ANSYS - программная среда для конечно-элементного анализа

(2 голоса, среднее 4.50 из 5)

Программное обеспечение - Инструкции по выбору и установке программ

ANSYS – это универсальный конечно-элементный программный комплекс, предназначенный для решения задач в различных областях инженерной деятельности.

Семейство продуктов ANSYS:

Professional - Высокоэффективный комбинированный пакет, предназначен для расчета линейных статических задач прочности, модального анализа, стационарных и нестационарных задач теплофизики, включая теплопроводность, конвекцию и излучение. ANSYS Professional ориентирован на инженеров среднего звена.

Structural - Полный прочностной пакет (за исключением функций расчета гидрогазодинамики, тепла, электромагнетизма), включает функции прочностного анализа, расчеты линейной прочности, нелинейности (деформации, упругость, пластичность, текучесть, расчет элементов на растяжение-сжатие и др.). Контактные задачи. Частотная область динамического анализа (гармонический, спектральный, вибрации). Динамический анализ неустановившихся процессов; устойчивость конструкций; механика разрушений линейных и нелинейных задач для изделий из композиционных и армированных материалов, включая температурные воздействия. Совместный анализ, акустика.

Mechanical
Этот пакет прочностного анализа и тепла (за исключением функций расчета гидрогазодинамики и электромагнетизма) является наиболее универсальным модулем, позволяющим выполнять большинство линейных и нелинейных задач конечно-элементного анализа. Включает в себя все возможности, перечисленные в Structural, в сочетании с функциями расчета тепла (стационарный и нестационарный режимы, теплопроводность, радиация, конвекция).

Multiphysicsl
Наиболее полный пакет, включающий в себя все возможные физические дисциплины (прочность и тепло), а также электромагнитный анализ (магнитостатика, электростатика, электропроводность, низкочастотный гармонический анализ, высокочастотный анализ) и гидрогазодинамику (стационарная и нестационарная, сжимаемые и несжимаемые, ламинарные и турбулентные потоки; естественная и вынужденная конвекция, сопряженный теплоперенос; вязкие и многокомпонентные течения; фильтрация).

Emag
Специальный модуль расчета электростатики и магнитостатики, низкочастотного и высокочастотного анализа, нестационарных задач.

LS-DYNA
Программа высоконелинейных расчетов LS-DYNA, интегрированная в среду ANSYS, объединяет в одной программной оболочке традиционные методы решения с обращением матриц, специализированные контактные алгоритмы, множество уравнений состояния и метод интегрирования, что позволяет численно моделировать процессы формования материалов, анализа аварийных столкновений и ударов при конечных деформациях, при нелинейном поведении материала и контактном взаимодействии большого числа тел. С использованием LS-DYNA могут быть решены задачи динамического поведения предварительно напряженных конструкций и задачи исследования разгрузки конструкций, подвергнутых большим деформациям.

ICEM CFD
Комплексная система генерации любых типов расчетных сеток имеющая прямой интерфейс с CAD системами (Pro/E, Catia, Unigraphics,I-DEAS, SDRC, ICEM Surf). Экспорт сетки, более чем в 100 пакетов гидрогазодинамического и структурного анализа. Анализ и исправление геометрии, пре и пост-процессинг, адаптивная оптимизация сетки - это лишь основные ключевые моменты, позволяющие ускорить генерацию качественной сетки на основе любой геометрии.

CFX
Программный комплекс, сочетающий уникальные возможности анализа гидрогазодинамических процессов, многофазных потоков, химической кинетики, горения, радиационного теплообмена и многих других. CFX обеспечивает принципиально новый уровень решения задач вычислительной гидрогазодинамики за счет уникального сочетания технологий, начиная от прямого интерфейса к большинству CAD систем и заканчивая возможностью проводить сопряженный анализ течений и конструкций совместно с ANSYS Multiphysics. Широкий выбор моделей турбулентности в сочетании с линейным решателем и технологией "Algebraic Coupled Multigrid" позволяет добиться высокой точности результатов при решении различного класса задач.

Workbench
Новое поколение программных продуктов, в основе которых современный объектно-ориентированный подход к инженерному анализу, использующих возможности решателей ANSYS. Эта среда инженерного анализа предоставляет уникальные возможности по интеграции с CAD системами (в том числе двунаправленную ассоциативную связь). Можно сочетать процесс проектирования в CAD пакете с получением достоверных данных расчетов и проведением оптимизации конструкции. Workbench Products состоят из модулей: Design Simulation (использует лицензии DesignSpace, Professional, Structural, Mechanical), Design Modeler, DesignXplorer, FE Modeler.

ED (Educational)
Этот учебный пакет, который представляет собой ограниченный по количеству расчетных узлов и параллельным вычислениям модуль ANSYS Multiphysics. Пакет предназначен для вузов и других учебных учреждений с целью глубокого изучения проблем анализа и разработки специальных приложений с использованием технологии ANSYS, Inc.

PrepPost
Отдельный пре- и постпроцессор с полным набором возможностей по созданию, импорту и экспорту геометрических моделей, по построению, импорту и экспорту конечно-элементных сеток, по постановке задачи и обработке результатов (визуализация, листинг, операции над результатами и др.). Является полнофункциональной рабочей средой и обладает всеми ее функциями за исключением собственно решения задачи. Возможно использование нескольких рабочих мест ANSYS PrepPost в комбинации с любым расчетным продуктом. ANSYS LS-DYNA PrepPost - двусторонний интерфейс с программой LS-DYNA, позволяющий создавать, читать и редактировать средствами пре/постпроцессора конечно-элементные модели, считывать и обрабатывать результаты.

Геометрический моделировщик
Предназначен для создания геометрических моделей с помощью графических примитивов, операций с ними и их параметрического описания. Построение твердотельной модели в ANSYS возможно с помощью комбинации двух вариантов: при помощи булевых операций набора готовых примитивов или при помощи последовательного иерархического построения, начиная с опорных точек, затем - линий, сплайнов и далее - до твердого тела. Наличие этих вариантов построения дает гибкие возможности для быстрого создания сложных моделей. Посредством импорта моделей поддерживается двусторонний обмен данных с большинством CAD-систем, включая UG, Pro/E, а также чтение нейтральных геометрических форматов IGES, SAT, STEP и др.

Параллельные и многопроцессорные системы - Дополнительный модуль параллельных вычислений Parallel Performance for ANSYS позволяет решать большие задачи на кластерах вычислительных станций и на многопроцессорных станциях. На данный момент доступно четыре решателя для распределенных вычислений:

• DPCG - предопределенных сопряженных градиентов
• DJCG - сопряженных градиентов Якоби
• DDS - Distributed Domain Solver
• AMG - алгебраический многосеточный

На данный момент параллелизация возможна как на 32, так и на 64 разрядной технике. Используя решатель DPCG с опцией MSAVE становится возможным решить крайне большие задачи.

ANSYS университетам

ANSYS предлагает семейство академических продуктов основываясь на трех уровнях использования: Associate, Research и Teaching. Каждый уровень использования включает в себя диапазон некоммерческих продуктов, касающийся множества возможностей физики и более расширенного расчета связанных полей (многодисциплинарный анализ). Также ANSYS содержит дополнительные академические продукты, адресованные вопросам использования высокопроизводительных вычислений и специализированной предварительной обработки (preprocessing).

Условия Использования Продуктов:

Для всех академических продуктов, работа должна быть из общедоступной области, незакрытой. Пользователь(ли) должны иметь непосредственное отношение к академической организации.

Семейство Academic Teaching: Предназначено для обучения студентов (или аспирантов). НЕЛЬЗЯ использовать для исследований.
Семейство Academic Research: Предназначено для использования при академических исследованиях (или связанных или не связанных с получением ученой степени), которые финансируются по академическому гранту, стипендии или напрямую университетом. Может быть использовано для Академического обучения.
Семейство Academic Associate: Предназначено для использования при академических исследованиях (или связанных или не связанных с получением ученой степени),которые финансируются коммерчески. Может быть использовано для Академического обучения.

Академические CAD Интерфейсы:
Большинство академических продуктов содержат нижеследующие CAD интерфейсы:

Геометрический интерфейс для Parasolid
Геометрический интерфейс для SAT
Геометрический интерфейс для Solidworks
Геометрический интерфейс для CATIA V5
Геометрический интерфейс для SolidEdge
Геометрический интерфейс для One Space Designer
Геометрический интерфейс для Inventor/MDT
Геометрический интерфейс для NX
Геометрический интерфейс для Pro/ENGINEER
Прямой CAD Интерфейс SDRC I-DEAS (только ICEM)

Продукты Academic Toolbox (Дополнительные академические продукты):
Инструменты CFD Turbо

Отделены вследствие экспортных ограничений США ( Могут быть объединены/интегрированы в главные академические продукты в релизе 12.0)
Можно добавить к любому академическому продукту, содержащему возможности Вычислительной Гидрогазодинамики (CFD).
Содержат BladeModeler и TurboGrid

Инструменты Построения Сеток

Отдельно стоящий продукт
Содержат построение сеток ICEM CFD и инструменты экспорта сеток для сторонних решателей
Содержат DesignModeler и продукты взаимодействия с CAD
Главным образом для использования со сторонними CFD решателями

Инструменты Параллельной Обработки

Можно использовать только с продуктами уровня Academic Research.
Все продаются в расчете на процессор/ядро и зависят от "физики"

Вдобавок к перечисленным выше академическим продуктам, по низкой стоимости также предоставляется ANSYS ED - продукт с ограничением по количеству узлов/элементов предназначенный для домашнего использования студентами

Работает как под ОС Windows, так и под ОС Linux.

Сайт разработчика: http://www.ansys.com/

Бесплатные аналоги:

Elmer - открытый пакет для численного моделирования методом конечных элементов. Аналог коммерческих пакетов Femlab и Ansys. Включает, в частности, физические модели для задач гидродинамики, структурной механики, электромагнетизма, теплопередачи и акустики, загрузить можно здесь http://sourceforge.net/project/showfiles.php?group_id=147815&package_id=248200

Отзывы: