1、 2013 ANSYS, Inc.October 16, 20211ANSYS Mechanical 15.0亮點(diǎn)提煉亮點(diǎn)提煉安世亞太仿真事業(yè)部安世亞太仿真事業(yè)部December 2013 2013 ANSYS, Inc.October 16, 20212整體整體Mechanical快捷鍵快捷鍵單元選擇和分組單元選擇和分組數(shù)據(jù)映射數(shù)據(jù)映射點(diǎn)云數(shù)據(jù)鏈接點(diǎn)云數(shù)據(jù)鏈接 2013 ANSYS, Inc.October 16, 20213R15 Mechanical快捷鍵快捷鍵Tree Outline ActionsF1: opens the Mechanical Users Guide.F2: ren

2、ame a selected tree object.Ctrl + S: save the project.Graphics ActionsF6: toggles between the Shaded Exterior and Edges, Shaded Exterior, and Wireframe views F7: executes Zoom to Fit optionF8: hide selected faces.F9: hide selected bodies.Ctrl + A: selects all entities based on the active selection f

3、ilter (bodies, faces, edges, vertices, nodes).Selection FiltersCtrl + B: activate Body selection.Ctrl + E: activate Edge selection.Ctrl + F: activate Face selection.Ctrl + P: activate Vertex selection.R15支持使用功能鍵、快捷鍵支持使用功能鍵、快捷鍵進(jìn)行操作。進(jìn)行操作。即便以前不擅長(zhǎng)用快捷鍵方式即便以前不擅長(zhǎng)用快捷鍵方式操作，像操作，像“F7”、“Selection Filters”這樣的操作也

4、是非常高這樣的操作也是非常高效的。效的。 2013 ANSYS, Inc.October 16, 20214R15 Workbench單元選擇和分組單元選擇和分組上一個(gè)版本開放了對(duì)節(jié)點(diǎn)的訪問。上一個(gè)版本開放了對(duì)節(jié)點(diǎn)的訪問。R15可以對(duì)單元進(jìn)行操作，包括選擇、可以對(duì)單元進(jìn)行操作，包括選擇、分組、命名等，可以轉(zhuǎn)換到分組、命名等，可以轉(zhuǎn)換到Mechancial APDL中。中。 2013 ANSYS, Inc.October 16, 20215R15 數(shù)據(jù)映射功能增強(qiáng)數(shù)據(jù)映射功能增強(qiáng)空間插值方式，支持：空間插值方式，支持：速度；初始應(yīng)力、應(yīng)變；體載荷密度（電磁場(chǎng)計(jì)算的力）；來自諧響應(yīng)分析的聲學(xué)載荷可

5、作為速度進(jìn)行映射；用于模型表面的UV映射； 2013 ANSYS, Inc.October 16, 20216R15點(diǎn)云數(shù)據(jù)鏈接多物理場(chǎng)點(diǎn)云數(shù)據(jù)鏈接多物理場(chǎng)通過讀取外部的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)通過讀取外部的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行多物理場(chǎng)分析。行多物理場(chǎng)分析。高效處理各種數(shù)據(jù)類型高效處理各種數(shù)據(jù)類型以及以及錯(cuò)位點(diǎn)云和實(shí)際目錯(cuò)位點(diǎn)云和實(shí)際目標(biāo)標(biāo)之間的之間的密度差異。密度差異。 2013 ANSYS, Inc.October 16, 20217計(jì)算模型處理計(jì)算模型處理網(wǎng)格劃分并行處理網(wǎng)格劃分并行處理基于網(wǎng)格的幾何基于網(wǎng)格的幾何混合模型裝配技術(shù)混合模型裝配技術(shù) 2013 ANSYS, Inc.October 16, 202

6、18仿真模型通常由幾十、幾百個(gè)零件組成，順序?qū)Ω鱾€(gè)零部件劃分仿真模型通常由幾十、幾百個(gè)零件組成，順序?qū)Ω鱾€(gè)零部件劃分網(wǎng)格，非常耗時(shí)。網(wǎng)格，非常耗時(shí)。ANSYS R15網(wǎng)格劃分效率大幅提升。對(duì)于結(jié)構(gòu)模型，串行分網(wǎng)提升網(wǎng)格劃分效率大幅提升。對(duì)于結(jié)構(gòu)模型，串行分網(wǎng)提升高達(dá)高達(dá)4倍，并行分網(wǎng)速度提升高達(dá)倍，并行分網(wǎng)速度提升高達(dá)27倍。倍。0510152025301/2 Aircraft Engine 1Beam-Shell HubUnitorUniversalSpinFront Suspension75 Ton PressStructure FrameTractor FramePassenger Ra

7、il CarAircraft Engine 2Circuit BoardHelicopter Rotor14.515 Serial15 Parallel (12 Cores)Speed (Normalized)裝配體網(wǎng)格劃分加速裝配體網(wǎng)格劃分加速R15并行分網(wǎng)技術(shù)并行分網(wǎng)技術(shù) 2013 ANSYS, Inc.October 16, 20219R15并行分網(wǎng)技術(shù)并行分網(wǎng)技術(shù)如果模型有一個(gè)以上的part，程序?qū)⒃诟髯缘腃PU分網(wǎng)各自的part。Tools-Options-Meshing-Meshing-Meshing-Number of CPUs for Meshing Methods 2013

8、ANSYS, Inc.October 16, 202110R15并行分網(wǎng)實(shí)例并行分網(wǎng)實(shí)例直升機(jī)旋翼，直升機(jī)旋翼，502個(gè)零件個(gè)零件網(wǎng)格：網(wǎng)格：560k單元，單元，1230k節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)1 core： 172 seconds （1.0）2 core： 89 seconds （1.9）4 core： 52 seconds （3.3）6 core： 38 seconds （4.5）8 core： 33 seconds （5.2）一般來說，裝配體零部件越多，并一般來說，裝配體零部件越多，并行效率越高。行效率越高。 2013 ANSYS, Inc.October 16, 202111R15基于網(wǎng)格的幾何基于

9、網(wǎng)格的幾何可以說是可以說是R15最有價(jià)值的功能增強(qiáng)之一。最有價(jià)值的功能增強(qiáng)之一。ANSYS Mechancial從一開始就限制為基于從一開始就限制為基于有效的幾何劃分網(wǎng)格，繼而求解，對(duì)于有效的幾何劃分網(wǎng)格，繼而求解，對(duì)于大多數(shù)問題，這是好的；但還會(huì)經(jīng)常遇大多數(shù)問題，這是好的；但還會(huì)經(jīng)常遇到想用一些老舊模型或網(wǎng)格，這樣就被到想用一些老舊模型或網(wǎng)格，這樣就被卡住了，這時(shí)該怎么辦？卡住了，這時(shí)該怎么辦？看看看看R15中的測(cè)試中的測(cè)試2001年網(wǎng)格年網(wǎng)格-導(dǎo)入導(dǎo)入R15-形成幾何形成幾何 2013 ANSYS, Inc.October 16, 202112R15基于網(wǎng)格的幾何基于網(wǎng)格的幾何R15基于老

10、舊網(wǎng)格模型，導(dǎo)入基于老舊網(wǎng)格模型，導(dǎo)入和形成幾何模型的過程和形成幾何模型的過程 2013 ANSYS, Inc.October 16, 202113繼而由幾何、網(wǎng)格、命名選擇組繼而由幾何、網(wǎng)格、命名選擇組建形成復(fù)雜的裝配體建形成復(fù)雜的裝配體R15模型裝配技術(shù)模型裝配技術(shù) 2013 ANSYS, Inc.October 16, 202114求解器求解器復(fù)合材料分析技術(shù)復(fù)合材料分析技術(shù)網(wǎng)格重新劃分網(wǎng)格重新劃分螺紋模型快速分析方法螺紋模型快速分析方法非線性接觸磨損分析非線性接觸磨損分析弧長(zhǎng)法求解弧長(zhǎng)法求解動(dòng)力學(xué)求解動(dòng)力學(xué)求解-新的子空間求解器新的子空間求解器 2013 ANSYS, Inc.Octo

11、ber 16, 202115ANSYS復(fù)合材料界面和分層定復(fù)合材料界面和分層定義簡(jiǎn)單易用義簡(jiǎn)單易用R15復(fù)合材料技術(shù)復(fù)合材料技術(shù) 2013 ANSYS, Inc.October 16, 202116子模型技術(shù)可有效用于復(fù)子模型技術(shù)可有效用于復(fù)合材料，得到局部精確結(jié)合材料，得到局部精確結(jié)果的計(jì)算耗費(fèi)大幅下降果的計(jì)算耗費(fèi)大幅下降Global ResultsSHELLSOLIDLocal resultsR15復(fù)合材料技術(shù)復(fù)合材料技術(shù) 2013 ANSYS, Inc.October 16, 202117R15 網(wǎng)格重劃分增強(qiáng)網(wǎng)格重劃分增強(qiáng)非線性自適應(yīng)性自動(dòng)重劃分網(wǎng)格。這個(gè)過程完全自動(dòng)，不需要用戶交互。

12、常用到分裂和重新劃分網(wǎng)格功能，可以基于位置、能量水平或接觸條件重新劃分網(wǎng)格。 2013 ANSYS, Inc.October 16, 202118R15螺紋分析快速方法螺紋分析快速方法真實(shí)螺紋模擬螺栓截面方法10 倍加速倍加速 !smax= 514.9smax= 514.8不用從物理上構(gòu)建螺紋詳細(xì)模型；不用從物理上構(gòu)建螺紋詳細(xì)模型；由于螺紋未建模，就不會(huì)有大量的由于螺紋未建模，就不會(huì)有大量的網(wǎng)格，求解更快；網(wǎng)格，求解更快；計(jì)算精度高；計(jì)算精度高； 2013 ANSYS, Inc.October 16, 202119接觸部件之間磨損分析接觸部件之間磨損分析WearPressureR15非線性接觸

13、磨損分析非線性接觸磨損分析 2013 ANSYS, Inc.October 16, 202120Load versus dispR15弧長(zhǎng)法求解弧長(zhǎng)法求解對(duì)于非線性求解，以前常用對(duì)于非線性求解，以前常用Newton-Raphson方法，可以解決大多數(shù)問題。方法，可以解決大多數(shù)問題。但是對(duì)于復(fù)雜的非線性屈曲分析卻并但是對(duì)于復(fù)雜的非線性屈曲分析卻并不理想。不理想。R15最新的最新的弧長(zhǎng)法求解器能夠有效處理弧長(zhǎng)法求解器能夠有效處理非線性屈曲失穩(wěn)問題。非線性屈曲失穩(wěn)問題。 2013 ANSYS, Inc.October 16, 202121特征模態(tài)特征模態(tài)和頻率的專和頻率的專用用分布式特征分布式特征值

14、求解值求解器器加速計(jì)算加速計(jì)算過程過程2 M自由度 40個(gè)模態(tài)8核計(jì)算機(jī)上，相比Lanczos-Block有2.55倍加速新的子空間求解器在12核以后有效加速Lanczos-Block在12個(gè)核以后加速不明顯2.5 M自由度 - 100 個(gè)模態(tài)模態(tài)疊加法加速求解模態(tài)疊加法加速求解循環(huán)和非對(duì)稱模型的循環(huán)和非對(duì)稱模型的諧響應(yīng)結(jié)果。諧響應(yīng)結(jié)果。2.1x speed-up243864 自由度, 14個(gè)模態(tài)R15動(dòng)力學(xué)求解動(dòng)力學(xué)求解 2013 ANSYS, Inc.October 16, 202122高性能計(jì)算高性能計(jì)算HPC求解性能提升求解性能提升GPU求解支持求解支持Intel Xeon Phi求解

15、支持求解支持 2013 ANSYS, Inc.October 16, 202123R15求解性能提升求解性能提升結(jié)構(gòu)/聲學(xué)耦合計(jì)算864628 單元382648 節(jié)點(diǎn)每個(gè)每個(gè)HPC任務(wù)能夠任務(wù)能夠啟動(dòng)一個(gè)啟動(dòng)一個(gè)GPU核或核或一個(gè)一個(gè)GPU插槽。插槽。通用求解加速比通用求解加速比大幅提升大幅提升 2013 ANSYS, Inc.October 16, 202124NVIDIA GPUs (Kepler)1.2x1.3x1.341.500.00.51.01.52.02.53.0Turbine benchmarkBGA benchmarkSpeedup Improved Scaling with

16、GPUsR145 (8 cores)R145 (8 cores + 1 GPU)R15 (8 cores + 1 GPU)Linux server (32 Intel Xeon E5-4650 cores 2.7 GHz, 1 Tesla K20Xm, 512 GB RAM)R15 GPU求解增強(qiáng)求解增強(qiáng) 2013 ANSYS, Inc.October 16, 202125Xeon Phi 卡參與協(xié)助卡參與協(xié)助CPU求解求解3.3x4.3x5.1x6.0 x6.8x0123456781 core2 cores4 cores8 cores16 coresSpeedup Xeon Phi Acceleration (SMP)CPU cores o