قابلیت‌های جدید نرم افزار Ansys 2024 R1

• اجرای مستقل محیط مکانیکال

در نسخه‌های قبلی برنامه، به همراه باز کردن مکانیکال از منوی Start، محیط ورکبنچ نیز راه اندازی می‌شد. در نسخه ۲۰۲۴، امکان اجرای مستقل مکانیکال از منوی Start بدون نیاز به ورکبنچ، فراهم شده است. برنامه در هر دو حالت، عملکرد مکانیکی یکسانی دارد و تنها تفاوت‌های جزئی در نحوی مدیریت فایل داده‌های شبیه‌سازی وجود دارد. علاوه بر این، ویژگی‌های جدیدی اضافه شده است که به کاربر امکان می‌دهد تا داده‌های خارجی مانند شرایط مرزی، ضخامت و همچنین داده‌های نتیجه CFD را مستقیماً به مکانیکال وارد نماید.

• رنگ پس‌زمینه

بعد از نصب و اجرای برنامه، عبارت زیر برای انتخاب پس‌زمینه محیط مکانیکال نمایش داده می‌شود.

این انتخاب شامل نمایش کلاسیک، تاریک و روشن است که در ادامه، نمونه‌ اجرایی هر گزینه نمایش داده شده است.

• وارد کردن داده از طریق Discovery

اکنون می‌توانید شرایط مرزی، خواص مواد، تعاریف شبیه‌سازی و تنظیمات را از یک سیستم Discovery بالادستی با استفاده از قابلیت Physics Definition موجود در زبانه Geometry سیستم‌های تحلیل مکانیکی در صفحه ورکبنچ وارد کنید. برنامه، موضوعات مربوطه را در مکانیکال تولید می‌کند. این موضوعات براساس تغییرات در سیستم Discovery به روز خواهند شد.

• قابلیت Accelerated Graphics

اکنون، اگر از سیستم ویندوزی استفاده می‌کنید که از OpenGL 4.3 پشتیبانی می‌کند، برنامه به‌طور خودکار (براساس تنظیمات) از قابلیت Accelerated Graphics استفاده می‌کند. این قابلیت از فناوری نمایش گرافیکی استفاده می‌کند که در انتخاب‌های بعدی یک object، نمایش سریع‌تری نسبت به اولین انتخاب آن object خواهد داشت. این ویژگی علاوه بر زمان‌های نمایش گرافیکی سریع‌تر، خطوط رنگی دقیق‌تر و نمایش برداری با کیفیت بالاتر را ارائه می‌دهد.

• ایمپورت کردن مدل خارجی

در نسخه جدید برنامه، در صورت اجرای مستقل مکانیکال می‌توان فایل .cdb را از طریق گزینه Add Model Import در بخش Geometry import به برنامه اعمال نمود.

• ایمپورت کردن ضخامت و جهت‌گیری المان‌ها

Geometry اکنون شامل گزینه‌هایی برای وارد کردن داده‌های مربوط به جهت‌گیری المان‌ها یا داده‌های ضخامت پوسته از طریق External Data است.

• ایمپورت کردن Trace

زبانه‌ی Materials اکنون شامل گزینه‌ای برای ایمپورت کردن مستقیم trace layout files به مکانیکال است. قبلاً برای وارد کردن این داده‌ها باید از یک سیستم External data در ورکبنچ استفاده می‌شد.

• Mesh Workflows

Mesh Workflows یک چارچوب مش‌بندی جدید را تعریف می‌کند که قابلیت‌های مش‌بندی پیشرفته را در اختیار Ansys Mechanical برای مقابله با هندسه‌های پیچیده CAD و روش‌های مش‌بندی قرار می‌دهد. در Mesh Workflows، یک روش مش‌بندی به عنوان دنباله‌ای از مراحل (یک گردش کار) مدل می‌شود که می‌تواند از طریق مفاهیم Controls و  Outcomes پارامتریک شود. Mesh Workflows سه گردش کار آکوستیک قابل تنظیم از پیش تعریف شده را ارائه می‌‍دهد که شامل External FEM Acoustics، Internal FEM Acoustics و BEM Acoustics هستند. گردش کار از پیش تعریف شده به عنوان الگوهای مش‌بندی برای کاربردهای صنعتی هدفمند عمل می‌کند.

• مش اتوماتیک (Prime Mesh)

روش خودکار (Prime Mesh) مش‌های چهارگوش با کیفیت بالا را در هندسه‌های پوسته پیچیده ایجاد می‌کند. این روش را می‌توان به بدنه‌های Sheet و Solid اختصاص داد و رفتار آن براساس گزینه‌های Solid-Shell Weld – Shared Nodes است.

• جوش

Weld control، بهبود یافته است و هنگامی که Solid-Shell Weld – Shared Nodes در مسیر Files > Options > Meshing  در حالت No قرار دارد، از جوش‌های Solid Shell پشتیبانی می‌کند. Weld اکنون پیش نمایش‌های سریع‌تری از هندسه جوش را از هر ردیف از ورق جوش ارائه می‌دهد. گزینه جدید HAZ Distance برای محاسبه فاصله HAZ براساس فاصله در هر HAZ و فاصله کل، ارائه شده است. همچنین، عبارتی برایHAZ  Distance Top Plate  و  HAZ Distance Bottom Plateارائه داده است.

• Mesh Quality Worksheet

Mesh Quality Worksheet ، نمادهای جدید برای بازنشانی، بارگذاری، ذخیره، محاسبه و پاک کردن خطوط ایجاد کرده است. اکنون، Mesh Quality Worksheet گزینه‌های کلیک راست را برای بازجویی مناطق مش با کیفیت بد ارائه می‌کند و Named Selection را برای هشدار یا المان‌های ناموفق ایجاد می‌کند. علاوه بر این، المان‌های ناموفق یا هشدار دهنده را با خطوطی برجسته می‌کند یا بدنه‌های حاوی المان‌های ناموفق را با خطوط برجسته جدا می‌کند.

• Sweep – Axisymmetric

روش Axisymmetric Sweep  برای ایجاد مش با کیفیت بالا در پروفیل‌های دو بعدی بهبود یافته است که سپس به یک مش سه بعدی با کیفیت بالا تبدیل می‌شود. پشتیبانی برای کنترل‌ لبه‌ها در وجوه جانبی بدنه‌های متقارن محوری اضافه شده است که به کاربر امکان اعمال بایاس به المان‌های کششی در امتداد محور و امکان اصلاح المان در مکان‌هایی با بیشترین تمرکز تنش را می‌دهد.

• Patch Conforming Tetrahedrons

گزینه Aggressive Thin Face Collapse در روش Patch Conforming Tetrahedrons برای فیزیک Explicit بهبود یافته است. Aggressive Thin Face Collapse در صورتی‌که پهنای سطوح نازک کمتر از دو برابر طول مشخصه‌های هدف باشد، سطوح باریک را از بین می‌برد. برای سایر Physics Preferences، گزینه Automatic Node Movement، گره‌ها را به گونه‌ای حرکت می‌دهد که معیارهای کیفیت مش در فیزیک مربوطه برآورده شود. هنگامی که چندین هدف کیفیت وجود دارد، Automatic Node Movement، حرکت گره را به صورت متوالی براساس معیارهای مختلف هدف انجام می‌دهد.

• Quad Layer

Quad Layer برای ارائه Edge Loop به عنوان یک نوع Quad Layer جدید تقویت شده است. Edge Loop لایه‌های چهارگوش را روی لبه‎های دایره‎ای و غیر دایره‎ای ایجاد می‎کند.

• Mesh Statistics

Mesh Statistics در نسخه جدید شامل عناصر Solid Shell و Gasket Elements نیز است.

• تعریف شرایط مرزی در سطح Model

در نسخه جدید، می‌توان شرایط مرزی را از بخش Model شبیه‌سازی وارد نمود. با وجود این قابلیت، می‌توان یک بار یک شرط مرزی را تعریف کرد و سپس آن را برای تمام تحلیل‌های موجود در شبیه‌سازی خود اعمال نمود. یعنی اگر شبیه‌سازی شامل چندین تحلیل سازه‌ای باشد، می‌توان شرط مرزی را برای هر تحلیل جداگانه اعمال کرد. در حال حاضر، Bolt Pretension تنها شرط مرزی پشتیبانی شده‌ای است که می‌توان در سطح مدل یک شبیه‌سازی اضافه نمود.

در اینجا نمونه‌ای از شرایط مرزی چندگانه ایجاد شده در سطح Model یک شبیه‌سازی نمایش داده شده است. این ویژگی در ترکیب با صفحه Analysis Selection worksheet کار می‌کند. از این صفحه برای انتخاب شرایط مرزی موجود و تحلیل‌هایی که می‌توان آنها را اعمال کرد، استفاده می‌شود.

• تحلیل هارمونیک

در تحلیل‌های Harmonic، Coupled Field Harmonic، Harmonic Acoustics و Harmonic Response یک قابلیت جدید به نام Order Based در گزینه Step Frequency Spacing اضافه شده است.

این گزینه به کاربر امکان می‌دهد فاصله فرکانس را براساس مقادیر سفارشی برای محاسبه هر RPM تعریف نماید.

• تحلیل Adaptivity

در صورتی که قابلیت Applied By روی Direct تنظیم شود، شرایط Nonlinear Adaptive Region و Geometry Based Adaptivity از اعمال نیرو، فشار و فشار ایمپورت شده، پشتیبانی می‌کنند.

• Adaptive Mesh در هارمونیک آکوستیک

گزینه جدید Morphing Region که برای تحلیل هارمونیک آکوستیک در دسترس است، به شما امکان می‌دهد تا در طول فرآیند حل، دامنه‌ای ایجاد کنید که در آن مش براساس مکان‌ها و مختصات گره‌ها تغییر شکل داده شود تا مش را با مقادیر فرکانس چندگانه تطبیق دهد.

• Mapping Performance Improvement

همانطور که در شکل نشان داده شده است، یک ویژگی جدید، Mapped Data، اکنون برای سرعت‌های ایمپورت شده در دسترس است. گزینه ها عبارتند از To Binary File و To Input File

یک ویژگی جدید Specify RPM اکنون در دسترس است که به شما امکان می‌دهد سرعت ایمپورت شده را در تمام گام‌های Specify RPM وارد و اعمال کنید. این یک تعریف جایگزین در مقایسه با ایمپورت کردن بارهای متعدد با محدوده‌های RPM مختلف است.

و گزینه جدید By Order در قابلیت Source Frequency نیز اضافه شده است که تعریف source frequencies نسبت به order numbers را امکان‌پذیر کرده است.

• میدان کوپله گذرا

تحلیل میدان کوپله گذرا از کوپلینگ تحلیل سازه‌ای و الکترواستاتیک پشتیبانی می‌کند. این قابلیت به کاربر امکان می‌دهد تا تعامل بین فیزیک الکترواستاتیک و سازه‌ای را از طریق جفت نیروی الکترواستاتیکی فراهم نماید.

همچنین می‌توانید ترکیبات زیر را شبیه‌سازی کنید:

1. کوپلینگ الکترواستاتیک سازه‌ای با فیزیک آکوستیک
2. کوپلینگ الکترواستاتیک سازه‌ای با فیزیک پیزوالکتریک

• اعمال ولتاژ

اکنون می‌توان Voltage Coupling condition را در تحلیل‌های کوپله به گره‌ها اعمال کرد.

• تحلیل Harmonic Response

تحلیل Structural Optimization از تحلیل Harmonic Response در صورت انتخاب روش‌های Topology Optimization – Level Set Based، Shape Optimization و Topography Optimization پشتیبانی می‌کند.

• تعریف Criteria

اکنون می‌توانید User Defined Criteriaرا در طول تحلیل Harmonic Response مشخص کنید. برای ارزیابی Harmonic Response، نتایج پایه پشتیبانی شده شامل جابجایی، سرعت و شتاب است. شما از این داده‌ها برای تعیین عملکرد طراحی خود استفاده می‌کنید یا می‌توانید از آن در تحلیل Structural Optimization پایین دستی برای تعیین هدف یا قید استفاده کنید.

• اتصال دائمی (Bonded)

در تحلیل‌های سازه‌ای سه بعدی، فرمولاسیون اتصال‌های دائمی تعریف‌شده بین اجسام Solid-Solid، از فرمول MPC به عنوان پیش‌فرض استفاده می‌کند. فرمول MPC نتایج دقیقی را به همراه دارد و همگرایی بهتری را در صورت وجود گپ ارائه می‌دهد.

• تحلیل چند سیستمی

در نسخه جدید، یک شبیه‎سازی چند سیستمی را می‌توان با استفاده از مجموعه‌ای از تحلیل‌های LS-DYNA لینک شده، انجام داد. هر تحلیل با استفاده از یک فایل ورودی معمولی اما با مقداردهی اولیه که از داده‌های تحلیل بالادستی LS DYNA اضافه می‌شود، اجرا می‌گردد. دو روش برای اتصال سیستم های متوالی LS-DYNA وجود دارد، یکی که در آن مدل توسط هر دو سیستم مشترک است، و دیگری که در آن مدل حل شده از سیستم اول به مدل اولیه برای سیستم دوم تبدیل می‌شود.

• منحنی نیروی Airbag

مدل airbag را می‌توان با منحنی فشار- زمان تعریف کرد.

• تحلیل حرارتی

اکنون می‌توان با استفاده از سیستم LS-DYNA در مکانیکال، تحلیل حرارتی را انجام داد. بارهای دما، همرفت و شار حرارتی به همراه نتایج دما و شار گرما در دسترس هستند.

• EOS Murnaghan material model

EOS Murnaghan material model را می‌توان برای یک تحلیل LS-DYNA از طریق External Model ایمپورت نمود.

• سرعت اولیه

گزینه Delay برای اعمال سرعت اولیه اضافه شده است.