نرم افزار انسیس ANSYS چیست؟
انسیس ANSYS یک نرم افزار مهندسی می باشد که محصول شرکت ANSYS Inc است. و از دسته ابزارهای تحلیلی است که از روش اجزاء محدود (FEM) برای مدل سازی و تحلیل در آن استفاده می شود.
نرم افزار انسیس مهندسین و طراحان را قادر می سازد تا به راحتی بهینه سازی ساختاری، حرارتی، دینامیکی، تعادل وزنی و عملکردی و همچنین شبیه سازی های مُد ارتعاشی و ضریب اطمینان و ایمنی را در طرح‌هایشان به صورت مرحله به مرحله اعمال کنند.
معرفی نرم افزار تحلیلی انسیس
Ansys نرم افزار قدرتمند و شبیه ساز ساده ای می باشد که قدرت توانایی یک طراحی معتبر و استاندارد را به طراحان و مهندسین میدهد تا ایده‌هایشان را بر روی صفحه کامپیوترهایشان پیاده کنند.
در نرم افزار Ansys از سیستم کارآمد و آسان اتوماسیون پایگاه داده ها استفاده می گردد و باعث کاربری بسیار آسان این نرم افزار گردیده که به گفته سازنده نرم افزار می تواند به قدری قدرتمند باشد که برای ۳۲ سال آینده جهت حل مشکلات طراحی موثر، مفید و قابل اعتماد واقع گردد.
با به کار بردن نرم افزار انسیس، مهندسین قادر به طراحی و تولید محصولاتی با کیفیت بهتر در زمانی کمتر خواهند بود. این نرم‌افزار مهندسین و طراحان را قادر می‌سازد تا به راحتی بهینه سازی ساختاری، حرارتی، دینامیکی، تعادل وزنی و عملکردی و همچنین شبیه‌سازی‌های مُد ارتعاشی و ضریب اطمینان و ایمنی را در طرح هایشان به صورت مرحله به مرحله اعمال کنند.
نرم افزار Design Space Ansys کاملاً بر آخرین ورژن نرم افزارهای اصلی CAD سه بعدی که شامل: نرم افزار پرو اینجینیر Pro/ENGINEER ، نرم افزار سالیدورک SolidWorks ، نرم افزار اینونتور Autodesk Inventor ، نرم افزار مکانیکال دسکتاپ Mechanical Desktop ، نرم افزار ان ایکس NX (یونیگرافیکس Unigraphics) ، نرم افزار سالید اج Solid Edge می شود منطبق است.
نرم افزار انسیس می تواند از اطلاعات خروجی نرم افزار کتیا CATIA استفاده نموده و از فرمت های رایج هندسی و برداری مانند SAT و Para solid پشتیبانی نماید.
نرم افزار ansys از اجزای تک واحدی تا مجموعه های بزرگ و پیچیده و حتی سیستم های کامل را با کلیه نماهای سه بعدی CAD به یک محصول یا سیستم مجازی کامل و قابل توسعه تبدیل می سازد.
سیستم شبیه‌سازی این نرم افزار از چهار تابع مختلف با قابلیت های کاربردی مختلف تبعیت می نماید که از مُدل های اضافی، پلاگین های CAD و اتصالات متحرک می باشند و طوری طراحی شده اند تا کلیه نیازهای کاربران خاص را نیز برآورده سازند.
کاربردهای نرم افزار انسیس چیست؟
نرم افزار انسیس هم میتواند در مکانیک سیالات برای بررسی رفتار یک سیال و یا بررسی مسائل انتقال حرارت با استفاده از اجزای محدود بکار رود و هم در مکانیک جامدات با بررسی تنش ها و ارتعاشات در سازه ها و قاب ها مسائل را حل کند.
نرم افزار انسیس قابل استفاده برای دانشجویان و فارغ التحصیلان رشته مهندسی مکانیک و عمران میباشد.
نرم افزار ANSYS یک نرم افزار چند گانه است و قابلیت تحلیل مسائل گوناگون و متنوع مهندسی از قبیل حرارت ، سیالات ، مغناطیس ، الکترواستاتیک ، الکتریسیته ، سازه ، ارتعاشات ، استاتیک و ... را دارد.
ابزارهای تحلیلی در نرم افزار انسیس چیست؟
ابزارهای پیش بینی شده در انسیس امکان تحلیل انواع مختلف سازه ها مانند قاب، مخزن، سد، پل … و اجزای سازه ای مانند اتصالات فولادی، اعضای فولادی یا بتنی، ایزولاتورها، … را به روش های مختلف فراهم ساخته است. از آن جمله می توان به تحلیل های استاتیکی، بارگذاری رفت و برگشتی، مودال، تاریخچه زمانی، طیفی و … اشاره کرد.
برای شبیه سازی شرایط مختلف تکیه گاهی گزینه های متعددی به صورت شتاب، جابجایی، نیرو و یا لنگر با الگوهای مختلف در دسترس هستند که به طور ثابت یا متغیر با زمان قابل استفاده اند.
همچنین مدل های رفتاری مختلفی از مصالح شکل پذیر و ترد مانند مدل های دو و چند خطی فولاد، مدل دراگر- پراگر و مدل شکست بتن در آن پیش بینی شده است که در حوزه رفتار غیر خطی بکار می روند.
ویژگی های مهم نرم افزار انسیس چیست؟
- ۱- انجام آنالیز در زمینه های گوناگون از قبیل: جامدات، سیالات، انتقال حرارت، الکترومغناطیس، الکترواستاتیک، الکترونیک و دینامیک.
- ۲- توانائی آنالیز توأمان مانند آنالیز سیالاتی - جامداتی.
- ۳- توانائی بهینه سازی مدل های طراحی شده.
- ۴- قابلیت برنامه نویسی به کمک زبان برنامه نویسی نرم افزار برای توسعه امکانات جدید.
- ۵- قابلیت تهیه گزارش و خروجی های مختلف به صورت فیلم ، عکس یا html
- ۶- توانایی تشخیص پارامترهای مختلف و بررسی میزان اهمیت هر کدام از آنها در رسیدن به جواب نهایی طراحی ها.
- ۷- امکان برقراری ارتباط با نرم‌افزارهای دیگر نظیر: پرو/اینجینیر، سالیدورک، اینونتور، مکانیکال دسکتاپ، یونیگرافیکس، کتیا
معرفی ماژول های نرم افزار انسیس
ماژول های نرم افزار انسیس به چهار بخش کلی تقسیم می شوند:
Fluid Dynamics و Structural Mechanics و Systems & Multiphysics و Electromagnetics
- - ANSYS Multiphysics
- - ANSYS Mechanical
- - ANSYS Structural
- - ANSYS Fluent
- - ANSYS CFX
- - ANSYS CFD-Flo
- - ANSYS Maxwell
- - ANSYS HFSS
معرفی نرم افزار ansys CFX و نرم افزار ansys Fluent
نرم افزار ansys CFX و نرم افزار ansys Fluent دو نرم افزار آنالیز مهندسی میباشند و از جمله نرم افزار های حل و تحلیل مسائل در زمینه سیالات و انتقال حرارت و جرم می باشند. به کمک این نرم افزارها، توانایی حل بسیاری از مسائل به روش گسسته سازی هندسه حل به شبکه های ریز و حل در این شبکه ها و در نهایت همگرا شدن معادلات مربوطه، امکان دارد.
انسیس سی اف ایکس Ansys CFX چیست؟
نرم افزار انسیس سی اف ایکس Ansys CFX بر مبنای روش اجزا محدود است. با توجه به محیط کاربرپسند و ارتباط راحت با نرم افزارهای مدل سازی، طرفداران زیادی در محافل دانشگاهی و صنعتی پیدا کرده است.
دینامیک سیالات محاسباتی یا CFD (Computational Fluid Dynamics) ، یکی از روش های پیشرفته تحلیل عددی سیالات است.
از این روش که در آن معادلات سیال، به روش عددی تحلیل می گردد، می توان به عنوان یک آزمایشگاه مجازی سیالات استفاده نمود. با این وجود نرم افزارهای ارائه شده در این زمینه با توجه به گستردگی علم سیالات از محدودیت های زیادی برخوردار می باشند.
نرم افزار ANSYS CFX یکی از نرم افزارهای سرآمد در زمینه تحلیل CFD می باشد و با توجه به محیط کاربرپسند و ارتباط راحت آن با نرم افزارهای مدل سازی، طرفداران زیادی در محافل دانشگاهی و صنعتی پیدا کرده است.
با توجه به اینکه زبان برنامه نویسی ANSYS توسط برنامه FORTRAN انجام شده است، این قابلیت را برای کاربران ایجاد کرده است تا در محیط نرم افزار انسیس با استفاده از یک زبان برنامه نویسی منطبق بر زبان برنامه نویسی فرترن FORTRAN بسیاری از محدودیت های موجود در CFD را برطرف کنند. از قابلیت های مهم و قابل ذکر این نرم افزار MESH MOTION می باشد. که با ایجاد حرکت در مش ، تحلیل سیالاتی مدل های متحرک را ایجاد کرده است.
انسیس فلوئنت Ansys Fluent چیست؟
انسیس فلوئنت یکی از نرم افزارهای صنعتی مشهور می باشد که دارای قابلیت های فراوانی در تحلیل سیالات است. به گفته سایت رسمی انسیس این نرم افزار قوی ترین ابزار دینامیک سیالات محاسباتی است.
نرم افزار انسیس فلوئنت قابلیت مدل سازی هندسه های دو بعدی و سه بعدی را دارا می باشد.
نرم افزار Ansys Fluent بر مبنای روش حجم محدود است. بسیاری از مدل های جریان و انتقال حرارت بر پایی این نرم افزار شبیه سازی شده است.
توانمندی های نرم افزار انسیس چیست؟
- - جریان های دو بعدی، سه بعدی، دو بعدی axisymmetric، دو بعدی axisymmetric همراه با چرخش
- - مش های مربعی، مثلثی، آجری (هگزاهدرال)، چهار ضلعی، گوه ای، هرمی، چند وجهی، ترکیبی
- - جریانات پایدار یا ناپایدار
- - جریانات قابل تراکم و غیر قابل تراکم، شامل تمامی رژیم های (بازه های) سرعت (جریان مادون صوت،جریان Transonic، جریان مافوق صوت، جریان ماورای صوت)
- - جریان غیر لزج، آرام، آشفته
- - جریانات نیوتنی و غیر نیوتنی
- - گازهای واقعی یا ایده‌آل
- - انتقال حرارت، شامل نوع جابه جایی اجباری، جابه جایی طبیعی یا آزاد
- - جا به جایی ترکیبی، انتقال حرارت در هم آمیخته
تفاوت نرم افزار انسیس و آباکوس چیست؟
مهمترین نکته ای که باید به آن توجه شود اینست که مبنای هر دو نرم افزار روش اجزاء محدود میباشد. لذا اینگونه نیست که گفته شود مثلا یک مسئله با آباکوس جواب های درست میدهد اما با انسیس جواب های غلط! به عبارت دیگر چنانچه یک مسئله را به دو اپراتور ماهر نرم افزارهای آباکوس و انسیس بدهیم تا آن را حل کنند، جواب های هر دو یکسان خواهد شد.
البته اختلاف اندکی در دقت جواب این دو نرم افزار وجود خواهد داشت که آن هم برمیگردد به الگوریتم و روش حل معادلات در این دو نرم افزار.
نرم افزار انسیس و نرم افزار آباکوس Abaqus به نوعی رقیب یکدیگر میباشند. لذا در هرکدام، برخی آپشنها وجود دارد که در دیگری نیست. مثلا مبحث XFEM که تئوری آن تازه در سال ۱۹۹۹ مطرح شده است، در نرم افزار آباکوس وجود داشته اما در نرم افزار انسیس وجود ندارد. و یا قابلیت تعریف مواد هوشمند – Smart Material در انسیس وجود دارد اما در آباکوس می بایست با کدنویسی آنرا تعریف کرد. البته تقریبا ۸۵ % قابلیتهای این دو نرم افزار یکسان است.
مهمترین مزیتی که نرم افزار اباکوس نسبت به انسیس دارد اینست که نرم افزار آباکوس بسیار کاربرپسندتر از نرم افزار انسیس میباشد. بدین معنی که روند مدلسازی یک مسئله مهندسی مشخصی که هر دو نرم افزار قابلیت تحلیل آن را داشته باشند، در آباکوس بسیار بسیار راحتتر از انسیس است.
در حال حاضر نرم افزارهای مهندسی کتیا، سالیدورکس و آباکوس متعلق به یک کمپانی می باشند. لذا ارتباط بسیار خوبی میان این سه نرم افزار مهندسی وجود دارد. شاید به همین علت است که:
نرم افزار ABAQUS را یک نرم افزار مهندسی و نرم افزار انسیس را یک نرم افزار آکادمیک و دانشگاهی می نامند. بنابراین در تحلیل مسائل صنعتی (در مقایسه با مسائل پژوهشی) نرم افزار آباکوس ترجیح داده میشود.
یکی از مزیت های نرم افزار انسیس، کاربری آسان با زبان برنامه نویسی پارامتریک آن یعنی APDL می باشد. بدین معنی که تحلیل پارامتریک مسائل به کمک این زبان بسیار راحت تر از تحلیل آنها به زبان Python در نرم افزار آباکوس می باشد.
البته ناگفته نماند که قابلیتهای تحلیل پارامتریک به زبان پایتون در آباکوس بسیار فراتر از APDL انسیس می باشد. اما کار کردن با Python آباکوس بسیار دشوارتر از APDL انسیس است.