1、ANSYS Mechanical18.0 功能使用概述目錄Ansys易用性網格劃分亮點接觸求解優(yōu)化HPC的能力提升2復雜模型處理查找模型3批量選擇 面或體鼠標點到 手疼結果文件大 不易查看或 傳輸節(jié)點編號 選擇266個零件查找和過濾4選擇與命名5梁單元預緊力施加6結果后處理7ANSYS Viewer8三維仿真結果的查看者和后處理支持視頻、標記、截面和多個窗口不需要任何License，方便仿真結果的傳遞和共享Supports files (*.avz) exported from ANSYS CFD Post and ANSYS Mechanical跟隨ANSYS R18 一同安裝Export

2、ANSYS Viewer (*avz) files from ANSYS Mechanical or CFD PostExport *.avz from ANSYS Mechanical9Export *.avz from ANSYS CFD Post操作方便Zoom to Fit Rotate/Pan/MoveHot keys: Press X, Y, Z and R on key board for standardorientations10可以選擇幾何體的顯示/隱藏11部件高亮顯示12剖分和查看截面結果Cut by X plane13Cut by Z planeCut by Y pla

3、neCut by user defined plane查看結果Probe14標記和注釋15爆炸視圖16可以保存和打開Create a new View17Resume a saved View多窗口對比18保存和打開19可以輸出到ANSYS Viewer (AVZ)Free to view AVZ files20網格劃分的亮點21新的網格評價指標可以根據物理域設置網格質 量指標根據物理域設置網格錯誤限 制條件新的形狀檢查選項“Errors and Warnings”17.218.017.22218.0警告單元警告信息方便地提示了單元 質量問題用戶可以調整和重新劃分網 格23網格質量警告的單元會

4、被自動生成Named Selection單元長度對于顯式動力學分析，增加了單元長度指標，以方便 確定時間步CFL 條件：殼網格還 不支持24掃掠網格的提升提高網格的整齊性17.018.025殼網格的能力提升17.0 Mesh18.0 Mesh提高魯棒性提高網格 分布格局26提高裂紋處的網格質量提高裂紋尖端的網格質量和分布17.02717.1/18.0局部尺寸函數控制和去特征局部尺寸控制增加了尺寸函數的選項Uniform, Curvature, Proximity, or Curvature & Proximity在體和面尺寸控制中可以設置去特征的尺越局部越具有優(yōu)先權，例如邊尺寸優(yōu)先權高于面尺寸

5、控制，而面尺寸優(yōu)先權高 于體尺寸控制28尺寸函數的應用小的退刀槽Adaptive SF小圓角兩種方式：優(yōu)先保證結構特征優(yōu)先保證網格尺寸和質量Curvature SFAdaptive SF可以很好地獲得粗糙的網格，并能捕捉到所有的結構特征其他的尺寸控制方法會獲得更高的網 格質量，而且會根據設置的去特征尺 寸忽略或優(yōu)化局部特征的網格。29去特征尺寸同時設于體和面時默認為統(tǒng)一尺寸的1/2，其他尺寸函數的最小尺寸的1/2越局部的控制，優(yōu)先級越高 （面的去特征尺寸優(yōu)先于體的）Mesh SizeFeature Captur eMesh Quality去特征的操作與局部尺寸 有關:粗糙網格的面上，小特 征被

6、去除在細化網格的面上，小 特征會被捕捉到尺寸函數和去特征30整體采用默認設置，根據需要增加局部控制方法局部控制尺寸函數和去特征31螺栓可以采用尺寸更小且統(tǒng)一的尺寸設置局部去特征 尺寸來自動去除 小的圓角或倒角局部控制尺寸函數和去特征32采用proximity 尺寸控制函數局部控制尺寸函數和去特征33實現厚度方向三層網格Use face sizing with larger defeaturing and uniform SF to remove unwanted features:局部控制尺寸函數和去特征34Easier setup and more flexibility35局部控制尺寸函數

7、和去特征提供了更好的應對不匹配拓撲特征的方法：指出不匹配的具體特征網格匹配的提升36可以選擇多個面或者Name Selection來進行網格匹配網格匹配的提升37具有重復特征的結構網格劃分Use with node merge to get conformal mesh38網格匹配的提升支持殼體和實體網格之間的共享拓撲Surface skinning39殼/體結合的多體結構接觸能力提升40接觸算法的增強41改進MPC接觸中的投影探測法（projection based detection），新 的算法大大縮短了求解時間和內存使用量。在很多案例中，求解性 能比之前版本提升了1020倍。墊片裝配分

8、析斷裂仿真中，裂紋網格和基體網格的連接分析聲學流體固體相互作用模態(tài)分析墊片模型-有摩擦接觸1718Elapsed time (sec)53661186Speed up compared to 174.5x42裂紋分析V18 default settings (key4=2)V17 MPCprojection basedV18 MPCprojection basedElapsed time5342458Speed up compared to v177.3x43接觸搜索速度得到很大提升50004000300020001000025K37K56K58K150K GCGCGCGCGC17.0 ela

9、psed sec18.0 elapsed sec通用接觸性能提升44R17.2: 136 Iterations45R18: 68 Iterations初始接觸剛度具有墊片單元的接觸分析改善了接觸單元的初始接觸剛度， 可應用于所有的墊片單元新的初始剛度大大提高了收斂性R17.2: 295 IterationsR18: 27 Iterations初始接觸剛度分層結構46面-面、邊-面、邊-邊、點-面通過命令GCGEN建立點與面對接觸CONTA175 單元用于建立點接觸單元GCGEN,5.CONTA17547通用接觸 求解所有的接觸類型通用接觸-周期對稱模型可以應用于周期對稱的分析中分析類型有：st

10、atic、modal 、harmonic 分析48裝配模型中接觸對阻尼49裝配體的振動問題可以考慮接觸對阻尼特性的影響兩個綁定的接觸對分別放在裝配配合面下，適用于諧響應分析或者模 態(tài)疊加法的分析類型：一個激活了法向阻尼另一個激活了切向阻尼兩個綁定的接觸對可以分別設置獨立的阻尼系數接觸單元新的輸出項CTRQ二維軸對稱模型輸出接觸對待最大扭矩，命令是NLHIST 和 NLDIAG。扭矩是與整 體摩擦系數有關，可以通過放大摩擦系數來進行評估。這個結果對于具有螺紋連接 的結構組件中具有很大作用。Load Step1: Resolved the initial interference with mu=

11、0Load Step2: changed the friction co-efficient mu=0.1Load Step3:fulid pressure penetration is applied pres =100Load Step4:applied axial displacement oneEnd uy=-.150HPC的提升51HPC性能提升52 新特征為諧響應分析和周期對稱模型的模態(tài)分析提供了新的分解算法改變并行核數支持重啟動支持非線性網格自適應的并行運算 Improved scalingSparse solver & Block Lanczos求解算法的性能提升 減少內存的使

12、用稀疏矩陣法大大降低了內存需求HPC性能提升Processor 153Processor 4分解算法之前版本，所有的分布式求解僅分解有限元網格Processor 3Processor 2一組網格 由單個處 理器計算HPC性能提升頻域分解算法：按頻率會分解給多個處理器求解對每個求解都獨立計算分布式求解器之間的數據傳輸最小化僅支持完全法例如，諧響應分析要求100個頻率點計算，采用4個CPU分布式求解內核，每核計算25個頻率501002501502003003504000Frequency (Hz)Processor 1Processor 2Processor 3Processor 454HPC性能

13、提升2.6 million DOF; sparse solverHarmonic analysis w/ FULL method (128 frequency solutions)Linux cluster; each compute node contains 2 Intel Xeon E5-2690v3 processors, 512GB RAM, SSD, SLES 11.4Mellanox FDR Infiniband0204060032128Solver Rating6496Number of CoresNew domain decomposition algorithm for h

14、armonicDMP Scaling Comparison80R18.0 (MESH)R18.0 (FREQ) Linear Scaling3x speedup551.35 million DOF; sparse solverHarmonic analysis w/ FULL method (300 frequency solutions)Linux cluster; each compute node contains 2 Intel Xeon E5- 2695v3 processors, 256GB RAM, SSD, CentOS 7.2Mellanox FDR Infiniband04

15、080120160032128160Solver Rating6496Number of CoresDMP Scaling ComparisonR16.0 (MESH)R17.0 (MESH) R18.0 (MESH) R18.0 (FREQ)8xspeedupHPC性能提升56HPC性能提升周期對稱模型的頻域分解算法應用：僅支持模態(tài)分析 (ANTYPE,MODAL)通過命令(CYCOPT command)分解給多核例如，周期對稱模型包含60只葉片的葉輪結構，求解30個諧波點，調用3個處理器5151030354002025Harmonic IndexProcessor 1Processor 2

16、Processor 357HPC性能提升2.2 million DOF; cyclic symmetryModal analysis with LANB (40 harmonic indices, 10 freq/index)Linux cluster; each compute node contains 2 Intel Xeon E5- 2695v3 processors, 256GB RAM, SSD, CentOS 7.2Mellanox FDR Infiniband02040608010001664Solver RatingNum3b2er of Core4s8DMP Scaling

17、 ComparisonR16.2 (MESH)R17.0 (MESH) R18.0 (MESH) R18.0 (CYCHI)Linear Scaling58HPC性能提升 從R18開始，用戶在進行static/transient analysis 的重啟動分析時， 可任意修改并行核數 之前版本是不能改動的Base Static or Transient Analysis (DMP with 32 cores)All previous versions including R18Restarted Analysis (DMP with 32 cores)Base Static or Transi

18、ent Analysis (DMP with 32 cores)R18 gives users the flexibility to change core countsRestarted Analysis (DMP with 64 cores)59orHPC性能提升支持計算非線性自適應網格80400120160200082432SOLVER RATING16NUMBER OF CORESDMP Scaling ComparisonR18 - SMPR18 - DMP2.7xspeedup60稀疏矩陣求解算法的加強求解速度更快1.11.83.46.110.0111098765432101 core2 cores 4 cores 8 cores16coresSpeedupMatrix Factorization PerformanceR17.0 (SMP)R18.0 (SMP)3.2 million DOF; sparse solverNonlinear static analysis2 Intel Xeon E5- 2695v3 (28 cores total), 256 GB RAM, CentOS 7.261240200160120804008 cores 16 cores 32 cores 6