Spis treści:
- Co nowego w Ansys 2023R2?
- Domyślne ustawienia kontaktów
- Mesh Quality Worksheet
- Post-processing
- Harmonic Balance Method (HBM) Analysis
- SpaceClaim Meshing
Co nowego w Ansys 2023R2?
W najnowszej wersji oprogramowania Ansys pojawiło się wiele zmian oraz nowości. W przypadku analiz mechanicznych, specjaliści z firmy Ansys naprawdę rozwinęli skrzydła.
Wprowadzone modyfikacje dotyczą drobnych usprawnień istniejących narzędzi oraz wprowadzają szereg nowych, pozwalających na przyspieszenie procesu przygotowania analiz oraz prezentacji wyników. Tym razem zakres wprowadzonych zmian obejmuje m.in. modyfikacje domyślnych ustawień powszechnie wykorzystywanych obiektów (domyślne sformułowanie kontaktów), aż po wprowadzenie zupełnie nowego rodzaju analizy (Harmonic Balance Analysis).
Nie wybiegajmy jednak do przodu, wszystko po kolei. Na co więc warto zwrócić uwagę?
Domyślne ustawienia kontaktów
Jedna z najważniejszych zmian, wprowadzonych w nowej wersji dotyczy domyślnych ustawień stref kontaktowych, a dokładniej wykorzystywanego w analizie sformułowania. Kwestia ta odnosi się do stref kontaktowych typu „Bonded” zdefiniowanych pomiędzy ciałami typu Solid-Shell, Shell-Shell oraz Shell-Beam.
Opcja „Program Controlled” od teraz wykorzystywać będzie sformułowanie „MPC” zamiast „Augmented Lagrange” (Rys. 1). W rezultacie uzyskana dokładność wyników w kontaktach, w których występują szczeliny ulegnie poprawie. Jednocześnie pozwoli to na zmniejszenie problemów związanych z penetracją stron kontaktowych oraz z uzyskaniem zbieżnego rozwiązania. W analizach niebędących analizami mechanicznymi (np. analizy termiczne, analizy coupled field, itp.), domyślne ustawienie „Program Controlled” nadal wykorzystywać będzie sformułowanie „Augmented Lagrange”.
Rys. 1 Porównanie sformułowania kontaktów MPC oraz Augmented Lagrange
Mesh Quality Worksheet
Jednym z głównych składników dobrze przygotowanej analizy jest wysokiej jakości siatka. Również w tym przypadku Ansys postanowił wyciągnąć pomocną dłoń w kierunku użytkownika. Jednym z ciekawszych narzędzi do kontroli jakości siatki jest wprowadzony w poprzedniej wersji „Quality Worksheet”, który uległ drobnym modyfikacjom oraz doczekał się własnego przycisku (Rys. 2).
Rys. 2 Nowy przycisk uruchamiający „Quality Worksheet” w zakładce „Mesh”
Kryteria „Target Quality” przeniesione zostały do zakładki „Details” (Rys. 3).
Natomiast sam arkusz wzbogacono o dodatkową kolumnę prezentującą wartości średnie (Rys. 4).
Warte wspomnienia jest, że w przypadku aktywowania „Quality Worksheet” oraz zmiany trybu wyświetlania w oknie graficznym zmianie ulegnie również legenda (Rys. 5), która zostanie dostosowana do arkusza (kolor żółty – warning, kolor czerwony – error).
Ciekawostką mogą okazać się skróty klawiszowe Shift+W/Shift+S pozwalające na kolejno dodawanie/odejmowanie aktualnie wyświetlanych warstw elementów skończonych (Rys. 6).
Post-processing
W odniesieniu do post-processingu wielokrokowych analiz Harmonic Response rozszerzona została ilość możliwych do wygenerowania wyników. Obecnie wielkości takie jak prędkość, przyspieszenie (w funkcji częstotliwości oraz RPM) lub Modal Coefficient Factors (MCF) dostępne będą w formie wykresów waterfall (Rys. 7).
Rys. 7 Przykładowe wykresy waterfall
Warto również wspomnieć o nowej możliwości wyciągania sił i momentów reakcji bezpośrednio z wybranych przez użytkownika Element Faces (Rys. 8).
Korzystając z nowej pozycji „Contour Edge Line Weight”, dostępnej w zakładce Graphics w oknie opcji, istnieje możliwość zmiany grubości krawędzi, na których wyświetlane są mapy konturowe wyników (Rys. 9).
Harmonic Balance Method (HBM) Analysis
Wspomniany wcześniej, nowy rodzaj analizy przydatny jest w przypadku potrzeby analizowania problemów dotyczących wymuszeń harmonicznych z lokalnymi nieliniowościami. Przykładami mogą być tutaj modele posiadające szczeliny, pęknięcia, tłumiki tarciowe, skręcane komponenty, itp.
Siły nieliniowe pochodzące od elementów nieliniowych są obliczane w dziedzinie czasu. Metoda przemiennej częstotliwości i czasu (AFT) jest stosowana do łączenia analizy multi-harmonicznej wykonywanej na elementach liniowych i sekwencyjnych analiz przejściowych przeprowadzanych na elementach nieliniowych. Procedura metody równowagi harmonicznej automatycznie dzieli model podczas rozwiązania, aby działał w pamięci rozproszonej równolegle (DMP) przy użyciu dwóch procesorów. Nieliniowe rozwiązanie multi-harmoniczne działa na jednym procesorze, głównym procesie MPI, podczas gdy analiza transient AFT działa na innym procesorze (Rys. 10).
SpaceClaim Meshing
Główne zmiany w SpaceClaim Meshing dotyczą usprawnień z zakresu pracy nad blokami. Możliwe jest teraz wybieranie powierzchni na podstawie grup (Named Selection) oraz cięcie bloków przy użyciu płaszczyzn (Rys. 11).
Rozbudowane zostały również do mapowania siatki powierzchniowej typu „Semi-structured” (Rys. 12). Opcje mapowania pozwalają teraz na uzyskanie jeszcze wyższej jakości elementów skończonych bez konieczności dodatkowego podziału bloków za pomocą tzw. O-, C-, oraz L-Gridów.
Ponadto poprawiono ogólną stabilność programu oraz przyśpieszono prędkość generowania siatki regularnej. Ostatnią wisienką na torcie jest możliwość bezpośredniego łączenia ze sobą obiektów „Blocking”.
Autor: Marcin Dudała, MESco sp. z o.o