本特性电感等, 还可以考虑发生于 IGBT 的电流密度和吸引力, 求解出热分布和应力分布 采用 可针对每个分析区域单独建立网格, 获取更准确的结果 点焊的电流ー传热ー结构耦合分析传热分析使用稳态电流分析求解出的焦耳热, 求解出焊点的熔融温度过程 结构分析中考虑温度依赖性引起的弹塑性变化, 并且分析用电极对高温导致刚度降低的工件加压的状态 另外, 考虑 加压导致的焊点表面的接触面积变化, 进行电流分析 电极 Maxwell 3D 和 Professional NLT 以上 电流密度 Mechanical 以上 钢板 熔核 应力分布 温度分布

16 的分析案电气 电子 LED 灯的瞬态热分析 这是通过打开 / 关闭 LED 灯的开关分析随时间变化的热分布的案例 对外表面 ( 底面以外的部分 ) 定义热传递和辐射, 对半导体定义发热 Professional NLT 或 Mechanical 以上 电极 P 型半导体 N 型半导体电路板电极 密封用树脂反射器 开关的打开 / 关闭 封装的热应力 这是考虑了芯片发热和散热片的热传递引起的风冷的封装热应力分析 通过将传热分析求解得到的温度分布作为热载荷用于结构分析来求解出变形量和应力 另外, 采用 技术还可以通过反复变形来预测所产生的疲劳问题 DesignSpace 以上温度分布热导致的变形 焊锡的疲劳裂纹扩展 扬声器的声音分析 例15 不同行业这是分析焊锡的疲劳过程的案例 通过对时程进行热应力分析, 对于根据热循环产生应变量而判断 已破坏 的部分的单元, 将其自动删除 ( 生成 / 删除功能 ), 从而再现裂纹扩展 此外, 为了更详细地进行分析, 还需要将蠕变和粘塑性考虑在内 这是分析扬声器释放的声压的案例 正如扬声器的振动板那样容易振动的物体受声压的影响, 振动板的振动状态本身也发生变化 采用 技术还可以在考虑结构 - 声音相互作用的基础上进行分析 Mechanical 以上 Mechanical 以上 扩展方向 扬声器表面的声压分布 放射声压分布 热循环 生成 / 删除功能导致的裂纹扩展 智能手机的跌落 这是显式方法瞬态分析的案例 可以确认跌落位置 角度 初始速度的不同对部件的破坏程度 使用 Explicit STR 时, 从分析设置再到后处理, 所有的操作均可在 环境中进行 Explicit STR 液晶触摸屏的接触分析 求解出用手指按压液晶显示屏产生的触摸屏偏转 由于液晶部分考虑了粘性, 因此可以掌握时间导致的接触的识别延迟 Structural 以上 超声波电机的压电 - 结构耦合分析压电式喷墨墨水的喷射 ( 压电ー流体ー结构耦合分析 ) 利用压电元件产生的超声波振动使楔块振动, 来分析通过前端的椭圆运动驱动所接触的转子的现象 并在考虑定子和转子接触的基础上进行时程分析 Mechanical 以上 这是通过压电驱动使墨水室内产生压力振动, 使墨水喷射的现象 在压电分析中, 对电极加载电压脉冲求解出变形模式, 通过使其依次映射到流体分析的模型形状上引起压力振动, 从而进行流体分析 交互重复流体分析和结构分析 ( 压电 ) 可以实现高精度的耦合分析 墨水室 Mechanical 和 CFD-Flo 以上或 Multiphysics 时刻 V.S. 转子的旋转角 喷嘴部分 超声波电机转子部分 定子周向位移轮廓图 ( 以位移尺度的 100 倍显示 ) 压电位移的轮廓 喷嘴部分的墨水自由表面

17 的分析案不同行业的分析案例 根据操作环境和许可证, 提供不同的功能 请确认文档末的功能对应表 Mechanical APDL 航空航天 能源 其它 涡轮叶片的损坏 ( 隐式方法ー显示方法耦合分析 ) 这是分析鸟类被卷入涡轮叶片的现象 ( 鸟击 ) 的案例 通过 ( 隐式方法 ) 的结构分析求解出因为叶片旋转而被加载的离心力, 并将其结果作为初始应力鸟类的模型进行碰撞分析 ( 显式方法 ) 风车的流体ー结构耦合分析这是仿真螺旋桨型风车 ( 结构 ) 和空气 ( 流体 ) 相互作用的案例 通过接受风的阻力求解出螺旋桨和塔架产生的应力 根据需要, 也可验证振动问题 LS-DYNA 或 Autodyn Explicit STR 和 Professional NLT/NLS 以上 碰撞分析结果 ( 鸟类作为椭圆球建立模型 ) Mechanical 和 CFD-Flo 以上或 Multiphysics 太阳能板框架的应力分析 微型燃气轮机发电机转子的动力学分析 可以求解出太阳能板框架上有积雪载荷的状态下的应力 此外, 还可求解出太阳热引起的膨胀和冷却时的压缩, 还可求解出重复发生这些现象所导致的疲劳 DesignSpace 以上 这是分析盘的位置存在不平衡质量导致的不平衡响应的案例 在具有良好操作性的 环境中, 可在考虑陀螺效应的基础上进行详细的分析 Structural 以上 例16 不同行业应力分布 资料提供 :SteinDesign 公司 共振时的振点周围 ( 位移轮廓图 ) 不平衡响应图 自行车用框架结构的分析自行车的框架部分使用 CFRP( 碳纤维增强塑料 ), 因此使用复合材料专用的预处理器 / 后处理器定义具有复杂形状的 CFRP 的层数和纤维方向, 预测可能发生损坏的位置 从漏斗中排出药片这是为了确定将药片填充到容器的工序而仿真药片从漏斗中排出的状态的案例 通过药片形状和漏斗形状等关系, 可以仿真评估是否顺利填充 Professional NLT 以上和 Composite PrepPost 资料提供 :Technische Universitat Chemnitz LS-DYNA 或 Autodyn, Explicit STR 齿颚部位的应力 多尺度分析 这是使用 ( 根据 CT 扫描数据建立的 )STL 数据进行的结构分析 采用 Extended Meshing 读取齿颚部位的 STL 数据, 以修改几何形状建立网格后, 在 上从牙齿前端向下巴加载荷进行分析 ICEM CFD 和 Professional NLT / NLS 以上 这是将微型模型的结构分析获得的结果作为材料的物理特性应用于大型模型的案例 此外, 还可以根据大型模型的结构分析结果评估微型模型的应力 Professional NLT / NLS 以上 网格 应力分布 微型模型 ( 将分析结果作为材料物理特性使用 ) 大型模型 微型模型中的应力

18 提高计算效率 大型计算 例如在将大型装配模型和多个场组合起来的耦合问题中, 分析规模会变得越来越大 为准确迅速地处理大型问题, 努力开发并行计算等大型分析功能 并行计算 焊锡的蠕变分析 ( 自由度数 :400 万 ) 采用 技术可以在 共享内存环境 分布内存环境 混合内存环境 这三个环境中执行并行计算 此外, 使用 GPGPU( 由 NVIDIA 公司生产 ) 的并行计算功能也支持这些环境 Total Speedup Without GPU 4.4x With GPU 3.4x 3.2x 根据可用的 CPU 数量, 有时需要功能扩展选项 如欲了解有关详情, 敬请请与我们联系 x 1.9x Linux cluster : Each node contains 12 Intel Xeon 5600-series cores, 96 GB RAM, NVIDIA Tesla M2070, InfiniBand Results Courtesy of MicroConsult Engineering, GmbH 核 32 核 64 核 在分布内存环境中, 提供了将使用 CPU16 内核 ( 无 GPU 加速器 ) 的总计算时间作为 1 时的可扩展性 提高计算效率17 远程分析可以用其它机器执行计算程序的远程分析 用客户端机器建立分析模型 设置各种边界条件和显示结果, 只将计算工作传送到计算用服务器 计算过程中可以 计算服务器计算执行 任务计算执行指令 计算结果的保存 分析管理器任务管理 将客户端机器用于其它用途 [ 对应工作调度程序 ] Platform LSF, Microsoft Compute Cluster 工作调度程序不是必须的 客户 模型建立结果处理 任务提交 计算结果的获取 作为分析管理器来使用的机器可与计算服务器和客户端机器兼用 HPC Parametric Pack 分布式计算模块 当计算多个设计点的时候, 通常需要与同时执行的设计点相同数量的许可证, 使用这个选项, 可用一个许可证同时计算多个设计点 参数的研究同样如此, 还可用于执行自 Design Xplorer 开始的设计点, 有助于缩短计算时间 可以同时执行的设计点的数量 64 此外, 可以与高性能计算模块 HPC 并用, 进一步提高效率 HPC Parametric Pack 的许可证数量 5

19 定制后处理器 / 定制 根据操作环境和许可证, 提供不同的功能 请确认文档末的功能对应表 提高计算效率 / 后处理器 / 定制 Mechanical APDL 后处理器 结果显示 自动生成报告 可通过采用轮廓图 变形图 断面图 显示屏分割 等高线 / 等高面图 ( 等直面 ) 动画等各种方法使分析结果可视化 此外, 还可输出为 Excel 格式 另外, 还可将设计信息和材料物理特性 分析条件 分析结果等作为 HTML 和 Word 形式的自动生成报告 这不仅可大幅减少创建报告的时间和精力, 还有助于公司内部的信息共享 自动生成报告功能 MicrosoftExcel 链接功能 可以将 上的参数输入 Microsoft Excel 进行计算, 得到结果可以用 接收 用 Excel 创建的计算式可以完全像求解器那样使用 这样, 可以将自有数式计算的结果用于, 或将分析结果和成本计算组合起来, 用途不只局限于 CAE 领域 Microsoft Excel 和 合作的案例 ( 分析结果和成本计算 ) 定制 的定制采用 独特的语言 TaskML 可创建原始操作向导 此外, 如果使用 XML, 可添加菜单 创建工具栏 与外部工具进行协作, 如果使用 Python 和 Jscript, 不仅可实现操作的自动化, 还能够进行记录和回放 ACT(Application Customization Toolkit) 这是扩展 数据集成应用 ( ) 功能的开发工具套件和执行环境 可进行各种定制, 包括独特边界条件和结果的创建 APDL 宏的内置 第三方求解器的集成等 被创建的定制程序可被称为 扩展 (*.wbex) 的二进制形式分配 ( 可附记 GUID), 使用者可按加载项安装的概念将所需的东西单独安全地添加到 中 支持 Mechanical DesignModeler DesignXplorer 的定制使用案例只显示常用的菜单 为缩短操作培训的时间, 创建自己的操作导航和对话框 创建专用的菜单, 便于以最少的操作进行分析 安装在文件中看到的材料的构成模型, 以便在 中使用 使用 UPF, 内置 没有的单元进行分析 使操作自动化, 多个分析实现批处理 将 作为 以外的求解器的预处理器 / 后处理器使用 后处理器18 UPFs (User Programmable Features) 使用 Fortran 可以创建 标准功能中没有的材料本构 单元 边界条件等 APDL ( Parametric Design Language) 使用 独特的语言 APDL, 可以控制模型创建 材料物理特性定义 分析执行 结果评估等 的一般功能 可以进行各种定制, 包括访问用 UPF 添加的材料本构 内置 不支持的分析功能等 /prep7 et,1,300 userelem usrdof tb,user, tbdata,, /solu solve 主程序 节点坐标值 面载荷 物体载荷等 应变 应力 位移等 定制的单元 用户单元 材料雅克比应变张量等 应力 蠕变应变 应变能量 材料雅可比等 用户子程序 定制的材料 用户单元

20 优化 DesignXplorer DesignXplorer 是设计师可以轻松使用的一种优化工具 DesignXplorer 的优点易于定义和管理参数 将分析所使用的各种值包括 CAD 的尺寸和载荷作为参数进行说明, 可以在 DesignXplorer 上自由地进行组合 参数数量没有限制, 可以跨模块进行定义 此外, 输入 输出参数也可以用 进行管理, 十分方便 ( 输入参数是指客户指定值的参数, 包括 CAD 的尺寸 材料的物理特性 载荷值等 输出参数是指按输入参数的值输出的参数 ) 无需模块间烦杂的连接 中可以使用的模块, 无需任何设置, 均与 DesignXplorer 链接, 因此无需进行麻烦的设置 可以最大限度地利用在统一环境中使用 各种模块这一优势 响应曲面响应参数和输入参数的关系以 2D 或 3D 显示 可以使用 提供的各种工具 可以将 提供的各种模块用于优化工作 针对物理现象的分析工具就更不用说了, 可以同时使用形状 网格等参数 此外, 直接使用 CAD 界面, 可将第三方的 CAD 数据内置以优化工作 DesignXplorer 的功能 优化分析根据实验计划法, 从客户指定的输入输出参数中抽取样品数据, 自动计算响应曲面 蜘蛛图 灵敏度图 相关关系曲线等 此外, 可以很容易地添加计算任意的样品条件 根据响应曲面估计的最佳条件等, 可以高效地进行优化 可以利用蜘蛛图滚动条改变输入参数的值, 同时在视觉上调节各响应参数 优化19 六西格玛分析可以通过形状尺寸和载荷偏差, 在考虑部件损坏的可能性 边界条件偏差导致的评估项目的偏差范围等不确定性的基础上分析响应情况 可用各种不确定性分布来计算评估项目的柱状图 累积分布图 概率表等 灵敏度图显示各输入参数对各响应参数的影响 概率密度和累计分布显示形状尺寸和载荷的偏差决定的结果的偏差 通过指定目标优化各项参数的目标, 输出最佳参数组合的备选组合

21 数据管理 根据操作环境和许可证, 提供不同的功能 请确认文档末的功能对应表 优化 / 数据管理 Engineering Knowledge Manager ( EKM) Engineering Knowledge Manager( EKM) 是一种数据和程序管理工具 使用此工具可以在工作中高效地管理 运用产品的研究 开发 制造工序使用的 CAE 数据 通过使用网络浏览器作为工作界面, 用 EKM 可以很容易地处理 CAE 数据 系统环境即使不使用网络浏览器, 也可以从 直接访问计算机服务器和文件服务器 可轻松保存 / 下载分析数据 此外, 可对每个用户进行访问限制, 因此能够以团体或使用者为单位进行访问管理 高级搜索功能不仅可以通过关键词搜索, 还可以进行节点数 单元数 分析类型 软件版本等交叉搜索, 因此可以简单地按任意条件抽取数据 数据浏览以前是需要时间的, 如今这个时间可以显著缩短了 报告创建功能无需直接启动应用即可创建分析的详细报告和多个分析数据的比较报告及定制的报告 通过创建比较报告, 可以高效地与过去的数据进行比较, 或追究结果不同的原因 比较报告的例子 节点 单元数比较 分析方法比较 材料特性比较 分析工作流程的共享通过创建分析工作流程, 可以共享技术, 并提供合适的环境, 即使是缺乏经验的工程师也可以按照事先确定的流程进行分析 即使是距离遥远的用户之间也可以通过 LAN WAN 互联网顺利访问 另外, 通过将审批项目内置到分析流程, 可以经技术精湛的工程师确认后进行操作 从 访问 EKM 案例分析的创建配有交互创建 GUI 的功能, 可以轻松建立日常工作 例如, 只输入分析所需的参数即可执行分析, 建立自动将分析数据保存在 EKM 中的程序 用显示板显示信息可将规范频率高的项目显示在显示板上 通过注册公告栏上的信息交流 工作流程 收藏网站等, 可以将多个操作集中起来进行管理 定制用户界面 数据管理20 工程师 A OK 确认 NG 工程师 B OK 确认 NG 授权人 OK 确认 NG 自动申請 自动申請 自动申請 模型创建 网格剖分 流体分析 结构分析 结果验证 报告创建 分析工作流程共享 报告创建功能

22 关产其它相关产品 Icepak 电子设备专用热流体分析工具 Icepak 是电子设备设计者可以轻松使用的一种流体分析工具 分析求解器采用 Fluent, 可对 IC 封装 PCB( 印刷电路板 ) 箱体等各种问题进行分析, 包括传导 对流 放射 电子设备专用热流体分析功能 配有电子设备专用的各种数据库 自动网格剖分功能 CAD 形状数据导入功能 布线数据导入功能及其它 支持 环境 参数仿真功能 耦合分析功能 与 Maxwell/HFSS/Q3D 耦合的功能 流固耦合分析功能 ( 热应力分析 ) ncode DesignLife 疲劳分析工具 ncode DesignLife 是一种可在 环境中使用的疲劳分析工具 通过与 的分析结果完美结合实现出色的操作性 此外, 由于可以定制 ( 使用 Python), 其能够引入新的疲劳分析方法 无论是进行疲劳分析的人员, 还是要求更高级疲劳分析的专家, 都可以使用这款工具 分析功能应力寿命 应变寿命 DanVan 法 高温疲劳 点焊 缝焊 振动疲劳及其它配有约 160 种材料数据库 可以引入各种 FEM 结果 Mechanical APDL ABAQUS LS-DYNA NASTRAN Composite PrepPost 复合材料专用预 / 后 Composite PrepPost 是一种可以在 环境中使用的复合材料专用预处理器 没有指令知识的人员也可以通过直观的操作建立层叠单元 各种预处理器 / 后处理器功能 方便地设定层叠数量和纤维( 增强材料 ) 方向 配有层叠材料的代表性损失评估标准 立体裁剪功能 自动计算成型加工产生的层叠材料纤维方向的变化 Academic Teaching 面向教育机构的产品 Mechanical APDL 其它相 系列即使在教育机构也有世界一流的良好记录, 全世界超过 2,000 家机构采用 AcademicTeaching 是一种教育机构专用的工具, 将 丰富的解决方案集成在一起 从力学基础和 CAD 制图课到大学院的研究均可广泛应用该工具 品21 分析功能 结构 传热 电场 磁场 流体 压电 声音 耦合( Multiphysics) 疲劳( Fatigue Module) 刚体运动( Rigid Body Dynamics) 建模 网格剖分功能 形状建立 修改( DesignModeler) 各种 3 维 CAD 界面 高级网格器( Extended Meshing) 其它 优化( DesignXplorer) 部分分析工具有分析规模的限制 如欲了解有关详情或获取无限制版, 敬请与我们联系 的学术版是只限于教育机构的产品 不可用于商业目的, 包括咨询 其它有关本产品的详细情况敬请访问本公司网站

23 功能对应表 其它相关产品 / 功能对应表 支持 环境和 Mechanical APDL 环境 ( 有功能限制 ) 支持 环境 支持 Mechanical APDL 环境 需要对应附加选项 Multiphysics Mechanical Structural Professional NLS Professional NLT DesignSpace Emag Maxwell HFSS CFD Fluent CFX CFD-Flo LS-DYNA LS-DYNA PC Autodyn Explicit STR 注 1 注 2 结构分析 静态分析 线性材料 非线性材料 注 3 几何非线性 ( 大变形等 ) 单元 注 4 非线性 ( 接触等 ) 注 5 注 5 动态分析 模态分析 频率响应分析 注 6 注 6 时程响应分析 ( 线性 ) 注 6 注 6 时程响应分析 ( 非线性 ) 时程响应分析 ( 显示方法 ) 光谱响应分析 随机响应分析 模态综合法 (CMS) 屈曲分析 线性 非线性 疲劳分析 断裂分析 刚体运动分析 注 7 注 7 注 7 注 7 传热分析 稳态传热分析 ( 线性 非线性 ) 非稳态传热分析 ( 线性 非线性 ) 相变 辐射 电磁场分析 静磁场分析 动磁场分析 ( 交流磁场 瞬态磁场 ) 静电场 / 动电场分析 ( 交流电场 瞬态电场 ) 稳态电流分析 电路分析 高频电磁场分析 热流体分析 稳态 / 非稳态 压缩性 / 非压缩性 层流 / 湍流 物质 热辐射 化学反应 燃烧 多相流 旋转机械 电磁流体分析 固体燃料电池 耦合分析 ( 可以将结构 传热 磁场 电气 流体 声音 压电等多个场组合起来进行耦合分析 如欲了解更多详情和对应许可证, 请与我们联系 ) 稳态电流 - 传热 声音 压电 流体 - 结构双向耦合 (CFX,CFD-Flo) 注 8 注 8 注 8 注 8 流体 - 结构双向耦合 (Fluent) 注 9 注 9 注 9 注 9,10 注 9,10 注 9 其它功能 预处理器 3 维 CAD 数据的读入 建模网格 注 11 注 11 注 11 注 11 注 11 注 11 注 11 注 11 注 11 创建功能 并行计算 分散计算 后处理器 结果评估 ( 轮廓图 动画等 ) 报告创建 功能对应表22 注 1: 可以使用 Fluent 和 CFX 求解器 注 4: 只限外壳 注 7: 只有显式方法的刚体运动分析需要附加选项 注 10: 只限稳态 注 2: LS-DYNA PC 只有 Windows 可以使用 注 5: 摩擦不能考虑 注 8: 通过 Mechanical 和 CFD CFD-Flo CFX 的组合解决 注 11: 在 环境中, 需要附加选项 注 3: 支持 2 直线近似塑性模型和超弹性 ( 只有一部分 ) 注 6: 只支持模型重叠法 注 9: 通过 Professional 以上和 Fluent 的组合解决

24 中国 支持的平台 Windows XP, Windows 7 (32-bit / 64-bit Professional, Enterprise versions) Windows 8 (64-bit Professional, Enterprise versions) Windows Server 2008 R2 Enterprise Windows HPC Server 2008 R2 (64-bit) Windows Server 2012 Standard version Red Hat Enterprise Linux (RHEL) , (64-bit) SUSE Enterprise Linux Server / Desktop (SLES / SLED) 11 SP1-SP2 (64-bit) 15(2014 年 1 月 ) 根据许可证和操作环境, 提供不同的平台 如欲了解更多详情, 敬请与我们联系 不支持 Windows Home Edition Linux 中, 日语 GUI 无法使用 带标记的, 也可以使用 联系方式 及其它所有,Inc. 的产品名称和服务名称是,Inc. 或, Inc. 在美国及其它国家的子公司的注册商标 其它所有的商标或注册商标是各自所有者的财产