更新时间:2022-09-22 16:03:42
本节书摘来自异步社区《ANSYS 14热力学/电磁学/耦合场分析自学手册》一书中的第1章,第1.3节,作者: 胡仁喜 , 张秀辉 更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。
ANSYS 14热力学/电磁学/耦合场分析自学手册
ANSYS软件是融合结构、热、流体、电磁、声学于一体的大型通用有限元分析软件,可广泛用于核工业、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、能源、汽车交通、国防军工、电子、土木工程、造船、生物医学、轻工、地矿、水利、日用家电等一般工业及科学研究。该软件可在大多数计算机及操作系统中运行,从PC到工作站直到巨型计算机,ANSYS文件在其所有的产品系列和工作平台上均兼容。ANSYS多物理耦合场的功能,允许在同一模型上进行各式各样的耦合计算成本,如:热—结构耦合、磁—结构耦合以及电—磁—流体—热耦合,在PC上生成的模型同样可运行于巨型机上,这样就确保了ANSYS对多领域多变工程问题的求解。
1.3.1 ANSYS的发展
ANSYS能与多数CAD软件结合使用,实现数据共享和交换,如AutoCAD、I-DEAS、Pro/Engineer、NASTRAN、Alogor等,是现代产品设计中的高级CAD工具之一。
ANSYS软件提供了一个不断改进的功能清单,具体包括:结构高度非线性分析、电磁分析、计算流体力学分析、设计优化、接触分析、自适应网格划分、大应变/有限转动功能以及利用ANSYS参数设计语言(APDL)的扩展宏命令功能。基于Motif的菜单系统使用户能够通过对话框、下拉式菜单和子菜单进行数据输入和功能选择,为用户使用ANSYS提供“导航”。
1.3.2 ANSYS的功能
1.结构分析
专项分析用于模拟非常大的变形,惯性力占支配地位,并考虑所有的非线性行为。它的显式方程求解冲击、碰撞、快速成型等问题,是目前求解这类问题最有效的方法。
2.ANSYS热力学分析
热力学分析一般不是单独的,其后往往进行结构分析,计算由于热膨胀或收缩不均匀引起的应力。热分析包括以下类型。
3.ANSYS电磁分析
电磁分析中考虑的物理量是磁通量密度、磁场密度、磁力、磁力矩、阻抗、电感、涡流、耗能及磁通量泄漏等。磁场可由电流、永磁体、外加磁场等产生。磁场分析包括以下类型。
4.ANSYS流体分析
流体分析主要用于确定流体的流动及热行为。流体分析包括以下类型。
5.ANSYS耦合场分析
耦合场分析主要考虑两个或多个物理场之间的相互作用。如果两个物理场之间相互影响,单独求解一个物理场是不可能得到正确结果的,因此需要一个能够将两个物理场组合到一起求解的分析软件。例如:在压电力分析中,需要同时求解电压分布(电场分析)和应变(结构分析)。