Abaqus软件开发

ANSYS Mechanical 高级结构力学分析

功能完整

以结构力学分析为主，涵盖线性、非线性、 静力、动力、疲劳、断裂、复合材料、优化 设计、概率设计、热及热结构耦合、压电等 分析中几乎所有的功能。

技术先进

非线性：从单元技术、本构模型技术和 求解技术等各个方面为高效地解决各种复杂 非线性问题提供了坚实保障。

动力学：独具特色、简便易用的刚柔混合 多体动力学分析技术，基于三维结构的全面 的转子动力学分析技术等。

梁壳结构：非线性 / 实体 / 复合材料壳 结构、非线性 / 复合材料 / 真实截面梁结构、 基于 MPC 的自动点焊处理技术等为薄壁结构 提供了独特的模拟分析能力。

高效并行：适应于各种计算机体系结构的 高效分布式并行计算。

加速收敛：独特的“VT变分技术”大大减少 非线性和瞬态动力学计算的迭代时间。

易学易用

全面集成于ANSYS新一代协同仿真环境 ANSYS Workbench，易学易用。

作 为 ANSYS 的 核 心 产 品 之 一，ANSYS Mechanical是最顶级的通用结构力学仿真 分析系统，在全球拥有超过13000家的用户 群体，是世界范围应用最为广泛的结构CAE 软件。它除了提供全面的结构、热、压电、声学、 以及耦合场等分析功能外，还创造性地实现 了与 ANSYS 新一代计算流体动力学分析程序 Fluent、CFX 的双向流固耦合计算。

Ansys Icepak 提供强大的电子冷却解决方案，利用业界领先的 Ansys Fluent 计算流体动力学 (CFD) 求解器对集成电路 (IC)、封装、印刷电路板 (PCB) 和电子组件进行热力和流体流动分析。Ansys Icepak CFD 求解器使用 Ansys Electronics Desktop (AEDT) 图形用户界面 (GUI)。这为工程师们提供了一个以 CAD 为中心的解决方案，使他们可以利用易用的功能区界面来管理与 Ansys HFSS、Ansys Maxwell 和 Ansys Q3D Extractor 相同的统一框架内的热力问题。在此工作环境中的电气和机械工程师可享受完全自动化的设计流程，能够将 HFSS、Maxwell 和 Q3D Extractor 无缝耦合到 Icepak 以进行稳态或瞬态热力分析。

ICEPAK做为专业的热分析软件，可以解决各种不同尺度级别的散热问题：

环境级 —— 机房、外太空等环境级的热分析

系统级 —— 电子设备机箱、机柜以及方舱等系统级的热分析

板 级 —— PCB板级的热分析

元件级 —— 电子模块、散热器、芯片封装级的热分析

ANSYS 流体动力(CFD)

Fluent提供了无与伦比的分析功能，是模拟 流动以及其它相关物理现象的完整的流体 动力学解决方案。Fluent提供了用于设计和 优化新设备以及解决已有设备问题的所有 工具。其完善的技术可以让设计者在样机 制造之前就能够深入了解其产品设计在真实 世界中的性能表现。Fluent由世界知名的 专家负责功能开发，由极富经验的工程师 负责支持和维护，因此您在进行高质量产品 的快速开发、缩短产品上市周期、降低风险 以及增加创新性时，对您的仿真结果可以 完全信任。

快速、精确的结果加深您对产品性能的认识 即使在全球竞争的压力和复杂的需求下， 您仍然不希望产品牺牲丝毫的性能。我们 深刻明白这一原则，发布的软件能够快速 高效地提供给您对产品的精准洞察。

ANSYS Workbench® 平台直接耦合您的 CAD软件，自动抽取流体计算域并划分网格， 提高了生产率。您仅需通过一些参数来控制 这些易于掌控的操作，就可轻松获得高质量 的网格，满足 CFD 仿真精确和快速的需求。

CAD 导入和网格划分

 从CAD导入到几何网格划分，灵活的工具 允许用户自动化地创建网格或手工生成。 ANSYS网格划分能够从CAD装配体中抽取 出流体空间并自动化地产生四面体或六面体 加边界层网格。我们也提供了高级的修复 工具，允许用户导入和预处理几何，手工生成 部分或整体网格。ANSYS 前处理工具提供您 所需的高质量网格，让您获得精确的计算 结果。

湍流模型

Fluent拥有无与伦比的广泛的模型体系， 提供领先的湍流模拟功能。其中包括数个流行 版本的 k-epsilon 和 k-omega 模型，以及 适用于高度各向异性流动的雷诺应力模型。 同样也提供高级的尺度求解湍流模型，包括 大涡模拟（LES）、分离涡模拟（DES）以及 自适应涡模拟（SAS）。此外，创新的转捩 模型可以精确预测边界层从层流发展为湍流 的状态

高级物理模型功能

 我们的 CFD 技术综合了各行各业和各种应用 领域的高级物理模型功能。模型都经过充分 的测试和验证，确保您的仿真能够得到值得 信赖的结果。

稳健的求解器

Fluent包含一个压力基的耦合求解器，一个 压力基的分离求解器，以及隐式和显式 两个密度基求解器。无论您研究何种问题， ANSYS 都有适合您需求的求解器

化学反应流

我们的软件综合了一套全面的化学反应流模拟功能。 您可以使用简单化学反应或复杂化学反应模拟气态 反应。内嵌的污染物模型简单易用，使您可以精确地 预测 NO、SO、碳烟等污染物的排放。您也可以进行 表面化学反应的仿真。所有的化学反应模型和湍流 模型都是兼容的

多相流

您可以通过丰富的多相流模型，洞察您的产品设计。 您可以使用混合模型或欧拉模型模拟很多相发生混合 时的状态及相互作用，包括液相、固相、气相以及 颗粒流。您可以使用VOF模型非常经济地追踪互不 掺混的多种流体。使用离散相模型来处理微粒、液滴 的破碎、蒸发等问题。我们的软件同样也可以模拟相变

其它的高级功能

Fluent 包 含 高 级 的 声 学 模 拟 功 能， 例 如 Ffowcs Williams-Hawkings 声比拟方法和直接计算气动噪声的功能，可以用来模拟气动噪声的传播。 动态 / 移动网格功能允许您模拟和移动部件 相关的流动问题

ANSYS HFSS 总能为客户提供最准确的电磁场仿真结果

由于电子器件的性能取决于电磁场状态，我 们需要对其进行快速精准的仿真，在任何设 计原型加工之前，获知该设计在实际工作中 的性能。ANSYS HFSS 仿真结果能给我们 信心：该技术可在用户最少干预的情况下 得到最准确的分析结果。作为任意三维结 构全波电磁场仿真的标准①工具，HFSS 是 现代电子设备中设计高频 / 高速电子组件的 首选工具。

全面了解电磁环境之后才能更准确的预测一 个部件或子系统，系统以及终端产品在电磁 场中的性能及其相互影响。HFSS 可分析整个 电磁场问题，包括反射损耗，衰减，辐射和 耦合等。

HFSS 的强大功能基于有限元算法与积分方程 理论，以及稳定的自适应网格剖分技术。该 网格剖分技术可保证其网格能与 3D 物体共形 并适合任意电磁场问题分析。HFSS 中，物体 结构决定网格，而不是网格决定物体结构。 因此，我们可着重于设计问题从而大大减少 建立同等质量网格的时间

HFSS 受益于多种最尖端的求解技术，能根据 用户的不同需求来选择合适的求解技术。每 个求解器都有其强大的功能，HFSS 可自动根 据用户指定的几何模型，材料属性以及求解 频段来生成最适合，最有效和最准确的网格 进行求解，以保证求解的精度。

HFSS 的仿真结果可得出对于工程设计的重要 信息。典型的电磁场仿真结果包括散射参数 （S,Y,Z）, 三维电磁场图显示（瞬态和稳态）， 阻抗失配产生的传输损耗，回波损耗，寄生 耦合，以及近 / 远场的天线辐射方向图等。

完整的高频求解工具箱

射频与微波

长久以来，HFSS一直被射频和微波工程师 用来设计通信系统，雷达系统，卫星，智能 手机和平板设备中的高频组件

信号完整性

使用 HFSS，工程师可以轻松地设计并评估连 接器，传输线及印刷电路板（PCB）上的过孔， 计算服务器及存储设备中使用的高速元件， 多媒体电脑，娱乐系统和电信系统中的信号 完整性和电磁干扰性能

先进的求解选

积分方程（IE）和有限单元边界积分法（FE-BI）

积分方程（IE）求解器是求解大型导体结构 的辐射、散射问题的有效补充工具，它采用 矩量法（MoM）求解得到导体和介质表面的 电流分布。

瞬态求解（Transient）

 HFSS transient 是一个基于间断伽略金时域算 法（DGTD）的三维全波瞬态/时域电磁场求 解器。可用任何常规时域脉冲或预先定义的脉 冲信号激励，该模块可以很容易完成时域有关 仿真分析，如时域反射测量（TDR）计算等。

物理光学（PO）

物理光学求解功能非常适合分析超电大尺寸结 构。PO 可用来设计大型反射面天线，卫星或 其他天线载体平台，如商用或军用飞机。

区域分解法

区域分解法方法（DDM）利用网络计算机资 源来仿真大规模问题。HFSS根据网格尺寸 与可用的处理器/机器数目确定最优的子域 数目；DDM自动将有限元网格分解成一系 列子域问题。

谱区域分解法

通过谱区域分解法（SDM），可以将宽带频 率扫描频点分布到一定数目的处理器或者机 器上。

分布式计算

分布式计算选项（DSO）可分配参数扫描， 以完成几何形状，材料，边界和激励等条件 变化时的设计探索。

HFSS 是 ANSYS 求解多物理场问题不可分割的 组成部分

设计分析和优化

为了了解设计性能，我们必须确定所有的 设计参数的影响，这可使得为满足性能要 求的各种修改变得简单。

几何模型和版图接口

采用 AnsoftLinks 的 ECAD 工具接口，HFSS 可以紧密与如Cadence，Mentor Graphics®， Synopsys®，Altium 和 ABAQUS开发

1、背景

目前市面上所有的CAD、CAE软件都是大型通用软件，功能强大，但不可避免就要求使用人员需要有专业的背景知识及工程经验。另外由于通用性，虽然适用于任何产品，但反过来说对于任何产品也不够专注。

2、CADCAE使用中所遇到的问题

     1：CAD软件，数据转换、传递、共享、可视化等严重影响使用效率。

     2：CAE软件，随着研发效率的提升，CAE软件计算时间太长，效率低下，若是多做几次迭代，严重影响开发进度。

     3：对于使用软件人员需要有较高的专业背景知识，大多数设计人员不会使用，需要专业的仿真人才。

     4：由于通用软件功能强大，适用于所有产品，也造成对于部分产品不够专注，大部分功能甚至不知如何使用。没有适用于某产品的软件。

     5：由于使用人员经验的不同，理解差异不同，造成多人计算结果也会不同，没有一个统一的标准。

     6：人员流失造成经验难以传承，造成遗失。

        ABAQUS软件已被全球工业界广泛接受，拥有世界最大的非线性力学用户群。ABAQUS软件以其强大的非线性分析功能以及解决复杂和深入的科学问题的能力，在结构工程领域得到广泛认可，除普通工业用户外，也在以高等院校、科研院所等为代表的高端用户中得到广泛称誉。研究水平的提高引发了用户对高水平分析工具需求的加强，作为满足这种高端需求的有力工具，ABAQUS软件在各行业用户群中所占据的地位也越来越突出，成为非线性分析的标准。

正是由于Abaqus软件强大的通用功能，所以要求使用人员需要较高的专业背景知识及经验，对软件全部功能的熟知，使大多数设计人员会增大软件的使用难度以及计算的效率。

于是根据不同行业、不同产品的使用特点进行定制开发，降低使用门槛及难度。使非专业人员也能轻松使用软件，提供分析、设计能力。

特点：

l  流程导航、操作简单快捷

l、简洁的用户界面（可根据产品定制专用软件）

l、前处理、设置自动化

l、数据统一管理

l、一键出报告