Быстрое развитие вычислительной техники и ее внедрение практически во все  сферы  жизни привело к тому, что сегодня грамотный специалист в любой области знаний должен хорошо ориентироваться в мире компьютеров и владеть необходимыми программными средствами. Современный инженер не возможен без знания систем автоматического проектирования (CAD – Computer Aids Design), автоматического производства (CAM – Computer Aids Manufacturing) и автоматического инженерного анализа (CAE – Computer Aids Engineering). Такие CAD/CAM системы как AutoCAD, DUCT, Pro/Engineer, Unigraphics и SolidsWorks широко используются для компьютерного моделирования изделий сложной формы, с последующим выпуском чертежей и генерацией управляющих программ  для станков с ЧПУ. Однако эти специализированные пакеты численного моделирования не обладают развитыми средствами инженерного анализа.

CAE-системы инженерного анализа (ABAQUS, ANSYS, COSMOS, I-DEAS, NASTRAN, и другие) позволяют  не  только  выполнить качественное моделирование систем различной физической природы, но и исследовать отклик этих систем на внешние воздействия в виде распределения напряжений, температур, скоростей, электромагнитных полей и т.д. Использование таких программ помогает проектным организациям сократить цикл разработки, снизить стоимость изделий и повысить качества продукции. В связи с этим одной из новых задач высшей школы является подготовка специалистов, владеющих современными программными комплексами инженерного анализа.

Одним из самых распространенных таких комплексов  сегодня  является программа ANSYS, использующая метод конечных элементов. Многоцелевая направленность программы, независимость от аппаратных средств (от персональных  компьютеров  до  рабочих станций и суперкомпьютеров), средства геометрического моделирования на базе B- сплайнов (технология NURBS), полная совместимость с CAD/CAM/CAE системами ведущих производителей и «дружеский» интерфейс привели к тому, что именно ANSYS в настоящее время используется во многих университетах для обучения студентов и выполнения научно- исследовательских работ.

Более 35 лет использование программы ANSYS дает возможность  ее  клиентам  производить продукцию высокого качества и быстро добиваться успеха на рынке товаров и услуг. В течение этого времени компания ANSYS, Inc., непрерывно совершенствуя технологию, создает гибкие и удобные системы численного моделирования для  широкого круга отраслей производства, что позволяет различным компаниям выполнять полноценный анализ своих проектных разработок и тем самым добиваться максимальной эффективности затрат на вычислительную технику и программные средства.

То, что когда-то было рождено усилиями одного человека, превратилось в компанию с более чем двумястами служащими, работающих на пользователей всего мира, число которых превышает пятьдесят тысяч. Доктор Джон Свенсон, основавший фирму ANSYS, Inc. в 1970 году с целью коммерциализации методов компьютерного моделирования, стал одним из пионеров внедрения конечно-элементного анализа (FEA). Его деятельность способствовала становлению индустрии компьютерного проектирования (CAE). Сегодня многие ведущие корпорации мира считают обязательным иметь программное обеспечение фирмы ANSYS. В число клиентов компании ANSYS входит первая десятка промышленных  корпораций  из  числа ста наиболее процветающих фирм мира, публикуемых в рубрике «Global 100» журнала «Fortune Magazine».

Компания ANSYS, Inc. продолжает выполнять роль новатора в области вычислительных технологий. Она первой реализовала такие нововведения, как выполнение анализа на персональном компьютере (РС), интегрированное средство решения  задач гидроаэродинамики (CFD) и многоцелевой пакет для решения сложных проблем физики и механики. Фирма ANSYS, Inc. инвестирует исследовательские работы и дальнейшее развитие компании, гарантируя своим клиентам непрерывное пополнение программных средств с маркой ANSYS, неизменно отвечающих их инженерным запросам.

Компания ANSYS, Inc. следует подходу к проектированию и производству изделий, который опирается на расчет, строится с привязкой к анализу и позволяет избежать дорогостоящих и длительных циклов разработки типа «делать-ломать». В длительном и многостороннем процессе проектирования анализ, ведущийся  постоянно,  используется  на всех стадиях разработки. В качестве стратегического  партнера  фирма  сотрудничает  с другими компаниями, помогая им  провести  необходимые изменения и  сохранить первенство в конкурентной борьбе. Предлагаемые фирмой ANSYS средства численного  моделирования   и анализа удобны для пользователя, совместимы с другими пакетами, работают на различных платформах и позволяют решать связанные задачи механики и физики.

В настоящее время программа ANSYS представляет собой многоцелевой пакет проектирования и анализа, признанный во всем мире. Первая реализация программы значительно отличалась от последних ее версий и касалась только решения задач теплопередачи и прочности в линейной постановке. Как и  большинство  других  программ того времени, она работала в пакетном режиме и лишь на «больших» машинах.

В начале 70-х годов в программу было внесено много изменений в связи с внедрением новой вычислительной технологии и реализацией запросов пользователей. Были добавлены нелинейности различной природы, появилась возможность использовать метод подконструкций, была расширена библиотека конечных элементов. Компания обратила внимание на появившиеся в то время миникомпьютеры и векторные графические терминалы. В течение нескольких лет эти новые аппаратные средства были освоены программными разработками фирмы, породив новую эру компьютерного решения инженерных задач.

В конце 70-х существенным дополнением к программе ANSYS явился интерактивный режим работы. Это значительно упростило процедуры  создания конечно-элементной модели  и оценку результатов (пре- и постпроцессорная обработка). Стало возможным использовать интерактивную графику для проверки геометрии модели, заданных свойств материала и граничных условий перед началом счета. Графическая информация могла быть сразу же выведена на экран для интерактивного контроля результатов решения.

Сегодня ANSYS – это чрезвычайно мощная и удобная программа. Каждая ее версия включает новые и расширяет прежние возможности пакета, что делает программу быстродействующей, более гибкой и удобной. Эти ее качества помогают пользователям справиться с непрерывно возрастающими запросами современного промышленного производства.

Программа ANSYS – это гибкое, надежное средство проектирования и анализа. Она работает в среде операционных систем самых распространенных компьютеров – от РС до рабочих станций и суперкомпьютеров. Особенностью программы является файловая совместимость всех членов семейства ANSYS для всех используемых  платформ. Многоцелевая направленность программы (т.е. реализация в ней средств  для  описания отклика системы на воздействия различной физической природы) 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. Модель, созданная на РС, может использоваться  на  суперкомпьютере. Это обеспечивает всем пользователям программы удобные возможности для решения широкого круга инженерных задач.

Как новичкам, так и опытным пользователям эта программа предлагает непрерывно растущий перечень расчетных средств, которые могут учесть разнообразные конструктивные нелинейности; дают возможность решить самый общий случай контактной задачи для поверхностей; допускают наличие больших (конечных) деформаций и углов поворота; позволяют выполнить интерактивную оптимизацию и анализ влияния электромагнитных полей, получить решение задач гидроаэродинамики и многое другое – вместе с параметрическим моделированием, адаптивным перестроением сетки, использованием р– элементов и обширными возможностями создания макрокоманд с помощью языка параметрического проектирования программы ANSYS (APDL). Система меню (на основе разработки фирмы Motif) обеспечивает ввод данных и выбор действий  программы  с помощью панелей диалога, выпадающих меню и окон списка, помогая пользователю управлять программой. Средства твердотельного моделирования включают в себя представление геометрии, основанное на использовании сплайновой технологии NURBS, геометрических примитивов и операций булевой алгебры (выполняемых модулем SHAPESä фирмы XOX Corp., который встроен в программу ANSYS).

Модуль программы ANSYS Design Data Accessä (DDA) обеспечивает передачу  в программу моделей, созданных средствами компьютерного проектирования (CAD), что исключает повторение выполненной прежде работы. Назначение модуля DDA состоит в том, чтобы дать пользователю возможность получить результаты конечно-элементного анализа, которые в полной мере обусловлены исходной информацией, содержащейся в проектной разработке, а также предоставить современные и самые совершенные средства обмена данными. Программные средства серии DDA Connection могут работать совместно с разработками многих ведущих поставщиков CAD-программ, включая компании Parametric Technology Corporation, EDS/Unigraphics и Computervision Corporation. Последней версией  этой серии является программное средство DDA Interactive, позволяющее использовать для конечно-элементного анализа непосредственно CAD-модели за счет  современного  интерфейса и установлению взаимосвязи между CAD-информацией и данными, требующимися для проведения анализа. Кроме того, возможности анализа и оптимизации программы ANSYS легко переносятся на CAD-модели за счет использования форматов IGES  и STEP для пересылки геометрии или соответствующего интерфейса ведущих  CAD- программ.

Программа ANSYS является средством, с помощью которого создается компьютерная модель или обрабатывается CAD-модель конструкции, изделия или его составной части; прикладываются действующие усилия или другие проектные воздействия;  исследуется отклики системы различной физической природы в виде распределений напряжений и температур, электромагнитных полей. Программа используется для оптимизации проектных разработок на ранних стадиях, что снижает стоимость продукции. Все  это  помогает проектным организациям сократить цикл разработки, состоящий в изготовлении образцов- прототипов, их испытаний и повторном изготовлении образцов, а также исключить дорогостоящий процесс доработки изделия.

В ряде случаев испытания образцов являются нежелательными или невозможными. Разработчики, использующие программу ANSYS, могут выявить возможные недостатки проекта или найти его оптимальный вариант до начала изготовления или эксплуатации продукции. Конечно-элементный анализ с помощью программы ANSYS может помочь значительно уменьшить расходы на проектирование и изготовление, добавить уверенности разработчику в правильности принятых им решений.

Программа ANSYS может быть положена в основу сквозной подготовки студентов ряда специальностей, начиная с первого курса и заканчивая дипломным проектом. На младших курсах студенты могут ознакомиться с возможностями геометрического моделирования сложных конструкций средствами ANSYS, а также пересылки геометрии из CAD программ путем использования стандартных графических форматов IGES и STEP. Далее, в курсе теоретической механики, с помощью ANSYS могут решаться задачи статики, кинематики и динамики. Решение целого ряда задач может быть освоено студентами и  в  последующих курсах общепрофессиональных и специальных дисциплин. Благодаря наличию в ANSYS модулей теплового и гидроаэродинамического анализа, а также анализа электромагнитных, электрических полей и пьезоэлектрических явлений программа также может быть использована при подготовке специалистов по ряду специальностей  большинства  факультетов университета.

Семейство ANSYS-программ

Совокупность программных средств фирмы ANSYS состоит из обширного семейства удобных, многоцелевых расчетных кодов, имеющих много общего и призванных удовлетворять потребности пользователя в решении обширного круга инженерных задач. Основной продукт, пакет ANSYS/Multiphysics, представляет  собой  достаточно исчерпывающее программное средство. В дополнение к нему фирмой созданы  расчетные коды в виде подмножества специализированных, автономных программ или модулей, расширяющих удобство и функциональные возможности программных средств для анализа проектных разработок.

Все многочисленное семейство программных средств фирмы ANSYS разделяется на две категории.

Многоцелевая программа и ее подмножество:

• ANSYS/Multiphysics, самый мощный, многоцелевой продукт компании, представляет собой программное средство анализа для широкого круга  инженерных  дисциплин, которое позволяет проводить расчетные исследования не только в таких отдельных областях знания, как прочность, распространение тепла, механика жидкостей и газов или электромагнетизм, но и решать связанные задачи. Эта  изощренная  программа обеспечивает оптимизацию проектных разработок на уровне, позволяющим моделировать инженерные проблемы в наиболее полной постановке.
• ANSYS/Mechanical предоставляет широкие возможности для выполнения проектных разработок, анализа и оптимизации: решение сложных задач прочности конструкций, теплопередачи и акустики. Эта программа, обеспечивающая проверку правильности проектных работ, является мощным инструментом для определения перемещений, напряжений, усилий, температур и давлений, а также других важных параметров.
• ANSYS/Structural выполняет сложный прочностной анализ конструкций с учетом разнообразных нелинейностей, среди которых геометрическая  и  физическая нелинейности, нелинейное поведение конечных элементов и потеря устойчивости. Используется для точного моделирования поведения больших и сложных расчетных моделей.
• ANSYS/LinearPlus представляет собой более дешевый вариант пакета ANSYS/Mechanical для решения задач линейной статики (с нелинейными элементами зазора и большими прогибами балок и оболочек), динамики и устойчивости.
• ANSYS/Thermal – это самодостаточная, отдельная программа, тоже отпочковавшаяся от пакета ANSYS/Mechanical, для решения тепловых стационарных и нестационарных задач.
• ANSYS/PrepPost является программой, которая обеспечивает быстрое и удобное построение конечно-элементных моделей. Постпроцессор позволяет обрабатывать результаты всех видов анализа, доступных программе ANSYS.
• ANSYS/ED представляет собой программу, обладающую возможностью расчетного кода ANSYS/Multiphysics, но имеющую ограничения по размерам расчетной модели. Этот доступный пакет является идеальным для обучения и подготовки персонала.

Автономные программы:

• ANSYS/FLOTRAN – это удобное программное средство для решения разнообразных  задач вычислительной гидроаэродинамики (CFD), включая ламинарное и турбулентное течение несжимаемых или сжимаемых потоков. Эта программа совместно с пакетом ANSYS/Mechanical образует уникальное расчетное средство с оптимизирующими возможностями, которое удовлетворяет самым разнообразным потребностям в области механики и физики.
• ANSYS/Emag представляет собой самодостаточный пакет для численного моделирования электромагнитных полей и решения задач, связанных с явлениями электричества и магнетизма. В совокупности с другими пакетами фирмы ANSYS создает многообразные возможности для решения задач механики сооружений с учетом влияния гидродинамических и электромагнитных явлений.
• ANSYS/LS–DYNA – это вариант пакета с решателем явного типа, который предназначен для решения прочностных задач динамики при больших нелинейностях. Эта программа может быть добавлена к уже имеющейся лицензии или использоваться автономно для численного моделирования процессов формования материалов, анализа аварийных столкновений и ударов при конечных деформациях, нелинейном поведении материала и контактном взаимодействии большого числа тел.
• ANSYS/LS–DYNA PrepPost™ обладает всеми пре- и постпроцессорными возможностями пакета ANSYS/LS-DYNA, включая средства твердотельного моделирования, построения сетки, задания нагрузок и граничных условий, показа поверхностей и линий равного  уровня, преобразования результатов и их анимации, но при отсутствии решателя.

Обмен данными с другими системами

Программа ANSYS может обмениваться  данными  с большинством ведущих CAD-систем,  и фирма ANSYS, Inc. активно работает со многими другими  разработчиками  с  целью создания более совершенных расчетных средств, помогающих пользователям работать производительно. ANSYS, Inc. предоставляет удобный доступ к широкому набору средств инженерного поиска и предлагает разнообразные типы конечно-элементного анализа для сокращения цикла производства. Существо технических решений, составляющих программу DDA (ANSYS Design Data Access – доступ пакета ANSYS к проектным данным), состоит в совмещении средств анализа с проектными  данными  и  обеспечение  функционального доступа к средствам анализа на основе современных и совершенных процедур обмена данными.

Программные продукты серии ANSYS DDA Connection обеспечивают точный импорт геометрической модели из CAD-систем, нанесение сетки высокого качества и получение результатов анализа для этих моделей. Анализ новых разработок и их составных частей проводится без дорогостоящего и длительного перестроения CAD-модели. Пользователь  имеет возможность применять те эффективные средства программы ANSYS, которые используются для учета разнообразных нелинейностей, анализа электрических явлений и решения задач гидроаэродинамики.

Программное средство DDA Interactive позволяет использовать для конечно-элементного анализа непосредственно CAD-модели за счет современного интерфейса и установления взаимосвязи между CAD-информацией и данными, требующимися для проведения анализа. Кроме того, возможности анализа и оптимизации программы ANSYS легко переносятся на CAD-модели за счет использования форматов IGES и STEP для пересылки геометрии или соответствующего интерфейса ведущих CAD-программ.

Программа ANSYS поддерживает совместимость со всеми этими и другими пакетами, которые построены с использованием общей технологии. Это дает гарантию,  что  пользователь не столкнется с непредвиденными трудностями при работе с пакетами численного моделирования, не обладающими развитыми возможностями анализа. В этом случае не так уж важно, используется ли какое-то приложение или CAD-система.

Еще одной программой, которая использует доступ к  средствам  анализа непосредственно из CAD-систем, является ANSYS/ProFEA. Эта программа дает возможность оптимизировать проект, созданный в пакете Pro/ENGINEER, обеспечивая пользователю доступ к полному набору инженерных решений. Программа ANSYS/ProFEA напрямую использует параметрическую модель пакета Pro/ENGINEER, так что в передаче данных нет необходимости, и потому изменения в проект вносятся очень быстро.

Модуль PREP7 FEA Interface обеспечивает передачу данных из  препроцессора  CAD- систем в программу ANSYS. Этот интерфейс основан на передаче информации об узлах и элементах, поэтому пользователь CAD-системы получает доступ к возможностям программы ANSYS, используя привычную среду обмена данными.

Геометрическая модель на базе В-сплайнов (технология NURBS) передается в различные программы благодаря использованию открытых файловых стандартов, подобных формату IGES. Фирма ANSYS, Inc. разрабатывает трансляторы к программе ANSYS для программ анализа других разработчиков. Файлы данных этих программ  могут  содержать  только данные, относящиеся к конечным элементам: координаты узлов,  связность  элементов,  а также свойства материалов и граничные условия. После трансляции  и  преобразования  данных к формату препроцессора программы ANSYS, для дальнейшей обработки модели может использоваться полный набор средств препроцессора. Двунаправленные трансляторы для взаимообмена данными созданы для программ CSA/NASTRAN, UAI/NASTRAN и MSC/NASTRAN, а также для пакетов Algor, COSMOS, PATRAN, I-DEAS и ABAQUS.

База данных и формат файлов

В программе ANSYS используется одна, центральная, база данных для всего набора сведений, относящихся к модели и результатам решения. Сведения о  модели  (включая  данные о геометрии твердотельной и конечно-элементной моделей, свойствах материалов и т.д.) записываются в базу данных на стадии препроцессорной подготовки. Нагрузки и результаты решения записываются процессором решения. Данные, полученные на основе результатов решения при их постпроцессорной обработке, записываются постпроцессором. Сведения, внесенные одним из процессоров, доступны, при необходимости, для других процессоров. Например, общий постпроцессор может считывать данные, относящиеся к решению и модели, а затем использовать их для постпроцессорных вычислений.

Файлы используются для пересылки данных из одной части программы в другую, для создания базы данных и для сохранения выходных результатов работы. Эти файлы включают файлы базы данных, результатов, графических объектов и т.п. Создаваемые программой  файлы имеют формат ASCII (т.е. могут легко читаться и редактироваться) или двоичный формат. По умолчанию бинарные файлы создаются программой ANSYS с использованием внешнего формата (IEEE Standard), обеспечивающего обработку данных различными аппаратными средствами. Например, данные о геометрии модели могут быть созданы пользователем в одной компьютерной системе, а затем без затруднений использованы другим пользователем программы, установленной на другой платформе.

Интерфейс пользователя

Несмотря на то, что программа ANSYS располагает богатыми и  сложными  возможностями, ее организационная структура и «дружеский» графический интерфейс пользователя (GUI) делают изучение и применение программы очень удобным. Используется отвечающий современным требованиям интерфейс, созданный на основе разработки Motif Standard.

С помощью этого интерфейса обеспечивается удобный интерактивный  доступ  к  функциям, командам, документации и справочным материалам программы, создается своего рода путеводитель, обучающий пользованию программой шаг за шагом при проведении анализа. В то же время программой предоставляется полная документация в интерактивном режиме и самая современная система HELP на основе гипертекстового представления для помощи опытным пользователям при выполнении сложных видов работ. Система меню наделена «интуитивными» свойствами, помогая пользователю целесообразно управлять программой. Исходные данные можно вводить с  помощью  манипулятора  «мышь», клавиатуры или сочетая эти два варианта.

Существуют четыре общих метода ввода инструкций для программы, когда используются следующие возможности интерфейса: меню; панели диалога; линейка инструментов; непосредственный ввод команд.

Меню представляет собой перечень нескольких логически  связанных  процедур  управления программой, которые расположены в отдельных окнах. К этим окнам, которые можно переместить или убрать с помощью мыши, доступ возможен в процессе работы. Команды программы объединены в отдельные функциональные группы для быстрого доступа в соответствующие моменты. Семь основных меню или оконных областей,  показанных на рис. 1, включают в себя следующее.

Современные мегатренды, такие как 5G, беспилотные транспортные средства и электрификация, значительно меняют среду разработки продукта, усложняя предприятиям задачу по сохранению темпа развития в условиях сокращающихся бюджетов и сроков. Скорость, гибкость и доступность ANSYS 2019 R1 позволяют инженерам любого уровня подготовки применять его для разработки изделий следующего поколения. Решения ANSYS 2019 R1, начиная с революционных подходов в ANSYS Fluent и заканчивая сверх-точными решениями для аддитивного производства и передовыми возможностями новой линейки продуктов ANSYS Motion, значительно повышают производительность во многих отраслях промышленности. Специалисты предприятий могут уверенно принимать критически важные решения, связанные с изделием, расширяя границы инноваций и ускоряя время вывода на рынок, при этом сохраняя высокое качество.

ANSYS Motion

Решение предназначено для моделирования динамики многотельных объектов, состоящих из деформируемых и недеформируемых твердых тел, в неявной постановке. Имеет значительно больший функционал по сравнению с ANSYS Rigid Body Dynamics.

3D проектирование

Возможности предварительного анализа и исследования конструкций в ANSYS Discovery с каждой версией становятся все более доступными, позволяя минимизировать затраты и сроки проверки концептуальных идей. Введение интерактивной топологической оптимизации в реальном времени в ANSYS Discovery Live обеспечивает выведение концептуального проектирования на новый уровень, позволяя значительно снизить вес конструкции при сохранении прочности в автоматизированной и единой среде. Новая возможность анализа случайных вибраций в ANSYS Discovery AIM позволяет оценить статический отклик конструкции на случайное возбуждении на основе заданной спектральной плотности мощности.

Новые функции ANSYS Discovery SpaceClaim, совместно с добавленными ограничениями и связями на этапе создания эскиза, позволяют значительно упростить управление параметрическим проектированием.

Механика твердого тела

Моделирование аддитивного производства в Workbench Additive в новейшей версии ANSYS 2019 R1 теперь проводится с учетом релаксации напряжений после термообработки. Также состоялся полноценный релиз модуля Additive Science, предоставляющий исследовательскую среду для вычисления оптимальных параметров процесса спекания. Новая функция General Asymmetric для совмещения 3D и 2D осесимметричных деталей в одной модели снижает размер этой модели, тем самым экономя вычислительные ресурсы и время. В задачах топологической оптимизации теперь полностью поддерживаются тепловые граничные условия, что позволяет проводить связанные тепло-прочностные расчёты для оптимизации тепловых напряжений. Новые возможности армирования элементов для температурного анализа позволяют более эффективно моделировать работу изделий, содержащих волокна или слои с тепловыми характеристиками, отличающимися от основного объёма материала. Кроме того, дополнены возможности акустического и гармонического расчётов, а также модулей AQWA и Workbench LS-DYNA. Отдельно стоит упомянуть новый сервис ANSYS Cloud (поддерживаются ANSYS Mechanical и ANSYS Fluent, начиная с версии 19.2), дающий пользователям доступ к облачным вычислениям в ANSYS из любой точки мира.

Механика жидкостей и газов

В новой версии ANSYS 2019 R1 основной упор был сделан на простоту и удобство использования CFD-инструментов. В частности, разработчики ANSYS Fluent добавили новые цветовые схемы, которые делают работу с Fluent ещё более приятной и комфортной. ANSYS Fluent стал намного интерактивнее, давая возможность пользователям с легкостью переносить настройки из одной расчетной сессии в другую. Кроме того, разработчики Fluent продолжают развивать идею единого рабочего окна, в котором содержатся все основные инструменты, необходимые для успешного выполнения CFD-анализа. В свою очередь в ANSYS CFX существенно доработали инструмент, позволяющий задавать рабочие точки для выполнения ряда расчетов с созданием рабочей карты. Была улучшена модель пленочного охлаждения, а за счет внедрения нового подхода для осуществления гармонического анализа удается значительно снизить время расчета турбомашин. Для возможности совместного моделирования в ANSYS CFX появилась поддержка технологии FMI 2.0 (Functional Mockup Interface), которая позволяет обмениваться данными со сторонними приложениями.

Высокочастотный электромагнитный анализ (HF)

В обновлении 2019 R1 ANSYS в пакетах для высокочастотного анализах (High Frequency) представлено несколько довольно интересных возможностей. В HFSS изменения коснулись в основном решателей, благодаря которым расчет электромагнитных характеристик моделей с  большим электрическим размером стал еще эффективнее. Также была произведена интеграция пакета анализа электромагнитной совместимости EMIT в ANSYS Electronics Desktop, правда пока что в демоверсии. В 3D Layout дизайнере обновился механизм построения сетки, который теперь работает еще быстрее, чем раньше. Также в 3D Layout стал доступен анализ поля в дальней зоне и постобработка результатов, аналогичная HFSS. В приложении Circuit Designer появились частотно-зависимые источники сигналов, для анализа характеристик излучения печатных плат. Эти источники могут быть использованы в 3D Layout Designer путем их добавления через динамическую ссылку. В новой версии Electronics Desktop появилась возможность экспортировать изображения в высоком качестве (8K UHD) прямо через графический интерфейс. Также появилась возможность экспортировать анимацию в формате .WebM, совместимым с HTML5. Была улучшена анимация в Optimetrics и увеличена производительность при работе с 3D компонентами. Добавление 3D компонентов в модель теперь происходит в 3-4 раза быстрее, чем раньше. Соответственно быстрее происходит и проверка модели (Validation) перед запуском на расчет.

EMI Scanner

В Electronics Desktop и SIwave теперь доступен инструмент EMI сканер, позволяющий производить анализ конструкции на наличие проблем воздействия электромагнитных помех (Electromagnetic Interference – EMI). Проблемы, связанные с EMI, могут возникнуть в конце цикла проектирования устройства, и. как правило. их довольно сложно и дорого устранять. EMI сканер может автоматически произвести полный анализ платы на наличие распространенных нарушений при проектировании устройства, способных привести к проблемам электромагнитной совместимости и сделать устройство чувствительным к электромагнитным помехам или стать источником этих помех. Низкочастотный электромагнитный анализ(LF) Конкуренция на рынке коммерческого программного обеспечения в области разработки электрических машин поторапливает разработчиков создавать все более интересные и востребованные возможности расчётных модулей. В новой версии основная часть улучшенных технологий решателей связаны с облегчением решения задач, связанных с разработкой электропривода. Большой акцент сделан на формирование законченного процесса моделирования шума и вибрации электрических машин в диапазоне скоростей. Важные улучшения сделаны в высокопроизводительных вычислениях, в частности декомпозиция сеточной модели гармонического решателя. Улучшена интеграция ANSYS Icepak AEDT в рабочее место для решения электротермических задач. Для индукционного нагрева подготовлен специализированный функционал связки решателей электромагнитного поля с ANSYS Fluent. Многие улучшения сделаны для повышения качества и удобства использования электромагнитных продуктов, постобработки результатов, создания сеточных и геометрических моделей.

Встраиваемое программное обеспечение

Обновленная версия ANSYS 2019 R1 предоставляет новые возможности для разработки и проектирования программного обеспечения в автомобильной отрасли, в том числе в сфере разработки беспилотных транспортных средств. ANSYS 2019 R1 обеспечивает проектирование и генерацию кода для многоядерных вычислительных систем, а также предоставляет расширенные возможности для тестирования. Реализация новых возможностей направлена на оптимизацию процессов разработки критичных по безопасности систем с целью снижения финансовых затрат, а также времени, необходимого для сертификации. Обновленный ANSYS SCADE Suite упрощает и ускоряет разработку модельно-ориентированного программного обеспечения автомобилей, соответствующего таким промышленным стандартам как, например, ISO 26262 и AUTOSAR. ANSYS SCADE Suite обеспечивает поддержку процессов разработки критических по безопасности приложений, предназначенных для параллельного вычисления на многоядерных платформах, включая Kalray MPPA, а также последнее поколение Infineon AURIX.  SCADE Test Model Coverage является единственным инструментом, позволяющим выполнять единственное мероприятие, которое обеспечивает одновременное достижение целей по покрытию модели и структурному покрытию исходного кода. Данный инструмент дает возможность выполнить эффективный поиск ошибок в разрабатываемых приложениях, а также обеспечить строгое выполнение рекомендаций стандартов и руководств DO-178C / DO-331 (КТ-178С / Р-331).

Моделирование на системном уровне

ANSYS 2019 R1 дополнен новыми функциями и возможностями, которые усиливают решения в области проектирования моделей системного уровня в различных отраслях и сферах применения, включая разработку беспилотных транспортных средств, электромобилей и цифровых двойников. Обновление в ANSYS medini analyze ориентировано в большей степени на аэрокосмическую область. Добавлены и улучшены: встроенный редактор для оценки рисков (FHA), расширенный анализ дерева отказов (FTA) для моделей времени и риска, обмен данными анализа безопасности с FMEA MSR-XML. Эти новые функции позволят быстрее и точнее выполнять анализ функциональной безопасности для ARP4761 и других стандартов безопасности. ANSYS Twin Builder теперь позволяет быстрее и эффективнее создавать, проверять и развертывать цифровые двойники. Новые и улучшенные функции включают в себя экспорт моделей и возможности создания их в режиме реального времени, новый инструмент создания динамических ROM моделей пониженного порядка, усовершенствования рабочих процессов с Modelica, а также шифрование IEEE VHDL-2008. Новые предложения для Twin Builder включают Twin Builder Premium, который добавляет возможности создания динамического ROM, и Twin Builder Enterprise с возможностями экспорта моделей и создания их в режиме реального времени. ANSYS VRXPERIENCE занимает лидирующее положение в автономном проектировании, предоставляя новые возможности для разработки, виртуального тестирования и верификации. Совместное моделирование с использованием ANSYS VRXPERIENCE и ANSYS SCADE позволяет ускорить разработку динамического поведения для систем интеллектуального освещения. Кроме того, ANSYS VRXPERIENCE Sensors обеспечивают наиболее полное и мощное моделирование датчиков на специализированном рынке. И наконец, ANSYS VRXPERIENCE HMI, включающий приложения “Head-Up Display”, ”Perceived Quality” и “Sound Dimension”, допускает человеческий фактор в цикле разработки. Все эти функции объединяются в ANSYS VRXPERIENCE Driving Simulator, на платформе SCANeR, для повышения реалистичности сценариев, их моделирования и верификации.

Оптика

ANSYS SPEOS расширяет возможности моделирования и ускоряет проектирование новых изделий, устраняя возможные проблемы на ранней стадии разработки. Теперь доступна улучшенная модель зрения для симуляции влияния внешних эффектов на восприятие человеческим глаз. Улучшенный интерфейс ANSYS SPEOS позволяет достигать соответствия качества изделия требуемым характеристикам при помощи нового универсального механизма оптимизации, адаптированного для сложных оптических систем. В новой версии появился расширенный режим моделирования интеллектуального освещения, применяемого в автомобильной промышленности. Дополнение ANSYS SPEOS HUD Design and Analysis специально разработано для моделирования HUD-дисплеев, проецирующих изображение на стекло автомобиля.

Подробнее о новых возможностях ANSYS вы можете узнать у специалистов нашей компании.

Источники: https://cae-expert.ru/, https://unn.ru/

Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!