Ansys Structures 2026 R1 koncentruje się na usprawnieniach, które mają realny wpływ na jakość i tempo pracy inżynierów, szczególnie w obszarach elektroniki, optymalizacji konstrukcji oraz analiz modalnych. Integracja narzędzi do analiz elektroniki bezpośrednio z Ansys Mechanical pozwala na płynne wczytywanie danych projektowych płytek PCB, korzystanie z bibliotek materiałów i warstw oraz szybkie modyfikowanie parametrów konstrukcyjnych. Dzięki temu przygotowanie modeli do analiz termicznych, wibracyjnych czy zmęczeniowych staje się znacznie bardziej efektywne, a cały proces modelowania jest spójny i pozbawiony konieczności przełączania się między różnymi środowiskami.

Nowe funkcjonalności w Ansys 2026 R1

Ważnym elementem wprowadzonym w wersji 2026R1 jest rozbudowana funkcja przewidywania zapotrzebowania na zasoby obliczeniowe. System potrafi określić, kiedy wykorzystanie procesora graficznego przyniesie wymierne korzyści. Mechanizm ten działa również w środowisku APDL. Pozwala to lepiej planować obciążenie sprzętowe, skraca czas obliczeń i zwiększa przewidywalność całego procesu symulacyjnego.

W zakresie optymalizacji konstrukcji pojawia się możliwość projektowania cienkościennych elementów z uwzględnieniem żeber i usztywnień. Funkcja ta umożliwia jednoczesne zmniejszanie masy konstrukcji oraz ocenę wykonalności produkcyjnej już na etapie optymalizacji. Jest to szczególnie istotne w projektach wymagających kompromisu między lekkością, a sztywnością.

W najnowszej wersji usprawniono również proces analiz modalnych: teraz obciążenia mogą być dodawane już podczas analizy modalnej i wykorzystywane w kolejnych etapach bez konieczności ponownego uruchamiania obliczeń. W dużych modelach przekłada się to na znaczące oszczędności czasu, pamięci operacyjnej i przestrzeni dyskowej, a także na większą stabilność całego procesu obliczeniowego.

Kolejną zmianą jest dodanie nowego Add-on – Fast Dynamic Response, który umożliwia szybkie wyznaczanie odpowiedzi dynamicznych na podstawie wyników analizy modalnej, bez wykonywania pełnych analiz częstotliwościowych czy losowych. Oferuje dwa obiekty wynikowe: Fast PSD Response i Fast Frequency Response. Fast PSD Response wykorzystuje częstotliwości własne, postacie drgań i współczynniki udziału modów do obliczania reakcji sił, momentów, naprężeń i odkształceń pod obciążeniem PSD. Użytkownik podaje widmo PSD, a narzędzie generuje widmo odpowiedzi dla wybranych lokalizacji, takich jak warunki brzegowe, kontakty, belki, sprężyny lub wskazana geometria.

Solver Type został rozszerzony o nową opcję Mixed, dostępną w analizach Static Structural oraz Transient Structural. W przypadku wykorzystania tej opcji w pliku wejściowym zapisywana jest komenda EQSLV,MIXED. Rozwiązanie Mixed korzysta z uproszczonej, przybliżonej macierzy trójkątnej, która służy do wstępnego przygotowania układu równań przed wykonaniem kolejnych kroków algorytmu PCG. Dzięki temu PCG operuje na mniej złożonych strukturach numerycznych, co zmniejsza liczbę wykonywanych obliczeń w każdej iteracji. Uproszczona macierz jest szybka do wyznaczenia, a jednocześnie wystarczająco poprawia warunki pracy algorytmu, aby przyspieszyć proces solvera. Metoda ta obsługuje akcelerację GPU i bardzo dobrze skaluje się na systemach wyposażonych w architektury równoległe DMP, SMP oraz konfiguracje hybrydowe. W praktyce pozwala to na około 20% niższe zużycie pamięci oraz potencjalnie szybszą zbieżność obliczeń, co czyni nową opcję szczególnie korzystną dla dużych i złożonych modeli numerycznych.

Rozszerzona funkcjonalność non-local damage umożliwia dokładniejsze odwzorowanie zmęczeniowego i rozproszonego uszkodzenia materiału. Elementy SOLID186, SOLID187, SOLID226 i SOLID227 obsługują uogólniony model uszkodzeń z regularyzacją gradientową w formulacji Mixed u–P, a elementy PLANE183 i PLANE223 pozwalają lepiej modelować rozproszone uszkodzenia w analizach 2D. Funkcjonalność działa w analizach strukturalnych, strukturalno‑termicznych, strukturalno‑dyfuzyjnych oraz strukturalno‑termiczno‑dyfuzyjnych, dzięki czemu uwzględnia wpływ temperatury i transportu masy na proces degradacji materiału.

Narzędzia do siatkowania

W najnowszej wersji Ansys Mechanical 2026R1 wprowadzono wiele nowości oraz usprawnień dotyczących siatkowania. Jedna z aktualizacji dotyczy prac związanych z Mesh Workflow, w którym poprawiono ogólne posługiwanie się, rozwinięto opcje MultiZone o dodatkowe opcje siatkowania heksagonalnego. Poprawie uległ również Acoustic Mesh Workflow, gdzie poprawiono ogólne funkcje, dodano schemat do wprowadzania FSI czy ulepszono metody ekstrakcji: ze skalowaniem lub z topologią. Zmiany dotyczą również prac związanych z siatkowaniem komponentów elektronicznych tzw. Stacker Mesh Workflow.

Udoskonalona została funkcja Hex Meshing, w której opcja Mesh Pull została ulepszona, aby zapewnić stałą grubość przesunięcia w rogach co zapewnia rzeczywistą grubość materiału dla cienkich warstw.

Zaktualizowano algorytm podziału brył, co wpłynęło na sposób identyfikowania obszarów kwalifikujących się do wyciągania w metodzie MultiZone. Udoskonalona logika siatkowania rozszerza i modyfikuje kryteria, według których geometria jest dzielona na strefy możliwe do zasiatkowania poprzez wyciągnięcie.

Do ciekawszych innowacji wprowadzonych w wersji 2026 R1 należą uproszczenia związane z ustawieniami Mesh Sizing’u. Przy tworzeniu siatki dla analiz mechanicznych dodano dwie nowe opcje, które mogą usprawnić oraz przyspieszyć pracę nad przygotowaniem modelu do analizy:

• Mesh Sizing – proste sterowanie z niewielką liczbą wejść dla początkujących użytkowników, zapewniające wysoką jakość
  • Coarse
  • Medium
  • Fine
  • Uniform
  • Advanced
  • Adaptive
• Mesh Optimization
  • domyślnie włączona opcja w wersji beta, widoczna tylko w siatkach utworzonych dla analiz mechanicznych

Drugą z rewelacyjnych nowości jest morphing. Morphing to technologia, która pozwala użytkownikom wybierać punkty w siatce i przesuwać je zgodnie z określoną transformacją. Zapewnia też płynną interpolację dla warstwy „morfowalnej” pomiędzy ruchomymi i stałymi węzłami, tak aby nie naruszyć integralności siatki. Morphing może obejmować przeciągnięcie w kierunku normalnym do powierzchni, translację lub obrót, skalowanie lub rzutowanie na inny kształt. Zachowuje układ siatki, a topologia geometrii zasadniczo pozostaje niezmieniona (morphing nie pozwala na dodawanie/usuwanie głównych elementów). Morphing można wykonać w środowisku Mechanical w celu wprowadzenia zmian geometrycznych lub przeprowadzenia badań DOE w systemie Windows lub Linux przy minimalnej konfiguracji.

Autor: Wojciech Mikołejko, wmikolejko@mesco.com.pl, MESco