ansys mechanical180新功能更快更易用

1、ANSYS Mechanical18.0 新功能-更快更易用结构技术经理成都安世亚太科技复杂模型处理查找模型鼠标点到手疼批量选择面或体结果文件大不易查看或传输节点编号选择2266个零件Mechanical R18.0 的亮点3查找和过滤4选择与命名5施加梁单元连接预紧力6预紧力可以施加在Beam上热接触结果热分析接触结果中包括了Heat Reactions 可以查看两个部件之间的传递总热量。7RMB on desired contact regions to easily create the contact results查看注释 Probe Annotations任意移动注释信息Probe

2、的值和位置信息都会整理到表格RMB to easily delete and export probes8ANSYS Viewerü 三维ü 支持结果查看和后处理、标记、截面和多个窗口ü 不需要任何License，方便结果的传递和共享ü Supports files (*.avz) exported from ANSYS CFD Post and ANSYSMechanicalü 跟随ANSYS R18 一同安装9Export ANSYS Viewer (*avz) files from ANSYS Mechanical or CFD Post

3、Export *.avz from ANSYS CFD PostExport *.avz from ANSYS Mechanical10打开.avz格式文件11操作方便Zoom to FitRotate/Pan/MoveHot keys: Press X, Y, Z and R on key board for standard12Explore the mby selecting visibility13部件显示14剖分和查看截面结果Cut by X planeCut by Y planeCut by Z planeCut by user defined plane15标记和注释16视图17

4、Collaborate by saving and resuming ViewsResume a saved ViewCreate a new View18Interrogate the simulation results by using Probes19Load a sequence of *.avz files to compare the results20保存和打开21可以输出到ANSYS Viewer (AVZ)Free to view AVZ files22输出3D图片，可以采用ANSYS Viewer打开网格划分的亮点23新的网格评价指标 18.0 17.2 ü 可

5、以根据物理域设置目标网格质量指标ü 根据物理域设置网格错误限制条件 18.0 17.2 ü 新的形状检查选项“Errorsand Warnings”24警告单元 警告信息方便地提示了单元质量问题 用户可以调整和重新划分网格ü 网格质量警告的单元会被自动生成Named Selection25单元长度 对于显式动力学分析，增加了单元长度指标，以方便确定时间步CFL 条件：壳网格还不支持26扫掠网格的提升 提高网格的整齐性 17.0 18.0 27壳网格的能力提升17.0 Mesh提高网格分布格局提高鲁棒性18.0 Mesh28提高裂纹处的网格质量ü 提高裂纹

6、尖端的网格质量和分布 17.0 17.1/18.0 29局部 局部函数和去特征增加了函数的选项ü Uniform, Curvature, Proximity, or Curvature & Proximityü 在体和面中可以设置去特征的尺ü 越局部越具有优先权，例如边于体优先权高于面，而面优先权高30局部 自适应的函数和去特征函数在局部不支持ü Adaptive SF仅在总体中有效ü ANSYS 推荐采用Curvature 或 Uniform的 非线性结构分析中默认推荐使用Curvature函数函数进行网格划分 未来，Mechanic

7、al中进行的结构分析可能都会默认设置为Curvature函数两者主要区别:函数不同1.2. 网格质量准则不同31Defaults for Nonlinear Mechanicalphysics preferenceDefaults for Mechanicalphysics preference函数的应用小的退刀槽Adaptive SF小圆角两种方式：1.2.优先保证结构特征优先保证网格和质量Curvature SFAdaptive SF可以很好地获得粗糙的网格，并能捕捉到所有的结构特征其他的方获得更高的网格质量，而且会根据设置的去特征尺寸忽略或优化局部特征的网格。32函数和去特征 去特征&#

8、252; 默认ü 越局部的同时设于体和面时MeshSizeFeature Captur e的1/2，其他函数的最小的1/2优先于体的）Mesh Quality，优先级越高 （面的去特征去特征的操作与局部有关: 粗糙网格的面上，征被去除 在细化网格的面上，小特征会捉到33局部函数和去特征 整体采用默认设置，根据需要增加局部方法34局部函数和去特征 螺栓可以采用更小且统一的设置局部去特征来自动去除小的圆角或倒角35局部函数和去特征 采用proximity函数实现厚度方向三层网格36局部函数和去特征 Use face sizing with larger defeaturing and u

9、niform SF toremove unwanted features:37局部函数和去特征Easier setup and more flexibility38网格匹配的提升 提供了更好的应对不匹配拓扑特征的方法：指出不匹配的具体特征39网格匹配的提升 可以选择多个面或者Name Selection来进行网格匹配40网格匹配的提升Fast hex meshing Use with instancing to pattern meshes forrepetitive features:Use with node merge to get conformal mesh41壳/体结合的多体结构

10、支持壳体和实体网格之间的共享拓扑Surface skinning42接触能力提升43接触现在支持扩散自由度接触单元的多物理能力现在支持结构-热-电-扩散在不同表面和其周围的相互作用。这项功能对分析具有不同网格的装配体由于机械、热或者湿度扩散引起的的电迁移、热迁移、应力迁移问题非常有用。焊点内的电迁移和应力迁移滑动接触中的结构-扩散分析Struc-electric-diffusionDiffusion concentrationUniform temperature applied44接触算法的增强改进MPC bonded接触中的投影探测法（projection based detection）

11、，新的算法大大缩短了求解时间和内存使用量。在很多案例中，求解性能比之前版本提升了1020倍。提高了以下模型的计算精度：ü 垫片装配分析ü 断裂中，裂纹网格和基体网格的连接分析ü 声学流体固体相互作用模态分析45垫片模型-有摩擦接触461718Elapsed time (sec)53661186Speed up compared to 174.5x裂纹分析47V18 default settings (key4=2)V17 MPCprojection basedV18 MPCprojection basedElapsed time5342458Speed up co

12、mparedto v177.3x接触性能提升48compared new 18.0 to latest 17.0- substantial speedup!50004000300017.0 elapsed sec200018.0 elapsed sec1000025K37K56K58K150K GCGCGCGCGC处理大规模接触问题速度更快# DOF = 19.5 M28 MPC contactpairs8 processorsDMP49Elapsed TimeV17 default MPC settings (key4=2)V18 default MPC settings (key4=2)V

13、17 MPCprojection basedV18 MPCprojection basedTotal solution52772748 (2x)Crash after 4821211247Contact detection162798 (17x)3069518 (6x)初始接触刚度具有垫片单元的接触分析了接触单元的初始接触刚度，可应用于所有的垫片单元 新的初始刚度大大提高了收敛性R17.2: 136 IterationsR18: 68 Iterations50初始接触刚度分层结构R17.2: 295 IterationsR18: 27 Iterations51通用接触 支持所有的接触类型面-面

14、、边-面、边-边、点-面通过命令GCGEN建立点与面对接触CONTA175 单元用于建立点接触单元GCGEN,5.CONTA17552通用接触-周期对称模型可以应用于周期对称的分析中分析类型有：static、modal 、harmonic 分析53装配模型中模拟配合面对阻尼 装配体的振动问题可以考虑配合面阻尼特性的影响 两个绑定的接触对分别放在装配配合面下，适用于谐响应分析或者模态叠加法的分析类型：üüü一个激活了法向阻尼另一个激活了切向阻尼两个绑定的接触对可以分别设置的阻尼系数54接触单元新的输出项CTRQ二维轴对称模型输出接触对最大扭矩，命令是NLHIST 和

15、 NLDIAG。扭矩是与整体摩擦系数有关，可以通过放大摩擦系数来进行评估。这个结果对于具有螺纹连接的结构组件中具有很大作用。.Load Step1: Resolved the initial interference with mu=0Load Step2: changed the friction co-efficient mu=0.1Load Step3:fulid pressure penetration is applied pres =100Load Step4:applied axial displacement oneEnd uy=-.155New Fluid Pressure-

16、Penetration Loading PathKeyopt(14)=0:contact detection point which was previously exposed to the fluid pressure remains in the condition of “penetrating” unless the closed contact condition is reestablishedDisplacement =-3Keyopt(14)=2 (New) fluid pressure- penetration load is always newly applied fr

17、om the initial starting points regardless of the history of “penetrating” conditions.Fluid Pressure =36The mrepresents acylinder that iscompressed by a plate and the air pressure is applied at the edge contactContact StatusUSUM PlotFluidpressure56HPC的提升57Distributed ANSYS Enhancements 新特征ü 为谐响应

18、分析和周期对称模型的模态分析提供了新的分解算法ü 改变并行核数支持重启动ü 支持非线性网格自适应的并行运算 Improved scalingü Sparse solver & Block Lanczos求解算法的性能提升 减少内存的使用ü 稀疏矩阵法大大降低了内存需求58HPC性能提升新的域分解算法ü 之前版本，所有的分布式求解仅分解有限元网格Processor 3一组网格由单个核计算Processor 1Processor 4Processor 259HPC性能提升新的域分解算法ü 完全崭新的设计DDOPT,FREQ 

19、24; 分解频域DDOPT,CYCHI à 分解谐响应搜索域ü 对每个求解都计算ü 分布式求解器之间的数据传输最小化60HPC性能提升频域分解算法：ü 仅支持完全法ü 频率求解会分解给多核处理器求解 例如，谐响应分析要求100个频率点计算，采用4核分布式求解内核，每核计算25个频率Processor 2Processor 3Processor 1Processor 4050100150200300350400250Frequency (Hz)61HPC性能提升New domain decomposition algorithm for harm

20、onic62Solver Rating 2.6 million DOF; sparse solver Harmonic analysis w/ FULLmethod (128 frequency solutions) Linux cluster; each compute node contains 2 Intel Xeon E5-2690v3 processors, 512GB RAM, SSD, SLES 11.4 Mellanox FDR InfinibandDMP Scaling Comparison8060402000326496128Number of Cores3x speedu

21、pR18.0 (MESH) R18.0 (FREQ)Linear ScalingHPC性能提升DMP Scaling Comparison160120804000326496128160Number of Cores63Solver Rating 1.35 million DOF; sparse solver Harmonic analysis w/ FULL method (300 frequency solutions) Linux cluster; each compute node contains 2 Intel Xeon E5- 2695v3 processors, 256GB R

22、AM, SSD, CentOS 7.2 Mellanox FDR InfinibandR16.0 (MESH)R17.0 (MESH)R18.0 (MESH)R18.0 (FREQ)8xspeedupHPC性能提升周期对称模型的频域分解算法应用：ü 仅支持模态分析Only supported with modal analyses (ANTYPE,MODAL)ü 通过命令(CYCOPT command)分解给多核 例如，周期对称模型包含60只叶片的叶轮结构，求解30个For example, a cyclic symmetric modal analysis of a 60

23、-bladed disk solved with 3 DMP processes and 30 harmonic indices will have 10 harmonic indices solved on each processProcessor2Processor3Processor10155102025303540Harmonic Index64HPC性能提升DMP Scaling Comparison100R16.2 (MESH)R17.0 (MESH)80R18.0 (MESH)R18.0 (CYCHI)Representative image, not actual mLine

24、ar Scaling60402000Num16ber of C3o2res486465Solver Rating 2.2 million DOF; cyclic symmetry Modal analysis with LANB (40 harmonic indices, 10 freq/index) Linux cluster; each compute node contains 2 Intel Xeon E5- 2695v3 processors, 256GB RAM, SSD, CentOS 7.2 Mellanox FDR InfinibandHPC性能提升 从R18开始，用户在进行

25、static/transient analysis 的重启动分析时，可任意修改并行核数 之前版本是不能改动的All previousversionsincluding R18R18 gives usersthe flexibility to change core countsor66Base Static or Transient Analysis (DMP wi h 32 cores)Restarted Analysis (DMP with 64 cores)Base Static or Transient Analysis (DMP w th 32 cores)Restarted Ana

26、lysis (DMP with 32 cores)HPC性能提升支持计算非线性自适应网格DMP Scaling Comparison2001601208040008Num1b6er of Core24s3267Solver RatingR18 - SMPR18- DMP2.7xspeedupHPC性能提升DMP Scaling Comparison50454035302520151050R14.51.5xR15.0R16.0speedupR17.0R18.0064Num1b28er of Cor1e9s225668Solver Rating 5.2 million DOF; sparse solver Nonlinear transient analysis Linux cluster; each compute node contains 2 Intel Xeon E5- 2695v3 processors, 256GB RA