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製品

構造解析

Ansys Mechanical

応力・伝熱・振動・連成解析

Ansys Mechanical の概要

Ansys Mechanicalは、応力、伝熱、振動、静磁場のほか、伝熱-構造解析や音響-構造解析といった複雑な連成解析を実行できるアプリケーションです。
Ansys Mechanicalでは、メッシュの生成や荷重の設定など解析に必要な条件の設定から、解析の実行、コンター図、断面図、アニメーション表示、グラフ出力などの結果を視覚化する一連の操作が可能です

Ansys Mechanical のライセンス形態

Ansys Mechanical Pro

一般的な線形構造解析に加え、非線形接触解析、伝熱解析、一部の疲労解析などが利用できるエントリーモデル
モーダル解析によって、対象物そのものが振動しやすい周波数とその振動形状を確認できます
パラメトリックスタディによる最適化やトポロジー最適化による設計手法を提供します

Ansys Mechanical Proで実行可能な解析タイプ

設計調査

パラメータ相関解析

パラメータの結果への影響を調査し、相関や感度の結果を得ることができます。


最適化解析

目標・制約に応じた最適なパラメータの候補を提案する解析です。実験計画法を利用して応答曲面を生成し、最適化解析に利用することが可能です。

トポロジー最適化解析

ノンパラメトリックな最適化手法で、質量や剛性などを目的関数に設定し、制約条件に基づいた形状を算出します。静的構造解析、モーダル解析、定常伝熱解析、またはこれらを組み合わせて利用可能です。

伝熱解析

定常伝熱解析

定常状態における温度分布、熱流束を求める解析、温度依存性を考慮した非線形伝熱解析のほか、熱輻射を考慮した非線形伝熱解析が可能です。

過渡伝熱解析

時間による温度変化や熱輻射を考慮した解析ができます。

Ansys Mechanical Premium

Mechanical Proの機能に加え、高度な非線形構造解析や動解析などが利用できるミッドレンジ・モデル
ゴム(超弾性)解析や応力-ひずみ曲線をより詳細に定義した弾塑性解析に適用する非線形材料モデルが利用できます
周波数応答解析などの線形動解析や、非線形性も考慮できる時刻歴応答解析による動特性を把握できます

Ansys Mechanical Premium で実行可能な解析タイプ

より高度な振動解析

周波数応答解析や時刻歴応答解析といった静的応答解析が可能です。調和荷重に対する構造物の定常応答や時間依存の荷重に対する構造物の応答を解析できます。

ローターダイナミクス解析

ローターダイナミクス解析は回転機械の振動問題を解決します。高速で回転するジャイロ効果により発生するふれまわり挙動を解析できます。

剛体運動解析

ジョイントやバネで接続された剛体アセンブリモデルの動的応答が解析できます。これにより、ロボットアームやクランクシャフトなどの機構が検討可能です。

Ansys Mechanical Enterprise

Mechanical Premiumの機能に加え、高度な非線形材料、衝撃解析、連成解析など高度な機能を集結したフラッグシップ・モデル
クリープや粘弾性といった高度な材料モデルの利用や、亀裂進展や剥離といった複雑な破壊現象を把握できます。
解析モデル(メッシュ)の生成に必要なジオメトリデータの作成や修正に特化したツールを提供します。

Ansys Mechanical Enterprise で実行可能な解析タイプ

連成解析


構造解析に加えて、伝熱、電気、圧電、音響など複数の物理現象を解く解析です。それぞれの物理場を別々に求めるシーケンシャル法と、同時に求めるダイレクト法が可能です。

剥離/亀裂進展解析

剥離や亀裂の発生およびその進展挙動をシミュレーションできます。亀裂が進展するリスクを予測し、亀裂の位置や形状、進展方向などを可視化します。

音響解析

閉鎖または開放された空間内での音波の伝播を調査するための解析です。反射・回折・干渉などの波動的な現象をそのまま表現できます。
音場空間の共鳴周波数を評価するモーダル解析と、周波数特性を評価する周波数応答解析(フル法)、音波の時間変化を直接解析する時刻歴応答解析(フル法)が可能です。

材料非線形

弾塑性材料など非線形挙動を示すもののうち、クリープや粘弾性、ガスケットなどの材料はEnterpriseのみに対応し、より高度な構造物の挙動を解析できます。

圧電解析

弾性マトリクス、圧電マトリクス、比誘電率マトリクスによって圧電体をモデル化し、電極に生じる電圧差による変形状態や振動特性を求める解析ができます。

Ansys Mechanical Enterprise/Premium/Pro の機能対応表

各ライセンスの簡易的な機能対応は以下の表のとおりです。● は、その機能に対応していることを示しています。

 
Ansys
Mechanical
Enterprise
Ansys
Mechanical
Premium
Ansys
Mechanical
Pro
静的構造解析
線形
幾何学的非線形 (大変形)
材料非線形
弾塑性
2 直線等方硬化則
2 直線移動硬化則
多直線等方 / 移動硬化則
 
その他の硬化則
   
超弾性
 
クリープ / 粘弾性
   
要素非線形
接触 (摩擦あり)
バースデス
 
亀裂進展 / 剥離
   
線形動解析
モーダル
周波数応答
 
ランダム・スペクトル
 
時刻歴応答解析
モード重ね合わせ法
 
陰解法 (フル法)
 
陽解法
   
伝熱解析
定常解析
過渡解析
輻射
その他の機能
疲労解析
機構解析
 
圧電・音響・連成場解析
   
SpaceClaim
   
カスタマイズ
   
トポロジー最適化


現在入手可能な最新のバージョンの機能対応の詳細は、こちらの PDF (2024R2_Capabilities) をご覧ください。
 

Ansys Mechanical の動作環境

Ansysの統合操作環境、Ansys Workbenchに対応しており、Ansysの伝熱-構造解析などの連成のほか、メッシャーやポスト処理など、Ansys Workbenchが提供する様々な機能が利用可能です。Ansys Workbench操作環境内でAnsys Mechanical を起動することで、Workbenchの様々なソリューションと Ansys Mechanical を組み合わせて利用いただけます。

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本セミナーでは、Ansys製品、特にメカニカル製品(構造、伝熱、連成解析など)の導入を検討されている方を対象に、最新バージョンの機能概要と利用方法について様々な事例とデモンストレーションを交えてご説明します。

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