ANSYS?Multiphysics多物理場仿真

概述

在不斷拓展的仿真應用中,工程師和設計者必須精確預測復雜產品在多種物理場相互作用的自然界中的真實行為。ANSYS多物理場解決方案使得用戶能夠評估他們的設計在真實世界多物理場條件下的運作狀況。ANSYS提供的軟件使得工程師、科學家們能夠在簡單統一的工程仿真環境中模擬結構力學、熱傳遞、流體流動和電磁學相關問題及其多物理場相互作用的問題。

ANSYS Mulitiphysics為多物理場和單一物理場分析都提供了全面的解決方案。該產品包含結構、熱、流體和高-低頻電磁場分析功能,包含多物理場直接耦合場單元和ANSYS多場求解器,從而同時提供直接耦合和順序耦合求解多物理場問題的解決方案。將工業界領先的結構、熱、流體和電磁各學科求解器技術與開放的ANSYS Workbench環境、靈活的仿真方法和并行產品組合包結合起來,ANSYS Mulitiphysics為用戶提供足夠的手段解決真實世界的、具有挑戰性的多物理場問題。

多物理場帶來的更多好處:

  • 針對所有物理場的高品質求解器:結構力學、熱傳遞、流體流動和電磁場
  • 統一的多物理場仿真環境
  • 全參數化多物理場分析
  • 多物理場仿真的并行求解

功能特色

可靠的求解器技術

ANSYS多物理場解決方案建立在可靠的求解器技術之上,已被世界頂尖大學和公司的幾十年應用所證實。在所有物理學科中的技術深度和寬度是理解不同物理學科之間相互作用所必須的。ANSYS將工業領先的結構、熱、流體和電磁各學科求解器技術與開放的ANSYS Workbench環境、靈活的仿真方法和并行的產品組合包結合起來,為用戶提供足夠的手段解決真實世界的、具有挑戰性的多物理場問題。

汽車刀片保險絲耦合電傳導、熱傳遞和熱應力分析的多物理場分析

統一仿真環境

ANSYS Workbench平臺是一個強大的多物理場仿真環境,為ANSYS核心功能的應用增添了利器,為CAD接口、幾何修復、網格劃分、結果后處理提供通用工具,并賦予協同工作能力。ANSYS Workbench環境使得多物理場仿真能夠在這樣一個開放、適應的軟件架構中完成。

感應加熱爐電磁-流體耦合

靈活的仿真方法


ANSYS多物理場解決方案提供了兩個被公認的求解技術來求解多物理場問題,包括直接耦合求解與順序耦合求解。這兩種途徑提供了靈活的仿真方法來求解廣泛的直接耦合和順序耦合的多物理場問題,如:感應加熱、靜電激勵、焦耳熱生成和流固耦合作用(FSI)。

直接耦合場單元

直接耦合場單元允許用戶僅使用一個有限單元模型,選擇合適的耦合物理場選項,就能求解耦合場問題。直接耦合場求解技術通過允許用戶創建、求解和后處理一個簡單的分析模型,極大地簡化了各種各樣多物理場問題的模擬。

直接耦合場單元的特點:

  • 單一模型簡化多物理場仿真
  • 支持主要的耦合物理場
  • 高度非線性多物理場求解的魯棒性
  • 支持并行處理
  • 包含幾何非線性

順序耦合求解

順序耦合技術允許工程師們通過將多個單一物理場的模型耦合到統一的仿真環境中,用ANSYS Workbench中的自動多物理場耦合技術求解多物理場問題。該平臺對于諸如熱-應力分析、微波加熱和流固耦合等多物理場問題,支持單向和雙向順序求解。

順序耦合求解特點:

  • 不同分析系統之間自動載荷映射
  • 單向和雙向耦合
  • 支持不同物理模型之間的異構網格
  • 物理專家之間的協作
  • 高級流固耦合
多物理場耦合的關鍵在于各場分析數據的無縫傳遞,如果沒有協同統一的數據庫,或者不是同一家公司產品,分析數據的傳遞通常是無法達到無縫的要求的。ANSYS不僅提供結構、流體、熱、電磁單場分析功能,而且這些分析在統一模擬環境、數據庫中進行。經過多年的不斷發展和完善,以先進的分析技術和理念引領著多物理場仿真的發展方向。

相關模塊

ANSYS Mechanical/Emag為結構、熱和低頻電磁場分析提供了全面的解決方案。該產品包含了所支持物理場對應的直接耦合場單元和ANSYS多場求解器,提供直接耦合和順序耦合求解多物理場問題的解決方案。

ANSYS Mechanical/CFD-Flo為結構、熱和流體分析提供了全面的解決方案。該產品包含了所支持物理場對應的直接耦合場單元和ANSYS多場求解器,提供直接耦合和順序耦合求解多物理場問題的解決方案。

ANSYS Mechanical為結構和熱分析提供了全面的解決方案。該產品包含了所支持物理場對應的直接耦合場單元和ANSYS多場求解器,提供直接耦合和順序耦合求解多物理場問題的解決方案。

ANSYS CFD為計算流體動力學提供了全面的解決方案,同時包含有CFX和Fluent求解器。該產品與ANSYS Mechanical的授權相結合,就擁有單向和雙向流固耦合功能。

ANSYS HFSS是三維全波電磁場仿真的全面解決方案,表面和體積損失導入到ANSYS Mechanical中進行熱仿真。

ANSYS Maxwell是低頻電磁場仿真的全面解決方案,它包含了與ANSYS Mechanical和ANSYS Fluent的鏈接,以便對于機電設計進行流體、熱和應力分析。

在ANSYS Workbench環境完成的汽車排氣歧管分析。ANSYS Fluent求解的共軛傳熱模型的溫度映射到ANSYS Mechanical熱-應力求解


用ANSYS CFX和ANSYS Mechanical完成的三葉閥的雙向流固耦合分

典型應用

流固耦合

? 汽車燃料噴射器,控制閥,風扇,水泵

? 航天飛機機身及推進系統及其部件

? 可變形流動控制設備,生物醫學上血流的導管及閥門,人造心臟瓣膜

? 紙處理應用,一次性尿布制造過程

? 噴墨打印機系統

壓電應用

? 換能器,應變計,傳感器

? 麥克風系統

? 噴墨打印機驅動系統

熱-電耦合

? 載流導體, 匯流條

? 電動機,發電機,變壓器

? 斷路器,電容器,電感

? 電子元件和電子系統

? 熱-電冷卻器

MEMS應用

MEMS是最需要多場耦合分析的領域之一,ANSYS是可以真正模擬MEMS產品的軟件

? MEMS梳狀驅動器(電-結構耦合)

? MEMS扭轉諧振器(電-結構耦合)

? MEMS加速計(電-結構耦合)

? MEMS微泵(壓電-流體耦合

? MEMS熱-機械執行器 (熱-電-結構耦合)

? 其它大量的MEMS裝置


心臟瓣膜的流固耦合

流動控制裝置的流固    
 
壓電微泵的流固耦合
 
混合動力汽車發動機定子電磁-結構分析


?
香港最准单双中特