93
ANSYS - программа конечно-элементного анализа Вот уже более 27 лет использование программы ANSYS дает возможность ее клиентам производить продукцию высокого качества и быстро добиваться успеха на рынке товаров и услуг. В течение этого времени компания ANSYS, Inc., непрерывно совершенствуя технологию, создает гибкие и удобные системы численного моделирования для широкого круга отраслей производства, что позволяет различным компаниям выполнять полноценный анализ своих проектных разработок и тем самым добиваться максимальной эффективности затрат на вычислительную технику и программные средства. То, что когда-то было рождено усилиями одного человека, превратилось в компанию с более чем двумястами служащими, работающих на пользователей всего мира, число которых превышает пятьдесят тысяч. Доктор Джон Свенсон, основавший фирму ANSYS, Inc. в 1970 году с целью коммерциализации методов компьютерного моделирования, стал одним из пионеров внедрения конечно- элементного анализа (FEA). Его деятельность способствовала становлению индустрии компьютерного проектирования (CAE). Сегодня многие ведущие корпорации мира считают обязательным иметь программное обеспечение фирмы ANSYS. В число клиентов компании ANSYS входит первая десятка промышленных корпораций из числа ста наиболее процветающих фирм мира, публикуемых в рубрике “Global 100” журнала Fortune Magazine. Компания ANSYS, Inc. продолжает выполнять роль новатора в области вычислительных технологий. Она первой реализовала такие нововведения, как выполнение анализа на персональном компьютере (РС), интегрированное средство решения задач гидроаэродинамики (CFD) и многоцелевой пакет для решения сложных проблем физики и механики. Фирма ANSYS, Inc. инвестирует исследовательские работы и дальнейшее развитие компании, гарантируя своим клиентам непрерывное пополнение программных средств с маркой ANSYS, неизменно отвечающих их инженерным запросам. Компания ANSYS, Inc. следует подходу к проектированию и производству изделий, который опирается на расчет, строится с привязкой к анализу и позволяет избежать дорогостоящих и длительных циклов разработки типа “делать- ломать”. В длительном и многостороннем процессе проектирования анализ, ведущийся постоянно, используется на всех стадиях разработки, и каждый участник работает как член одной команды в сфере своей компетенции и ответственности. В качестве стратегического партнера фирма сотрудничает с другими компаниями, помогая им провести необходимые изменения и сохранить первенство в конкурентной борьбе. Предлагаемые фирмой ANSYS средства численного моделирования и анализа удобны для пользователя, совместимы с другими пакетами, работают на различных платформах и позволяют решать связанные задачи механики и физики. Эволюция программы ANSYS В настоящее время программа ANSYS представляет собой многоцелевой пакет проектирования и анализа, признанный во всем мире. Первая реализация программы значительно отличалась от последних ее версий и касалась только решения задач теплопередачи и прочности в линейной постановке. Как и большинство других программ того времени, она работала в пакетном режиме и лишь на “больших” машинах. В начале 70-х годов в программу было внесено много изменений в связи с внедрением новой вычислительной технологии и реализацией запросов пользователей. Были добавлены Возможности программы

File 0938

Embed Size (px)

DESCRIPTION

ячеистые блоки

Citation preview

ANSYS - - 27 ANSYS( . ANSYS, Inc., , , .
, - , , , . , ANSYS, Inc. 1970 , - (FEA). (CAE). ANSYS. ANSYS , “Global 100” Fortune Magazine.
ANSYS, Inc. . , (), (CFD) . ANSYS, Inc. , ANSYS, .
ANSYS, Inc. , , “-”. , , , . , . ANSYS , , .
ANSYS
ANSYS , . . , “” .
70- . , , . . , .
70- ANSYS . - (- ). , . .
ANSYS - . , , . .

ANSYS - , . - . ANSYS . (.. ) , , , . , , . .
, , ; ; () ; , - , , - ANSYS (APDL). ( Motif) , , . , NURBS, ( SHAPES( XOX Corp., ANSYS).
ANSYS Design Data Access( (DDA) , (CAD), . DDA , - , , , . DDA Connection CAD-, Parametric Technology Corporation, EDS/Unigraphics Computervision Corporation. DDA Interactive, - CAD- CAD- , . , ANSYS CAD- IGES STEP CAD-.

, , , , . HELP . “” , . “”, .
, :
· ;
, . , , . . , . 1, .
· - , . , . , (, ).
· - , () , .
· - - . . (log-) / .
· - , - . , .
· - . .
· - , , .
. 1
Motif Standard ANSYS , , , .
· - , . , (.2).
, . (. 3). 200 .
, , . , “” , .
. 2
. 3
.
. , , .
. , .
(, ). .
“ ” HELP . , - . , HELP, . , (, ) - .
ANSYS X Windows, OPEN GL .

(.. , ) ANSYS. .
PowerGraphics . “” , . -, h-.
PowerGraphics : (.. - ); , , Q- ( “”); Q- . ANSYS :
· - ;
· ;
· ;
· ( , , , );
· ;
· ;
· Z- ( “” );
· ;
· ( , );
· (, );
· 256 ;
· , , , ;
· X-Y , ; , , ;
· , ;
· , , , , ..;
· , , “” Q- ;
· ( , , , , , , ) ;
· , , ;
· , , ;
· ;
· ;
· ;
· , Postscript, HPGL TIFF.


ANSYS , , , (. 4). ( - , ..) . . , , . , , , , . , , , .

, . , , .. ASCII (.. ) . ANSYS (IEEE Standard), . , , , .
. 4
ANSYS
ANSYS , CAD- , ; ; , . , . , -, , .
. ANSYS , , . : .
, ANSYS, . , , . . , . , 27 %, 28 %, 35 %. ANSYS , .
. - ANSYS , . - (. 5). .

ANSYS 486 Pentium Windows 95 Windows NT, , , , UNIX. ANSYS, Inc. . ANSYS , .
. 5
ANSYS-
ANSYS .
:
· ANSYS/Multiphysics, , , , , , , , . , .
· ANSYS/Mechanical , : , . , , , , , , .
· ANSYS/Structural , , . .
· ANSYS/LinearPlus ANSYS/Mechanical ( ), .
· ANSYS/Thermal - , , ANSYS/Mechanical, .
· ANSYS/PrepPost , - . , ANSYS.
· ANSYS/ED , ANSYS/Multiphysics, . .
:
· ANSYS/Emag , . ANSYS .
· ANSYS/LS-DYNA - , . , , .
· ANSYS/LS-DYNA PrepPost( - ANSYS/LS-DYNA, , , , , , .
. 6

ANSYS . (. 7).
, . (2D) . , , , , .

, ANSYS. ANSYS. , - , , ANSYS, Inc.
. 7
, ANSYS, : , . . , - , , , . .
ANSYS , , . , , , ; .
, , . , , , , , .. , . , , ( ). , , . , , , , .. , , , , (. 8, 9). , , , .
, , . , .
ANSYS , - . : , . . .
. 8
, , . , .

ANSYS , ( ) - . , . ( , ) . , . , .
. 9
“” . , , . , , .
, , , , .., . . . .
ANSYS : . . (, , .. , ) . , , , . , . , , - . .
. . . ANSYS , , , - . ( , IGES ), . IGES , “” .
“” . , , , , , . , . “” ANSYS , . , “ ” , .. .
“”, “”, , . , , . , , - .
, , , .. ANSYS - , , .
, ANSYS, - (NURBS). , . - , . - , .
NURBS , “ ”. , , . . . 10.
. 10

, - (.. ) . ANSYS : , , () .
() , , . , , .
, , - . ANSYS , . , , , . ( ), , .
, . , ( , .. , , - ).
ANSYS , - . , . , .
. , . , , .
. , , , (. 11). , . , , .
. 11
: , , , , “” (.. ). , .
. 12
, .
, , ( ). , , (. 12). ANSYS/FLOTRAN . , .
(. 13). - . , , , . , - . , .
. 13
.
, , , - , , , ( ).
. . , , , . , .
ANSYS - . , . , , . , - , . , . , , , , , .
, , (. 14). , ( ) , “” . , , , , , , .
. 14

, ANSYS (APDL) .
, , ( ), . log-, .. ASCII, . , ANSYS c .
log-, ANSYS , . . - . , , . , , - .
, ANSYS, , , (. 15). - , .
. 15
ANSYS . , 1/8 , - . .

- ANSYS, , , . , , .
, , . , , .
, . . ANSYS , .

, . ANSYS , - .
, . , , , .
, , . . , , -.
. , , , . (, ).
() , . (.. , ) . , , , .
, . , , , , , .
-. , . , , - . , , .
, , , ( “” - birth “” - death), (MDOF) .
, . . , , , . .
, ANSYS .

, ANSYS, . , - .
(), (), , . - . , , , , , ; , . , ( ) ( ). , “”.
, , , , . .
, , . , , . , , , . ( ) , .
ANSYS Rank-n , , .. , . , , , .. n. .
ANSYS , . , . , . , , , , , . . .
, . . , .
ANSYS : PowerSolver (PCG), (JCG) (ICG). , . . ( , ) , , , .
PowerSolver , “” . , -. , , . PowerSolver h-, -, . , , .
ANSYS , ; Block Lanczos (. , ). ( PCG) , (. ).
, ANSYS/LS-DYNA. - ANSYS, LS-DYNA3D, , Livermore Software Technology. , ( ; ; ; , , ). . , , .
ANSYS/LS-DYNA ANSYS/ Multiphysics, ANSYS/Mechanical ANSYS/Structural -- . , , ANSYS , ANSYS/LS-DYNA. , . ANSYS/LS-DYNA , , SHELL181 , . , , , .

ANSYS , , , (. 16, 17). , . , , .
, , , . ANSYS .
[K] {u} = {F},
{F} , , . , .
ANSYS , , , . , . ( “ ”.)
. 16
. 17
( ) . .

, . . :
· ( );
· ( );
· ();
· , .
ANSYS - :
[M]{u’’} + [C]{u’} + [K]{u} = {F(t)},

[M]
(t)
- .
{u}, . , .
ANSYS : , , , .

. , , : [M], [C], [K]. : , , , . , ( ), ( ), ( ).
. - ( ).
. .
. , , , , .
, , ( ) . . , , . .
, [M], [C] [K] . . , . , .
. . , , .., - , .
, . . , , . . , ( ).
( , , , ..) . . (, - ).
. , , , (. 18). ( , , , , ..) , .
, , ANSYS ANSYS-DYNA, . , .
. 18
. 19
, .
.

, (. 19). , , .
. , . , . , . ANSYS , .
ANSYS - (), , , :
[M]{u’’} + [C]{u’} + [K]{u} = 0.
, . ( ) [C]{u’},
([K] - (([M]){u}= 0,
(( ( ) - , {u} ( , ) - .
([K] + i([C] - (([M]){u} = 0.
ANSYS . , . ; , . PowerDynamics ( PCG) , .
, , , . ( -, ), . -, , , . , / , , , . , , .

, {F(t)} Fo ( ( ( ):
{F(t)} = {Fo (cos((t + () + i sin((t + ())}.
( , . , . , .
: , . , , , [K], [M] [C]. , . , , , . .
() , . [K], [M] [C] ( - ). .

. , . , , , .
, . : , , . ( ) - , , .. . , .
. : Wilson-CQC, “ ”, “ ”, “ ” , .
- DDAM. .

, . , , , . , , , . ( ), . , .
( ) ; , ANSYS, . , , .
: (, , ), ( , , ..) ( , , ..). .
, , . , , , , .

, -, , , -, , .
, , , . ANSYS : .

, , (. “ ”), .. , , . , . , .
ANSYS . ( ) , . :
([K] - ([S]){u} = 0,
“-”, , , . (. 20).
, . , ( ), , . , . .
. 20

, -, , :
[K] i-1 {(u}i = {F} - {Fel }i-1,

{(u}i
{u}i = {u }i-1 + {(u}i ;
{u}i
{F}
{Fel }i-1
(i - 1).
ANSYS (u . , . , (u (.. ). (, ) , .
, , , (. 20). , ( ).
, . . , , . , . . , .
, . -, , . - “-”, (. 21, 22).
. 21
. 22

. , , , . , , , .
ANSYS , . . “” , .. . , ; . .
, , . ANSYS -, , , . (. 22).
- / .
[K] i-1 {(u}i = {FA} - {FNR}i-1,
:
{(u}i
{(u}i = {u}i - {u }i-1;
{u}i
{FA}
{FNR}i-1
, . , . ({FA} - {FNR}i-1 ) / {u}i .
. ( ) . ANSYS , , . , .
. “”. ; . , , . ANSYS , . , .
, ANSYS , , , , . , , , .
ANSYS/LS-DYNA, , , , , , .
ANSYS, , , . : , .
. 23
, , ANSYS .

, , . ANSYS . , . , , , , . -.
: , . , , , , (. 23). , . , , , .
ANSYS : , - -.
( = (eq - (y .
(eq - , , ; (y - , . , ( < 0 , ( = 0 . .

(eq = (1/2[((1 - (2)2 + ((2 - (3)2 + ((3 - (1)2 ]
, (eq = (y , (y - .
, , . :
{d(p} = ({(Q/((},
. , , . ANSYS : . ; , , . , .
, . ANSYS : , , , , , - . , .
· , . , . . .
· , , . , , , “-”. . .
· , . . -. .
· , , . , .
· , . . .
· - , , , . , , . . .
· , . , ; , , “-”. .
· . , , ANSYS, .
ANSYS, , .
- “-”, . , .
. -, . :
· ;
· ;
, - , ANSYS. ( ). , . 24.
ANSYS . ( ); , .
, , . , ANSYS.
- , , . , .
ANSYS/LS-DYNA, ANSYS , , , , , , .
. 24
, “-”.

. 25
. , . , .
. , - . . ANSYS .
ANSYS, , , . , .
. , -. , , .
(, ) . . , , . .
ANSYS [S], [K]. . , :
([K] + [S]){u} = {F}.
, , . ANSYS , , . , . , , .
. ( ) , (, ) . , . ANSYS [K], , , ( [M] K,
K = K - (2M.
- , , . - , (, , , ). , , , , , . ANSYS :
· , . . , .
· - ANSYS , . , , . . , .
, . , . (birth - death).
· “ - ” “ - ” . . , .
· , . , , , .
· - . , .
· , . , 40 .
· / ( ) ( ). , .
· - , . , .
· , , , , . , , , , .
· , , . . , , , , ..
, . , .
, . - , , , , . , .
, , (“” “”) . . (, ), ( ) , . ANSYS.

- , , . : . , . , , (. 26).
ANSYS , () . , , .
ANSYS:
· -;
· ;
· .
, . . , . , .
ANSYS , , . - , . , , , () - (). , “”, , .
. , ( ) , , . , , .
. :
· ;
· ;
· ;
. , , , . . , . .
, , . . , . , , . , , , , . , , .
, . . -. . , .
, . , .
. 26

- :
[C]{T} + [K]{T} = {Q},

[C]
[K]
- .
ANSYS :
· ;

[K]{T} = {Q}.
, .
, ( “” ). ( ) ; , .
. . . , , . , , . {Q} T4 , T, .. .
, . ANSYS -, . ,
[K] i {(T} i+1 = {QA} - {QNR}i ,
i - . ( ); , . , , .. . ( ) / .
, , . . , , (). .
. 27

. . , . , .

[C] {T} + [K]{T} = {Q},
, , .
- -/ . . . .
( , ..) . , .

( ), . ANSYS (. 28).
( ), . , , .
ANSYS , . . , “ - ” . ANSYS ( ), .
. 28
ANSYS “-”.
-
- ANSYS . . .
ANSYS . , . . .
- . ANSYS , , . . , . . . , .
, . , , , . - , .

:
· , ;
· , ;
· .
ANSYS . , , , . ANSYS , . , (, ), . , , .
, ANSYS . , , , , , . , . , .

[K]{(U} k = {R} - {F},
{U} k+1 = {U} k + {(U } ,

[K]
{F}
, - U=( U=Ax, Ay, Az. -. .
. , .
ANSYS , , - . , , , , , , (. 29).

. ANSYS : . , .. , , : , (, ; ( ), . . , , , .
. 29
- :
[K + j(C]{A} = {F},
{A}
( , - ) . - - . : , , , , , , .
- :
[C]{A} + [K]{A} = {F},

[C]
{A}
[K]
- -. - , . -. - ; . , ANSYS . . , , , - , .

, .. . , . :
[M]{Ax} + [C]{Ax} + [K]{Ax} = {F},

[M]
[K]
{A}
{A}
{F(t)} = {Fo (cos((t + () + i sin((t + ())}.
, [K], [M] [C]. (ICG). , , , 10 , , .

. , .
ANSYS ,
[M]{Ax} + [C]{Ax} + [K]{Ax} = {F}.

([K] - (([M]){Ax}= 0,
(( ( ) - , {Ax} ( , ) - .
([K] + i([C] - (([M]){Ax} = 0.
: . , . .

, , , , , , , , , .
. . ( ), - , (). .

ANSYS (), . : . , .. . - , .
- :
[K]{V} = {I},

- :
[K]{V}= {Q},
, . , . .

- . :
[C]{V} + [K]{V} = {i},

[K]
{i}
, , ( ).
, . , , , . , , , . ( ) .
, . .
:
0 0 0
CAA 0 0
Kii
Kie
CiA
A
A
i
e
V
, , , , , , , , .

ANSYS ( , ) , . , .
ANSYS/FLOTRAN . , X-Y.

ANSYS/FLOTRAN, , ANSYS, ANSYS/Multiphysics. FLOTRAN ANSYS, .
, , , , , . , , . .
, , (. 26). . : , , , .
:
· , ; , . , .
· , , . , . , , .
· , . , . , , , .
, . , , . , , .
· , , . . , .
- :
Kxx Kxy Kxz - Cx 0
Vx
Vy
Vz
P
T
FT
Vx, Vy, Vz, P, T : , . ( ) . , - . , F , , - .
. , k (. . ANSYS/FLOTRAN , . , . . , .
ANSYS/FLOTRAN . . , , , , . (TDMA) . , , .
, , , . , .
. , , . , , .
ANSYS FLOTRAN . . . , , . ANSYS .
. , . , , . . , . , , , .
, . . , , , .
, . , ( ), , , , (, ). . -, . , . (, ), ( , ).
, . .
ANSYS/FLOTRAN FLOTRAN, , .
ANSYS/FLOTRAN , . , , ; , .
, , ( 1000 ... 10000 ) . .…