در این مقاله، برخی از امکانات جدید نسخه ۲۰۲۰-R2 نرم‌افزار ANSYS مورد بررسی قرار گرفته است.

هندسه و نمایش

• تعریف و ویرایش سطح مقطع

امکان ایجاد و اصلاح سطح مقطع (Cross Section) در محیط مکانیکال (Mechanical) فراهم شده است. در نسخه‌های قبل این تغییرات فقط در محیط هندسی (Geometry) در دسترس بود.

• نمایش سطح مقطع

با فعال نمودن گزینه Profile از منوی Cross Section Context، قسمت جدیدی برای مشاهده ابعاد سطح مقطع اضافه شده است که سطح مقطع را به همراه تمامی متغیرها با جزئیات نشان می‌دهد.

• ایمپورت کردن المان های تیر (Beam ) بدون اختصاص سطح مقطع:

سطح مقطع المان تیر می‌تواند در محیط مکانیکال به Line body اختصاص داده شود.

• انتخاب هوشمند (Smart Select):

در این نسخه برای افزایش سرعت انتخاب، گزینهSmart Selection  پیش فرض قرار گرفته است که می‌توان بدون مشخص نمودن نوع هندسه (نقطه، خط، سطح و حجم)، محل مورد نظر را انتخاب نمود.

• ایجاد صفحه برش

در نسخه‌های قبلی انسیس تعداد صفحات برش(Section Planes) حداکثر ۶ صفحه بوده است که در این نسخه امکان ایجاد صفحات بیشتر فراهم شده است، اما تنها ۶ صفحه هم‌زمان می‌توانند فعال باشند.

جهت دانلود نرم‌افزار ANSYS 2020-R2 و تماشای فیلم راهنمای نصب کلیک کنید.

تماس (Contact)، شکست (Fracture) و NLAD

 

• نمایش نرمال المان‌های تماس

در نسخه جدید، قابلیت نمایش Element Normal برای تماس لبه‌ها در مدل‌های دو بعدی اضافه شده است که جهت نرمال المان‌ها برای هر لبه در contact را نشان می‌دهد. این قابلیت همراه با دو قابلیت جدید Flip Contact/target Normal (در قسمت Geometric Modifications)، امکان معکوس کردن جهت نرمال المان‌های لبه‌های تماس را فراهم می‌کنند.

• Symmetric Contact

در این نسخه، در کانتکت‌ها با رفتار متقارن ( symmetric ) ویژگی‌های تماس برای جفت‌های متقارن، یکسان در نظر گرفته می شود KEYOP(8)=1)). این رفتار برعکس نسخه‌های گذشته است، به این صورت که در نسخه‌های قبلی هر جفت تماس خصوصیات تماس خاص خود را داشتند. این تغییر، نتایج بهتری برای تماس‌های متقارن به ارمغان می‌آورد.

• بروزرسانی سفتی تماس

در این نسخه، محیط مکانیکال، قابلیت جدید Update Stiffness در ناحیه تماس را پشتیبانی می‌کند. این گزینه فقط برای تماس‌های Frictional و Frictionless، با فرمولاسیون Pure Penalty در دسترس است. این قابلیت، سختی تماس را براساس رابطه نمایی فشار تماس و میزان نفوذ بروزرسانی می‌نماید.

با انتخاب این گزینه، امکان تنظیم فشار در نفوذ صفر و میزان initial clearance نیز وجود دارد.

• (DMP) Contact Split

اضافه شدن گزینه (DMP) Contact Split در Analysis Settings، بهبود و تسریع حل مدل‌هایی که شامل تعداد زیادی Contact هستند را به همراه دارد. در این حالت، محاسبات Contact بین تعداد مشخصی هسته توزیع می‌شود و load balance ratio بهبود می‌یابد. گزینه DMP در حالت پیش فرض خاموش است.

• Non-linear Adaptivity

محیط مکانیکال هم اکنون Non-linear Adaptivity Region باLarge Deflection  خاموش را قبول می‌کند که در نسخه‌های قبلی این کار امکان‌پذیر نبوده است.این قابلیت برای شرایطی که تغییر شکل سازه بزرگ نیست اما خطاهای بزرگی به دلیل هندسه سازه ایجاد می‌شود، مفید است و می‌توان با بهبود مش، خطاها را کاهش داد. اگر تعداد Restart File در NLAD از ۹۹۹ فایل عبور کند، فایل‌های جدید، جایگزین فایل‌های ذخیره شده می‌شود.

در طول حل NLAD، مکانیکال قابلیت حفظ Named Selections را دارد. در نتیجه کاربر می‌تواند نتایج را بر روی Elemental Named Selection که قبل از اصلاح مش ایجاد شده است، دریافت کند.

• نتایج در المان‌های تقویت کننده

در نسخه جدید نرم افزار، نتایج برای المان های تقویت شده ( Reinforcement Elements ) در قسمت Result File Item در دسترس هستند. المان‌های تقویت شده شامل المان‌های REINF263, REINF264 و REINF265 هستند.

امکان مشاهده آسان و سریع نتایج در این المان‌ها از طریق انتخاب گرینه Material and Element Type Information در صفحه Solution Quantities and Result Summary وجود دارد.

ACT

• کانتور نتایج در ACT از طریق PlotData در دسترس است. نتایج در قالب جدولی شامل ستون‌هایی از متغیرهای وابسته و مستقل ارائه می‌شود. با توجه به نوع نتیجه (Nodal، Elemental، Elemental Nodal، Path Results)، متغیرهای مستقل می‌توانند نودها، المان‌ها، هر دو و یا متخصات x، y و z باشند. مولفه‌های نتایج نیز متغیرهای وابسته هستند.

Solution Combination

قابلیت انتخاب نوع محاسبه نتایج در Solution Combination اضافه شده است.

• Combination (حالت پیش فرض)

مشخص کردن یک ترکیب دلخواه برای محاسبه نتایج

• Maximum/Minimum Over Combinations

مقدار ماکزیمم/مینیممی که در طول زمان در نود، المان‌ یا نقطه دلخواه اتفاق افتاده است، با هم ترکیب می‌شود. در نتیجه پارامتر زمان در نتایج ترکیبی مطرح نخواهد بود.

• Combination of Maximum/Minimum

نتایج در نودها، المان‌ها و یا نقاط دلخواه ترکیب می‌شوند و ترکیب در زمانی که ماکزیمم/مینیمم رخ می‌دهد، گزارش می‌شود.

 

ترک

• پشتیبانی از بارگذاری چند مرحله ای (Multiple Load Steps) در قابلیت رشد ترک هوشمند

• بهبود قابلیت رشد هوشمندانه ترک که در نسخه‌های اخیر انسیس اضافه شده است:
• اصلاح مش و Solver
• ادامه حل و بهبود مش در جابجایی مجدد
• کاهش قابل توجه تعداد المان ها در Remeshing
• بهبود در میزان نرخ موفقیت Remeshing
• بهبود Remeshing با رشد ترک به گوشه
• بهبود Remeshing با رشد ترک از طریق Part
• بهبود Remeshing با رشد ترک از طریق لبه
• بهبود مستمر در Solver Solution
  • محاسبه پارامتری ترک
  • پیش بینی جهت ترک
  • پیش بینی گسترش ترک

• ارائه جدول Stress Ratio در رشد ترک
  • تعریف جدول Stress Ratio به صورت تابعی از زمان
  • مدلسازی بارگذاری‌های ترکیبی با استفاده از جدول بار و Stress Ratio

Material Designer

 

• ساختار Honeycomp به عنوان یک المان حجمی نمونه (RVE) در ماژول Material Designer اضافه شده است.

• امکان تغییر ابعاد و زاویه سلول‌ها نیز وجود دارد.

• امکان انتقال مواد از چندین ماژول Material Designer به یک سلول Engineering Data فراهم شده است.

• قابلیت ترکیب چندین ماده از Material Designer در یک Macro-Scale Analysis اضافه شده است.

برای استفاده از این قابلیت، ابتدا باید Workbench Beta Options فعال گردد

 

 

بارگذاری و شرایط مرزی

• اضافه شدن گزینه Display Connection Lines

وقتی که دمای مرجع یک Line Body با استفاده از ویژگی Thermal Fluid تعیین می‌شود و ویژگی Fluid Flow ضریب انتقال حرارت در حالت Yes قرار داده می‌شود، Display Connection Lines در دسترس خواهد بود. این قابلیت، خطوط اتصال بین المان‌های سطح انتقال حرارت و نزدیک‌ترین نودهای مطابق با آن در Fluid Flow را نمایش می‌دهد.

تحلیل کوپله در مکانیکال

قابلیت‌هایی که مکانیکال برای تحلیل‌های کوپله پایا و گذرا در نسخه جدید پشتیبانی می‌کند، عبارتند از:

• اعمال دمای ایمپورت شده به عنوان شرایط اولیه

دماهای ایمپورت شده به طور پیش فرض به عنوان شرایط مرزی مورد استفاده قرار می‌گیرند اما در نسخه جدید می‌توانند به عنوان شرایط اولیه نیز اعمال شوند.

• پشتیبانی از External model در تحلیل‌های کوپله
  • امکان ایمپورت کردن فایل‌های CDB، Nastran و Abaqus در تحلیل‌های کوپله فراهم شده است. درجات آزادی Remote Point براساس انتخاب کاربر و یا نوع فیزیک نود مشارکت کننده انتخاب می‌شود. ویژگی‌های حذف شده، به طور خودکار غیر فعال می‌شوند.

• • در صورت پشتیبانی نشدن Object Imported توسط نوع فیزیک Body، کاربران با نمایش هشدارهای مناسب راهنمایی می‌شوند.

• جوش نقطه‌ای برای تماس‌های فقط سازه‌ای و یا فقط حرارتی در تحلیل کوپله پشتیبانی می‌شود که به صورت خودکار بر مبنای فیزیک مسئله انتخاب می‌شود.

• امکان ایجاد Tracker برای دمای ماکزیمم و مینیمم Global در تحلیل کوپله اضافه شده است.

• معادلات قیدی و شرایط کوپلینگ

معادلات قیدی می‌توانند برای کوپل کردن درجات آزادی Remote Points استفاده شوند.

• در صورتی که Moments Residuals و Heat Residuals در Solution Information در حالت Yes قرار گیرند، Newton-Raphson Residuals برای حرارت و ممان اضافه می‌شود. جهت بررسی شکست ناشی از ترک در تحلیل‌های کوپله باید برای جسمی که ترک روی آن قرار دارد، فیزیک سازه انتخاب شده باشد.

External Model

• پشتیبانی از فنرهای غیرخطی از ABAQUS (SPRING2 with table)

• پشتیبانی از Theta Field از NASTRAN CQUAD*/CTRA*/CTRI* Cards

• پشتیبانی از ABAQUS *CONTACT INTERFERENCE و CLEARANCE*

• اجرای مکانیکال به صورت مستقل

امکان اجرای مکانیکال به صورت مستقل وجود دارد، می‌توان یکی از فایل‌های External Model را به پنجره مکانیکال انداخت.