Дипломная работа: Автоматизированный анализ проектирования на микроуровне

Модульное строение способствует формированию системы в зависимости от потребностей и финансовых возможностей пользователя.

Средства автоматизации подготовки расчетов позволяют проводить оценочные расчеты проектировщикам, не имеющим глубокой подготовки: автоматическое построение пространственных сеток конечных элементов с измельчением ее в местах концентрации напряжений, наличие модуля оптимизации конструкций.

FFE-методы скоростного расчета сокращают время расчета в десятки раз, при этом использование системных ресурсов (оперативная память, дисковое пространство) уменьшается на порядок. Повышение производительности расчетов при этом качественно изменяет подход к использованию COSMOS: в результате отбрасывается необходимость упрощения сложных пространственных моделей, а это уже - значительный скачок в производительности и оперативности процесса конструкторской доводки.

Функциональные возможности:

Определение параметров напряженно-деформированного состояния

Тепловые расчеты

Динамика

Физическая и геометрическая нелинейность

Ламинарные и турбулентные потоки

Электромагнитные расчеты

Оптимизация конструкций

Библиотека материалов

Подготовка данных для других программ МКЭ

4.2 ANSYS

Многоцелевой конечно-элементный пакет для проведения анализа в широком круге инженерных задач. Особенностью программы является файловая совместимость всех членов семейства ANSYS для всех используемых платформ. Многоцелевая направленность программы позволяет использовать одну и ту же модель для решения таких связанных задач, как прочность при тепловом нагружении, влияние магнитных полей на прочность конструкции, тепломассоперенос в электромагнитном поле.

Внутренний язык программирования APDL позволяет программировать любые процедуры, параметризовать построение модели, расчет и вывод результатов. ANSYS позволяет подключать пользовательские модели, написанные на FORTRAN, C++.

Программа ANSYS обладает многими возможностями конечно-элементного анализа - от простого линейного статического до сложного нелинейного динамического (нестационарного). Процедура типового расчета может быть разделена на три основных этапа:

Построение модели.

Приложение нагрузок (включая и граничные условия) и получение решения.

Просмотр и анализ результатов.

Построение модели (Preprocessor)

Этот этап включает определение типов конечных элементов, их констант, свойств материала и геометрии модели.

Задание типов элементов (ElementType)

Библиотека конечных элементов программы ANSYS содержит более 100 типов, каждый из которых определяет, среди прочего, применимость элемента к той области расчетов (прочностной, тепловой, магнитный и электрический анализ, движение жидкости или связанные задачи), характерную форму элемента (линейную, плоскую, в виде бруска и т.д.), а также двумерность и трехмерность элемента как геометрического тела.

Задание констант элементов (RealConstants)

Константы элемента - это свойства специфические для данного типа элемента, такие как параметры поперечного сечения балочного элемента.

Задание свойств материалов (MaterialProps)

Свойства материала требуются для большинства типов элементов. В зависимости от области приложения свойства могут быть линейными, нелинейными и\или анизотропными.

Создание геометрической модели (-Modeling-)

Основной целью на этапе разработки геометрической модели является создание адекватной конечно-элементной модели, состоящей из узлов и элементов. При создании конечно-элементной модели используются три метода: твердотельное моделирование, каркасное моделирование и прямая генерация сетки.