制定新的行业标准

作者:Richard Mitchell, Ansys机械系统的首席产品经理

对能源效率日益增长的担忧，加上监管标准的收紧，迫使结构工程师探索先进的轻质材料，并尽可能减少工程利润。公司现在正从训练有素的结构工程师(通常拥有博士学位)发展到包括设计师在内的更多样化的产品开发团队。Ansys Mechanical通过在简单的工作流程中嵌入更复杂的功能来适应这一转变。

1969年，当Ansys Mechanical的技术被引入时，它改变了一切——简化和加速了确保产品设计结构强度和稳定性所需的复杂分析。从那时起，每个行业的产品开发团队都利用它来减少时间和成本，而不影响关键任务应用程序的性能。最新更新Ansys机械使它更快，更强大，更有能力解决复杂的问题，如断裂和声学。此外，增强的用户界面加快了采用速度，简化了常见任务——使整个工程团队更加高效。

非线性自适应(NLAD)在Ansys Mechanical自动网格模型随着解决方案的进展。

随着工程挑战和仿真需求的不断增长，Ansys Mechanical将继续扩展其能力。”

Ansys Mechanical是Ansys旗舰结构仿真解决方案，被全球和每个行业的数千个产品开发团队所使用。Ansys Mechanical是第一个简化、加速和自动化有限元分析(FEA)和其他结构研究中涉及的复杂计算的软件。它已被用于开发数百种产品设计，这些设计已成为行业标准。

产品开发团队面临的挑战自1969年机械技术开发以来已经发生了重大变化，机械已经发展到可以预测和应对这些挑战。Ansys在全球拥有数千名用户，与客户合作，倾听他们的需求，提供实用的增值软件增强功能。随着每个行业全球竞争的加剧，需要更频繁的产品发布和更创新的设计。Ansys的软件开发人员已经推出了更快的求解器和新颖的并行处理方案，以提高结构分析的速度和技术深度——充分利用改进的硬件、云托管和高性能计算。

对能源效率日益增长的担忧，加上监管标准的收紧，迫使结构工程师探索先进的轻质材料，并尽可能减少工程利润。Ansys Mechanical的不断改进使产品开发团队能够通过建模新材料，并在材料重量和结构强度之间进行智能权衡来解决这些问题。

公司现在正在从训练有素的结构工程师(通常拥有博士学位)发展到包括设计师在内的更多样化的产品开发团队。Ansys通过在简单的工作流程中嵌入更复杂的功能(例如，裂缝建模或耦合现场分析)来适应这一转变，同时使Ansys Mechanical更易于学习和使用。

本期Ansys的优势由于其物理复杂性、求解时间和数值解的大小，Ansys Mechanical的许多应用在10年前都是无法想象的。

随着工程挑战和仿真需求的不断增长，Ansys Mechanical将继续扩展其能力。

利用Ansys Mechanical中的SMART(分离变形和自适应网格技术)断裂建模功能，裂纹扩展分析不依赖于网格。

更快，更直观，更容易使用

Ansys Mechanical包含一个重新想象的用户界面，旨在帮助所有用户利用其仿真功能，同时提高整个产品开发团队的速度和生产力。

根据客户的反馈，直观的界面在设计时考虑了四个原则:

• 易于使用。该软件旨在改善工作流程，减少鼠标移动，轻松识别关键功能，并提供访问快捷键，节省时间。上下文功能区将类似的命令分组，提高了完成当前任务所需功能的可访问性。
• 可发现性。相关工具和数据触手可及，常用任务的图标更大，搜索引擎也更容易使用。扩展的工具提示功能提供实用的信息和指导，只需点击几下鼠标，以及更简单的导航。快速启动选项可帮助用户轻松搜索所需的功能或界面，然后自动访问它。
• 定制。用户可以通过屏幕布局、快速访问按钮和插件用户宏定制Ansys Mechanical。可定制的图形工具栏允许他们创建新的导航系统，将他们最常用的功能放在容易到达的地方。
• 可扩展性。由于Ansys Mechanical被工程师用于执行许多任务，它具有通过外部软件和自定义代码扩展添加额外功能的改进能力。这意味着Mechanical已经扩展的功能可以扩展到更多的工程应用中

更强大的建模功能

不断增长的消费者需求、更苛刻的操作条件、更严格的法规、智能功能的结合——所有这些因素都导致了更复杂的问题和更大的解决方案规模。Ansys Mechanical提供了一系列旨在管理这种复杂性的功能，同时提供更高水平的建模和求解精度。这些新功能包括:

• Mixed-dimension分析。在3D中渲染和解决整个高度复杂的产品设计既耗时又昂贵，而且通常没有必要对整个设计进行高度详细的建模。Ansys Mechanical支持混合尺寸分析，其中设计的结构重要部分采用3D建模，而其他方面则可以采用2D、2D-轴对称甚至1D的几何建模。这平衡了准确性与更快的速度和成本效益的需求。
• 增强的SMART裂缝建模。在过去，准确预测裂纹扩展需要专家分析来正确地构建网格。得益于Ansys Mechanical中的SMART(分离变形和自适应网格技术)断裂建模功能，裂纹扩展分析不依赖于网格，也不会受到模型设置的影响。裂缝建模更快、更准确，对专业知识的要求也更低。
• 一个自动的基于网格的壳和梁模型连接。Ansys Mechanical正在申请专利的批量连接技术提供了一种快速、全自动、高保真的方法来连接大型梁和壳体结构。不需要共享拓扑，部分之间的交集在网格级别上得到解决。在高速四角啮合机的支持下，即使涉及超过15,000个梁和板，该功能也支持仅几分钟的啮合和连接时间。
• 改进声学分析。Ansys Mechanical的高级非线性功能使其能够评估复杂的声学噪声问题——由于更严格的噪声法规，这一问题变得更加关键。功能包括瀑布图和在单个图形中以不同电机速度绘制噪声水平。声音文件创建功能意味着工程师可以在构建之前听到他们在做什么。

精确的印刷电路板建模对于电子产品的可靠性至关重要。

支持新材料和新工艺

Ansys Mechanical扩展了利用当今产品开发中两个最重要趋势的能力:复合材料的日益使用和增材制造(AM)生产方法的日益采用。

在机械方面，Ansys Composite PrepPost具有升级的建模功能，因此工程师可以一层一层地构建模型-反映复合材料的实际结构方式。产品开发团队可以更准确地预测分层和其他结构失效的来源。此外，改进的算法更精确地捕捉失效模式和材料性能。

Ansys Mechanical用户还可以模拟增材制造工作流程，以优化一系列打印机和材料配置的设计。他们可以理解和预测在制造过程中可能由于热应力和结构应力而发生的应力和变形。基于这些见解，工程师可以提前优化AM部件构建策略和支持结构——最大限度地减少与材料浪费和不必要的测试运行相关的成本。

Ansys Mechanical有一个新的用户界面，旨在帮助不同类型的用户利用其仿真功能，使整个产品开发团队更加高效。

快速启动选项可帮助用户轻松搜索所需的功能或界面，然后自动访问它。

改进数据访问和管理

在Ansys收购Granta Design之后，Mechanical现在提供了新的功能，反映了Granta在材料数据管理，管理和选择方面的专业知识。随着开发团队利用AM等下一代材料和制造方法，Granta的数据可以帮助他们做出明智的决策，确保模拟精度，并更有效地预测产品的性能。

Ansys Mechanical现在嵌入了600多种材料(包括金属、塑料、复合材料和AM粉末)，产品开发团队可以在建立模型时大大减少寻找材料性能的时间。

模拟大型装配需要高效的工作流程，而且通常需要很多材料。

Ansys GRANTA Materials Data for Simulation数据包是Ansys Mechanical的一部分，几乎涵盖了所有材料类型，并提供快速、轻松地访问执行结构分析所需的关键数据。

建设未来

Ansys Mechanical最近的改进是多样化的，从接口的通用改进到解决非常具体问题(如断裂)的方式的变化。所有这些更新都有一个共同点:它们都是基于每天使用Mechanical的客户的真实反馈。

Ansys sherlock:电子设计的新功能

通过收购DfR Solutions, Ansys现在可以为电子系统及其组件的故障物理分析提供交钥匙技术。作为Ansys Mechanical的一部分，Sherlock自动化设计分析可以帮助电子制造商满足更小、更密集的包装尺寸的需求，同时确保产品能够承受跌落、热、冷和潮湿。

工程师可以使用Ansys Sherlock的验证算法使他们的产品设计受到温度波动、热循环、功率-温度循环、热冲击、随机振动、谐波振动、机械冲击和弯曲的影响。通过在设计周期的早期识别和解决任何潜在的性能或制造问题，工程团队可以以更低的成本更快地推出创新产品。

在构建虚拟产品模型时，开发团队可以从Sherlock的50多万个组件库中进行选择，包括各种零件、封装、材料、焊料和层压板，因为他们可以快速生成FEA模型。他们可以利用Sherlock与其他Ansys解决方案以及第三方CAE工具的紧密集成，在该模型上模拟一系列操作条件。

电子产品开发成本的很大一部分都花在了测试-失败-修复重复周期上。通过使电子产品开发团队能够在设计的早期阶段在组件、电路板和系统级别模拟产品的寿命性能，Ansys Sherlock有助于最大限度地减少财务投资，同时最大限度地提高产品的完整性。

在Ansys，我们专注于了解客户的挑战，并以不断发展的一流仿真功能来应对。这些能力超越了Ansys Mechanical，涵盖了我们的整个产品组合。Mechanical可能是我们的旗舰产品，但它集成了我们的最新产品，如Ansys VRXPERIENCE，可用于生成音频文件，以更好地解决声学等复杂问题。

与任务用户相关的工具有助于加快Ansys Mechanical内部的工作流程。

在Ansys FEA软件技术彻底改变了产品设计和开发的50年后，Ansys仍然致力于识别最具创新性的先进仿真功能，并将其交到用户手中，从而对客户的成功产生巨大影响。无论商业世界和技术如何继续发展，这将始终是我们对客户的承诺。