معرفی و بررسی قابلیت های جدید نرم افزار ANSYS 2022 R2

امکانات جدید زبانه Add-ons در محیط مکانیکال

در نوار ابزار بالایی محیط مکانیکال، زبانه Add-ons اضافه شده است که امکان فعال یا غیرفعال کردن افزونه‌های ارائه شده توسط برنامه ANSYS را بدون باز کردن سرشاخه Extensions Manager فراهم کرده است. به این ترتیب، دسترسی سریع به امکانات پرکاربرد گروه‌بندی‌شده در حوزه‌های کاربردی از جمله خستگی، additive manufacturing، دینامیک اجسام صلب و … امکانپذیر شده است.

برخی از این امکانات نیز در نسخه‌های قبل در افزونه‌های ACT قابل دسترسی بود. موارد جدید زبانه Add-Ons نیز عبارتند از:

پاسخ اجباری (Forced Response)

زیرشاخه Forced Response، تمام گزینه های ضروری برای بررسی آیرومکانیکی و قابلیت اطمینان پره‌های توربوماشین‌ها را شامل می‌شود.

ابزار پیچ (Bolt Tools)

زیرشاخه Bolt، ابزارهای لازم برای مدلسازی و رعایت الزامات طراحی پیچ‌ها را فراهم کرده است.

فرآیند تف جوشی (Sintering Process)

زیرشاخه Sintering، فرآیند شبیه‌سازی که شامل مدل ماده تف جوشی است، آسان‌تر کرده است. شبیه‌سازی تف جوشی، shrinkage و تغییر شکل‌های گرانشی (gravitational deformation) در حین فرآیند تف جوشی را پیش بینی می‌کند.

جنس مواد

مواد پیزوالکتریک

برای استفاده از مواد پیزوالکتریک، در نسخه جدید، یک کتابخانه مواد پیزوالکتریک قرار داده شده است که در the Engineering Data Workspace در دسترس است.

قابلیت‌های گرافیکی

نمایش برداری شرایط بارگذاری

در نسخه جدید، امکان نمایش برداری بارگذاری‌هایی مانند جابجایی یا فشار ایمپورت شده، فراهم شده است که در صورت نیاز، بار یا شرایط مرزی به صورت دسته‌ای از بردارها نمایش داده می‌شود.

قابلیت‌های عمومی

کپی و انتقال زیرشاخه‌ها

قابلیت کپی و انتقال زیر شاخه‌ها بین دو سیستم مجزا در نسخه جدید فراهم شده است که از طریق کلیک راست و انتخاب گرینه Copy To Clipboard و  Paste From Clipboard امکان پذیر است.

Copy Option:

Paste Option:

Pasted Object:

External Model

گزینه جدید Body Grouping

در نسخه جدید، وقتی یک فایل .cdb را ایمپورت می‌کنیم، گزینه جدید  Ansys Element Type Numberدر زیرشاخه  Body Grouping propertyاضافه می‌شود.

اتصالات و تماس‌ها

Lock و Stop برای مفاصل

در این نسخه، قابلیت قفل (lock) و توقف (stop) برای مفاصل کروی اضافه شده است.

مش‌بندی

مش‌بندی Explicit

اکنون، اگر از گزینه Explicit در زیرشاخه Physics Preference برای مش‌بندی Patch Conforming Tetrahedrons (PC Tet) استفاده شود، مش با کیفیت بالاتری از نظر حداکثر نسبت منظری المان بدست می‌آید. کیفیت مش PC Tet برای هندسه‌های پیچیده نیز، به طور قابل توجهی بهبود یافته است.

گزینه Explicit قابلیت‌های پیش‌فرض جدیدی نیز دارد که در شکل نشان داده شده است. به طور خاص، ویژگی Max Size به طور خودکار برابر با ویژگی Element Size است و ویژگی‌های Capture Curvature و Capture Proximity به طور پیش فرض برای اجسام صفحه‌ای روی Off تنظیم شده‌اند.

Solid Bodies Only

Surface Bodies Only

Solid and Surface Bodies

مش‌بندی پوسته

دو گزینه مختلف Basic و Advanced در زیرشاخه Method در روشWasher  اضافه شده است. با استفاده از روش Basic، شما فقط باید هندسه‌های مورد نظر را انتخاب کنید و برنامه به طور خودکار پارامترهای لازم برای رسیدن به بهترین کیفیت را تنظیم می‌کند. در روش پیشرفته، امکان تنظیم تمام پارامترهای ورودی واشر شامل تعداد تقسیمات و همچنین ارتفاع واشر به صورت تابعی از قطر فراهم شده است.

مش‌بندی Multizone

روش مش‌بندی Multizone، در این نسخه دارای دو گزینه جدیدThin Sweep  و Cart Sweep برای زیرشاخه Decomposition Type Property است. این روش‌های جدید از یک blocking engine برای ایجاد مش استفاده می‌کنند. گزینه Thin Sweep برای مش‌بندی بدنه‌های نازک (hex-dominant) و گزینه Cart Sweep برای بدنه های ۲.۵ بعدی استفاده می‌شود.

Meshed with Cart Sweep Multizone

Meshed with Thin Sweep Multizone

تشخیص Feature

عملکرد ابزار شناسایی Feature ارتقا یافته است. اکنون سرعت تشخیص سوراخ‌ها و فیلت‌های سه بعدی در هندسه‌های بزرگ و پیچیده، هفت برابر افزایش یافته است. برای مثال در مدل زیر با تقریباً ۴۰۰۰ سطح، فیلت و سوراخ، موارد در کمتر از ۱۵ ثانیه شناسایی شدند.

تحلیل هارمونیک

Step Type جدید

امکان اعمال بارگذاری چند مرحله‌ای در تحلیل‌های هارمونیک و هارمونیک آکوستیک از طریق شرایط مرزی Remote Force، Moment، Force، Displacement و Acceleration فراهم شده است. قبلا این قابلیت فقط برای سرعت‌های دورانی (RPMs) پشتیبانی می‌شد.

این تحلیل‌های هارمونیک چند مرحله‌ای از قابلیت User Defined Frequencies (تعیین دستی فرکانس‌ها توسط کاربر) نیز پشتیبانی می‌کنند.

تحلیل‌های میدان کوپله

تحلیل میدان کوپله هارمونیک

اکنون می توانید سرعت را به عنوان خروجی از یک تحلیل میدان کوپله هارمونیک دریافت کرده و به عنوان یک تحریک آکوستیکی در یک تحلیل کوپله آکوستیک هارمونیک ایمپورت کنید.

تحلیل میدان کوپله استاتیکی

تحلیل میدان کوپله استاتیکی اکنون از مدل Conduction در فیزیک الکتریک پشتیبانی می‌کند که شامل تعیین برهمکنش فیزیک هدایت حرارتی و الکتریکی برای انجام تحلیل الکتریکی- حرارتی و همچنین کوپل شدن سازه با شرایط ترموالکتریک است.

تحلیل میدان کوپله گذرا

تحلیل میدان کوپله گذرا اکنون از تعامل بین فیزیک سازه‌ای و الکتریکی (در مدل charge) از طریق کوپلینگ پیزوالکتریک پشتیبانی می‌کند. این تحلیل همچنین از ترکیب کوپلینگ پیزوالکتریک با فیزیک آکوستیک نیز پشتیبانی می‌کند.

تحلیل‌های بهینه‌سازی سازه‌ای

روش بهینه سازی Mixable-Density Optimization Method

در تحلیل بهینه‌سازی سازه‌ای، روش جدید Mixable-Density Optimization Method اضافه شده است. این روش از تئوری‌های ریاضیاتی مشابه روش density-based method استفاده می‌کند.

قیود ساختی (Manufacturing Constraints):

قابلیت‌های جدید Manufacturing Constraints عبارتند از:

Pull Out Direction

اکنون، هنگامی که از روش بهینه‌سازی Level Set استفاده می‌کنید، زیر شاخه جدید Pull Out option در بخش Manufacturing Constrain در دسترس است. گزینه‌های این زیرشاخه عبارتند از None، Stamping و No Hole. با انتخاب گزینه Stamping، طراحی ایجاد شده بدون سوراخ و متناسب با قالب‌های فورجینگ یا مهرزنی است. در گزینه No-Hole فقط قید بدون سوراخ بودن در طرح اعمال می‌شود.

Gap Size

گزینه جدید Gap Size در زیرشاخه Member Size قیدهای ساختی (Manufacturing Constraint) فعال شده است. این ویژگی حداقل فاصله بین اعضا را حفظ می‌کند. هدف این قید، محدود کردن ماده در نواحی تست چندگانه (Multiple test region) است.

قیود طراحی

در تحلیل‌های بهینه‌سازی شکل، از قابلیت‌های جدید تقارن، تکرار چرخه‌ای و تکرار الگو برای نواحی بهینه‌سازی (Optimization Region) پشتیبانی می‌شود.

انرژی کرنشی محلی (Local Strain Energy)

حال در حین تحلیل‌های سازه‌ای با استفاده از روش‌های بهینه‌سازی سطح یا شکل، اگر نوع پاسخ، Global stress باشد، می‌توانید stress type را در حالت Local Strain Energy، قرار دهید. این گزینه جدید به عنوان یک فرمول در کاربرگ Objective نیز موجود است.

Linear Dynamics

مدیریت تنظیمات تحلیل هارمونیک و تحلیل سازه‌ای ‌گذرا متصل به تحلیل مودال

زمانی که یک تحلیل مودال به تحلیل هارمونیک یا تحلیل سازه‌ای گذرا لینک شده باشد، اگر گزینه On Demand در تحلیل مودال در حالت Yes تنظیم شده باشد، برنامه به طور مستقیم به فایل‌های پیش‌نیاز برای حل، دسترسی خواهد داشت و نیازی به کپی فایل‌ها نیست در این صورت زمان حل و حجم دیسک استفاده شده کاهش خواهد یافت.

اکنون، هنگامی که از قابلیت On Demand Expansion (در طول تحلیل‌های Modal، MSUP Harmonic و MSUP Transient) استفاده می‌کنید، گزینه On Demand Mode Shapes به صورت پیش فرض در حالت Yes تنظیم شده است. در نتیجه، داده‌های مربوط به شکل مود به طور خودکار از فایل نتایج حذف می‌شوند. این امر حجم فایل را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد. می‌توانید تنظیمات پیش فرض را تغییر دهید تا داده‌های شکل مود را نیز شامل شود.

Imported Body Force Density

در نسخه جدید، امکان انتقال Body Force Density از External Data به تحلیل هارمونیک وجود دارد.

زیر شاخه Nonlinear Adaptive Region

در تحلیل‌های سازه‌ای استاتیکی می‌توان مشخص کرد که فشار ایمپورت شده در مدل، به مش اولیه اعمال شود یا مش جدید. این قابلیت از طریق گزینه جدید Apply To Initial Mesh در دسترس است.

نواحی که برای Nonlinear Adaptive Region انتخاب شده‌اند از اعمال شرایط مرزی حرارتی (thermal condition) نیز پشتیبانی می‌کنند.

قابلیت‌های سرشاخه Solution

اکنون، هنگام استفاده از حلگر Mechanical APDL، می‌توانید یک گزینه پردازش موازی ترکیبی را در بخش تنظیمات حل تعیین کنید. گزینه hybrid parallel processing از هر دو پردازش distributed parallel processing و shared-memory parallel processing برای حل استفاده می‌کند. این قابلیت حافظه استفاده شده را کاهش می‌دهد و به طور موثرتری از سخت افزار استفاده می کند.

تنظیمات پیش فرض تعداد هسته‌ها

تنظیم پیش‌فرض برای تعداد هسته‌های استفاده شده در طول حل از ۲ به ۴ تغییر کرده است. اگر رایانه شما چهار هسته ندارد، برنامه به طور خودکار به تعداد کمتری تغییر می‌کند.

قابلیت‌های جدید نتایج و خروجی‌ها:

قابلیت‌های جدید Solution Information

امکان ترسیم سه پارامتر خروجی جدید در Solution Output فراهم شده است:

• انرژی جنبشی (موجود برای حل شبه استاتیک)

• انرژی سختی (موجود برای حل شبه استاتیک)
• همگرایی بار الکتریکی (فقط تحلیل‌های میدان کوپله موجود است)

تعیین وضعیت لغزش مفاصل کروی

هنگامی که یک Joint Probe برای یک مفصل کروی انتخاب می‌کنیم، در بخش Result Type آن، گزینه جدید وضعیت (status) اضافه شده است. هنگامی که مفصل مورد نظر اصطکاک داشته باشد، مفصل ممکن است دچار چسبندگی یا لغزش شود. گزینه وضعیت نشان می‌دهد که آیا چسبندگی یا لغزش در مفصل اتفاق افتاده است.

نمایش مسیر جابجایی (Animation Displacement Traces)

به کمک این قابلیت جدید می‌توان مسیر حرکت نودهای دلخواه را در حین تغییر شکل مدل، به صورت خطوط قرمز رنگی مشاهده کرد. این قابلیت فقط برای نمایش جابجایی کلی و مولفه‌های جابجایی در تحلیل‌های سازه‌ای استاتیکی و گذرا که شامل حداقل دو مجموعه نتیجه هستند، فراهم شده است.

Ansys Motion

اصطکاک برای مفاصل کروی و یونیورسال

امکان اعمال اصطکاک در اتصالات کروی و یونیورسال فراهم شده است.

بهبود سناریوهای شبیه سازی

اکنون می‌توان ناحیه تماس، فنر، ویژگی‌های تماس منحنی، کوپل کننده، منحنی روی منحنی، بار متمرکز، بار فشاری، یاتاقان عمومی و تایر را فعال/غیرفعال کرد.

بهبود نتایج خروجی

قابلیت پروب عکس العمل تماس، توزیع فشار و وضعیت تماس در نتایج خروجی اضافه شده است.

جهت دانلود نرم افزار ANSYS 2022 R2 کلیک کنید.