Ansys 2022R2结构产品Mechanical新功能亮点

Ansys 2022R2已于近日正式发布，各产品线模块安装包已列入Ansys用户门户网站的下载专区，供广大客户下载安装。

作为结构仿真的旗舰产品Ansys Mechanical，在2022R2版本继续从前后处理、耦合场分析、非线性自适应、结构优化、线性动力学、并行求解性能、增材制造、Workbench Ls-Dyna等方面持续提升，以下为您做简单的亮点汇总，获取更多详细信息请参见文末说明：

2022R2 Mechanical新功能内容提纲

2022R2版本中，Mechanical界面提供了一个新的附加组件功能选项卡；使您能够在无需打开扩展管理器的情况下快速访问相关常用功能，例如疲劳、增材制造、刚性动力学等。

在上面附加组件工具条中有些是可能比较熟悉的组件，因为它们以前被称为ACT插件，在2022R2该版本中有几个附加组件是新的，包括以下内容：

提供了所有必要的选项来研究空气动力学，以研究涡轮机械叶片的可靠性。

螺栓工具插件提供了自动化螺栓标准建模的工具。

简化了设置使用烧结材料模型的模拟过程；烧结模拟可预测烧结过程中的收缩和重力变形，以便检查最终尺寸公差。

对于 3D 结构分析，现在可以使用Reinforcing Stress State属性为表面实体指定加强筋的应力状态。

Piezoelectric Materials：为了更好的进行压电分析，工程数据工作区中现在提供了一个新的压电材料库。

New Body Grouping Option：现在当您导入Mechanical APDL数据库(.cdb)文件时，Body Grouping属性有一个新选项，即Ansys Element Type Number。

Reverse Shared Normals：在给定特定的接触条件，Contact Region对象的Scope类别具有了新属性，它们是：Reverse Shared Contact Normal和Reverse Shared Target Normal。其能够选择共享边或面的子集，并反转接触/目标单元法线方向。

现在，当使用 Physics Preference 属性的 Explicit 选项对 Patch Conforming Tetrahedrons (PC Tet) 进行网格划分时，网格生成器在最大纵横比方面提供更高质量的结果。PC Tet 网格器的稳健性对于脏几何也得到了显着改善。

此外，显式选项具有某些新的默认行为，具体来说，Max Size 属性自动设置为与均匀目标网格的 Element Size 属性相同；并且对于Surface实体，Capture Curvature和Capture Proximity全局细化属性自动设置为 Off。

壳网格现在支持两种不同的Washer控制方法：Basic基本和Advanced高级。使用Basic方法，您只需确定所需几何实体的范围，程序会自动计算附加参数以确保获得的最佳质量。Advanced方法使您能够控制所有Washer参数，如控制分割数以及直径与Washer高度的关系等。

现在Multizone分网方法控制中的Decomposition Type属性，新增两个选项：Thin Sweep 和 Cart Sweep。这些新方法利用了blocking引擎来生成网格。Thin Sweep 选项用于薄壁实体，对其以Hex为主的网格划分，而Cart Sweep选项用于2.5D 实体。

Meshed with Cart Sweep Multizone

Meshed with Thin Sweep Multizone

新版本特征检测工具的性能得到了增强：在大而复杂的几何图形上检测3D孔和圆角时，速度提高了7倍。在下面的示例模型中，大约有4000个面，在不到15秒的时间内检测到圆角和孔。

New Step Type：现在对于谐波声学和谐响应分析，可以使用多个载荷步方式求解，支持的载荷类型有远端力和力矩、力、位移和加速度。以前仅支持旋转速度(RPM)。此外，这些多载荷步谐响应分析还支持用户定义频率User Defined Frequencies的方式加载。

您现在可以从上游耦合场谐响应分析中导出速度，在下游独立声学耦合场谐响应分析中应用这个速度作为声学激励：如下图所示。

耦合场静态分析现在支持电（传导）Electric (Conduction)物理场类型。这指定了热和电传导物理场的相互作用，以进行热电分析以及结构与热电传导的耦合分析。

耦合场瞬态分析现在通过压电耦合来支持结构和电（电荷）物理场之间的相互作用。该分析还支持压-电与声学物理场的耦合。

结构优化分析新增一种新的优化方法，即Mixable-Density可混合密度方法。该方法与基于密度的方法有相同的数学背景，并且它与基于水平集的技术相交叉而功能得到丰富。

Imported Body Force Density: 新版本现在支持以外部数据External Data方式导入Body Force Density体力密度载荷到谐响应分析系统中。比如在电机NVH分析中就可以使用它将第三方软件分析的体力密度载荷形式的电磁力导入。

在静态结构分析中，Imported Pressure导入压力边界条件有一个新属性：即Apply To Initial Mesh。现在可以使用此属性来指定边界条件是直接应用于初始网格还是应用于新生成的网格。另外，具有非线性自适应区域的实体现在支持热条件边界条件的应用。

New Hybrid Parallel Processing Capability新的混合并行处理能力：现在，当使用 Mechanical APDL求解器时，您可以在 Solve Process Settings 对话框中指定混合并行处理选项。此混合选项同时使用了分布式和共享内存并行处理。此功能可减少内存使用，更有效地使用硬件。

2022R2版本在Workbench中增加了多个LS-Dyna的材料本构模型，如下所示：

*MAT_GENERAL_VISCOELASTIC 

*MAT_ENHANCED_COMPOSITE_DAMAGE 

*MAT_LAMINATED_COMPOSITE_FABRIC 

*MAT_COMPOSITE_FAILURE 

*MAT_ORTHOTROPIC_SIMPLIFIED_DAMAGE 

*MAT_ADD_DAMAGE_GISSMO 

*MAT_ADD_EROSION

来源：艾迪捷