Програмний комплекс ANSYS

ANSYS є одним з найпопулярніших програмних комплексів, в якому реалізується метод кінцевих елементів. У ньому передбачені наступні види міцнісного аналізу:

статичний аналіз – розрахунок переміщень, напружень тощо в умовах статичного навантаження;

модальний аналіз – визначення власних частот і форм коливань;

гармонійний аналіз – визначення відгуку конструкції на гармонійні складові коливального навантаження;

спектральний аналіз – розширення модального аналізу для обчислення напружень і деформацій під дією спектру або частот випадкової вібрації;

динамічний аналіз – визначення відгуку конструкції на дію довільного навантаження як функції часу;

аналіз стійкості – розрахунок критичних навантажень і визначення форм втрати стійкості.

Крім того, є можливість здійснювати спеціальні види розрахунків в області механіки руйнування, міцності композитних матеріалів і втомного руйнування.

Будь-який аналіз, який проводиться за допомогою програмного комплексу ANSYS, складається з трьох стадій: препроцесорна підготовка, отримання рішення і постпроцесорна обробка.

Препроцесорна підготовка – вимагає найбільших витрат часу користувача. На цьому етапі задаються необхідні для вирішення дані. Користувач вибирає координатні системи і типи кінцевих елементів, будує твердотільну модель і сітку кінцевих елементів, вводить фізико-механічні властивості матеріалу, виконує необхідні дії з вузлами і елементами сітки, задає рівняння і обмеження.

Для отримання рішення вибирається тип аналізу і встановлюються його опції, прикладаються навантаження і ініціюється рішення. Відповідно до ступенів свободи, для кожного елементу моделі програмою формуються матриці мас, демпфування та жорсткості. Ці матриці зводяться в систему сумісних рівнянь, які підлягають подальшому рішенню.

Постпроцесорна обробка використовується для перегляду результатів. Можна використовувати два постпроцесори програмного комплексу ANSYS. Загальний постпроцесор – використовується для аналізу результатів єдиного кроку рішення і забезпечує отримання ліній рівня, картини деформованого стану, лістингу результатів, оцінку похибки розрахунку, проведення розрахунків на підставі отриманих даних. Постпроцесор процесу навантаження використовується для проглядання результатів в заданих точках розрахункової моделі на кожному кроці рішення. З його допомогою можна отримати графік результатів як функцію часу або частоти, лістинг результатів, виконати арифметичні й алгебраїчні обчислення.