ANALIT (664377)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Введение.

Аналитические методы оценки отклика конструкций на внешние воздействия различной физической природы без натурного моделирования возникли довольно давно. Появление и развитие вычислительной техники дало новый толчок совершенствованию численных методов анализа, которые являются сегодня основным инструментом расчетчика. Средства автоматизации инженерного анализа, основанные на численных методах , стали неотъемлемой частью процесса проектирования изделия. Для успешного применения каждый расчетный пакет должен соответствовать двум требованиям:

• Воплощать самые эффективные численные алгоритмы;

• Предоставлять пользователю развитый набор сервисных функций по подготовке исходных данных и обработке результатов расчета.

В зависимости от степени соответствия данным критериям все программные средства автоматизации подразделяются на легкие, средние и тяжелые. Степень «тяжести» в данном случае является показателем мощности и эффективности. Рассмотрим возможности «тяжелых» , т.е. наиболее мощных расчетных комплексов.

Ansys (ANSYS, Inc.)

Ansys уже более 25 лет входит в число лидирующих тяжелых конечно-элементных расчетных комплексов. Начинавшийся как система для внутреннего использования фирмы Westinghouse Electric, Ansys проник из своей «материнской» области , ядерной энергетики, во все области промышленности, завоевав доверие многих тысяч пользователей по всему миру. Такой успех достигнут на основании следующих важнейших отличительных особенностей:

• Ansys – единственная конечно-элементная система с таким полным охватом явлений различной физической природы: прочность, теплофизика, гидрогазодинамика и электромагнетизм с возможностью решения связанных задач , объединяющих все перечисленные виды;

• Широчайшая интеграция и двухсторонний обмен данными со всеми CAD / CAE / CAM – системами;

• Открытость (то есть модифицируемость и дополняемость);

• Самый высокий показатель «эффективность/стоимость»;

• Среди множества конечно-элементных программных комплексов Ansys – первый и единственный, разработанный и сертифицированный согласно международным стандартам ISO 9000 и ISO 9001;

• Ansys предоставляет уникальную по полноте и самую обширную по содержанию современную систему help на основе гипертекстового представления , доступ к которой осуществляется в интерактивном режиме online.

Препроцессор Ansys позволяет не только создавать геометрические модели собственными средствами , но импортировать уже готовые, созданные средствами CAD-систем. Надо отметить ,что геометрическая модель в дальнейшем может быть модифицирована любым образом, поскольку при импорте осуществляется перетрансляция данных в геометрический формат Ansys, и деталь не подменяется «неприкасаемой» конечно-элементной сеткой. Пользователь может удалять несущественные мелкие подробности, достраивать определенные детали, проводить сгущение/разрежение сетки и другие важнейшие операции , без которых дальнейшее решение может быть совершенно некорректно или вообще окажется недостижимым. Построение поверхностей, твердотельной и каркасной геометрии и внесение изменений осуществляется средствами собственного геометрического моделера.

Как уже отмечалось, Ansys позволяет решать проблемы прочности, теплофизики, гидрогазодинамики, электромагнетизма совместно с расчетом усталостных характеристик и процедурами оптимизации. Единая система команд и единая база данных полностью исключают проблемы интеграции и взаимного обмена между указанными сферами. Более того, в программе использованы специализированные конечные элементы, имеющие , помимо перемещений и поворотов в узлах , степени свободы по температуре, напряжению и др., а также переключения типа элемента , например электромагнитного на прочностной. Благодаря этому ,в программе реализованы уникальные возможности проведения связанного анализа. Оптимизация конструкции , таким образом, может вестись с учетом всего многообразия физических воздействий на нее.

В результате многолетнего сотрудничества фирм ANSYS Inc. и LSTC в программу включен модуль ANSYS/LS-DYNA – полностью интегрированная в среду Ansys всемирно известная программа для высоконелинейных расчетов LS-DYNA. Соединение в одной программной оболочке традиционных методов решения с обращением матриц и математического аппарата программы LS-DYNA, которая использует явный метод интегрирования, позволяет переходить с неявного на явный метод решения и наоборот. Описанный подход объединяет преимущества обоих методов и позволяет численно моделировать процессы формования материалов, анализа аварийных столкновений (например, автомобилей) и ударов при конечных деформациях , нелинейном поведении материала и контактном взаимодействии большого числа тел. С использованием этой функции перехода могут быть решены задачи динамического поведения предварительно напряженных конструкций (попадание птицы в преднапряженную турбину двигателя, сейсмический анализ сооружений , нагруженных, например , собственным весом и т.д.) и задачи исследования разгрузки конструкций, подвергнутых большим деформациям (упругое пружинение тонкого штампованного листа и т.д.).

LS-DYNA (Livermore Software Technologies Corp.)

LS-DYNA – многоцелевая программа , использующая явную формулировку метода конечных элементов(МКЭ) , - предназначена для анализа нелинейного динамического отклика трехмерных упругих структур. LS-DYNA была задумана как часть оборонной программы США и до сих пор является ею.

Полностью распараллеленный и векторизованный высокоэффективный алгоритм решения нелинейных и быстротекущих процессов , автоматизированный процесс решения контактных задач , а также множество функций по проверке получаемого решения позволяют инженерам во всем мире успешно решать сложнейшие задачи удара, разрушения и формования.

Уникальный математический аппарат включает более 25 алгоритмов контактного взаимодействия, более 100 уравнений состояния, что позволяет решать задачи:

• Нелинейной динамики;

• Тепловые;

• Разрушения;

• Развития трещин;

• Контакта;

• Квазистатики;

• Эйлеровой формулировки МКЭ;

• Произвольного лагранж-эйлерова поведения;

• Акустики в реальном масштабе времени;

• Многодисциплинарного анализа: прочность, теплофизика, акустика;

Все приведенные аналитические инструменты позволяют моделировать широкий круг реальных задач. Вот лишь некоторые приложения возможностей LS-DYNA:

• Оценка сопротивляемости удару (краш-тест): автомобили, летательные аппараты, поезда, суда;

• Анализ динамической прочности автомобильных комплектующих: кузов, бамперы, колесные диски, рулевые колонки и т.д. при движении по неровной поверхности;

• Оценка безопасности пассажира: взаимодействие воздушной подушки и виртуальной модели человека с моделированием ремней безопасности, прорыв подушки безопасности и др.;

• Формование металла , стекла, пластиков: прокат, выдавливание, штамповка ,волочение , сверхпластическое формование, резка, прокат профилей, литье, глубокая вытяжка, гидроформование (включая большие деформации) и многоступенчатые процессы;

• Птицестойкость и задачи об отрыве лопатки турбинных двигателей;

• Взаимодействие потоков жидкости и газа с конструкцией;

• Взрывная нагрузка на изделия;

• Задачи проникания (пробивание броневой пластины, внедрение в грунт пенетраторов и т.п.);

• Расчет сварных, заклепочных и болтовых соединений;

• Биомедицинские приложения;

• Моделирование землятресений.

Eta/DYNAFORM (Engineering Technologies Associates)

Eta/DYNAFORM – специализированный программный комплекс, ориентированный на моделирование процессов листовой штамповки и использующий в качестве ядра математический аппарат программы LS-DYNA.

Пре- и постпроцессинг DYNAFORM построен с учетом всех специфических особенностей техпроцесса: он автоматизирует стандартные операции подготовки расчетной схемы и функции оценки и интерпретации результатов анализа и базируется на общепринятой терминологии, знакомой каждому инженеру-технологу. Инструментарий программы включает:

• Автоматическое построение сеток;

• Адаптивные сетки с анимацией истории построения;

• Обширную библиотеку промышленных материалов;

• Автоматизированное позиционирование инструмента;

• Вовлечение явлений потери устойчивости листа – коробления;

• Расчет тангенциальных усилий под прижимами (тормозными ребрами);

• Расчет упругой разгрузки изделия ;

• Высококачественную визуализацию всех результатов и анимацию;

• Построение предельной диаграммы “формуемости”.

ADAMS(Mechanical Dynamics, Inc.)

На сегодняшний день ADAMS находит применение в автомобилестроении, авиастроении, космонавтике, железнодорожном транспорте, общем машиностроении, судостроении, робототехнике, приборостроении, биомеханике и даже в индустрии отдыха и развлечений.

ADAMS предоставляет пользователям следующие возможности:

• Создавать компьютерную модель системы из жестких и деформируемых элементов, соединенных между собой различными связями и шарнирами;

• Создавать параметризованную модель на базе ядра твердотельного моделирования Parasolid , а также обмениваться геометрическими моделями в форматах IGES, STEP, DXF, DWG, STL;

• Визуализировать модель конструкции мощными средствами графики;

• Задавать вынужденные перемещения и движения элементов системы и прикладывать активные внешние силы и моменты;

• Проводить статический, динамический и кинематический анализ системы;

• Визуализировать движение системы и фиксировать заданные события;

• Анализировать влияние вариаций параметров конструктивных элементов на поведение системы (анализ чувствительности);

• Оптимизировать изделие по заданному критерию;

• Получать результаты анализа в удобном для оценке и интерпритации виде: графики, таблицы, анимация (высококачественная анимация, в том числе и специализированная – с «точки зрения водителя», облет движущегося изделия камерой по заданной траектории, «следящая камера» и т.д.);

• Производить двухсторонний обмен информацией с программными комплексами автоматизированного проектирования, конечно-элементного анализа, анимации;

• Настраивать комплекс под типовые задачи конкретного пользователя;

• Использовать специализированные модули, ориентированные на конкретные области техники (автомобильная, железнодорожная);

• Определять все параметры движения системы как из абсолютно жестких, так и из упругих звеньев; вычислять усилия в связях и реакции в опорах с полной историей изменения по времени, приходящие усилия на элементы управления; определять взаимное перемещение составных частей, перемещение и углы поворота в шарнирах ; проводить статический и модальный анализ и многое другое.

Star-CD(Computational Dynamics)

Star-CD была первой в мире программой, включившей в себя процедуру так называемых скользящих сеток. Эффективная параллелизация алгоритма решения , основанного на применении метода конечных объемов, в сочетании с уникальными методиками автоматизированного разбиения области течения позволяет моделировать задачи любой степени геометрической сложности.

Традиционными областями применения Star-CD являются следующие области:

• Транспорт;

• Энергетика;

• Химическая и обрабатывающая;

• Общее машиностроение;

• Строительная;

• Электротехническая и электронная;

• Газо- и нефтедобыча;

Star-CD является многоцелевым единым CFD-пакетом, предоставляющим пользователю следующие возможности для решения задач механики жидкостей и газов на всех типах сеток:

• Стационарные и нестационарные течения;

• Ламинарные течения – модель Ньютона и неньютоновские жидкости;

• Турбулентные течения (применяется несколько наиболее известных моделей);

• Сжимаемые и несжимаемые (включая около- и сверхзвуковые);

• Теплоперенос (конвективный, радиационный, теплопроводность с учетом твердых тел);

• Массоперенос;

• Химические реакции;

• Горение газообразного, жидкого и твердого топлива;

• Распределенное сопротивление (например, в пористых средах, теплообменниках);

• Многокомпонентные течения;

• Многофазные потоки – модель Лагранжа (дисперсные газы – твердое тело, газ – жидкость, жидкость – твердое тело, жидкость – жидкость) ;

• Многофазные потоки – модель Эйлера;

• Свободные поверхности;

К числу других возможностей относятся:

• Графический и командный ввод;

• Специализированные режимы работы «новичок»/ «эксперт», сопровождаемые интерактивными подтверждениями и средствами подсказки;

• Обширный набор средств построения сеток, включая автоматизированное сгущение;

• Импорт геометрических моделей в форматах STL, IGES и VDAFS;

• Интерфейсы к CAD/CAE – программам, включая трансляцию конечно-элементных моделей, графическое представление результатов и др.: Ansys, HEXAR, ICEM, I-DEAS, Nastran, Patran, Hypermech и SAMM;

• Разнообразные средства визуализации и обработки результатов (векторные, цветовые контурные заливки, изоповерхности, сечения, трассировка частиц, анимация и др.);

• Экстаполяция результатов на сетке и поверхности произвольного вида (используются для выдачи результатов в конечно-элементные пакеты);

• Построение графиков;

В качестве препроцессора в Star-CD используется SAMM (Semi Automatic Meshing Methodology – «полуавтоматическая технология разбиения») разработка инжиниринговой фирмы Adapco. SAMM предоставляет следующие возможности:

• Использование смешенных сеток как из четырех традиционных (например, гексагональных и тетраэдрических) , так и из уникальных срезанных призматических элементов;

• Процедура автоматической «сшивки» полей параметров в смежных областях с несовпадающей разбивкой – произвольный интерфейс;

• Автоматизированное адаптивное сгущение, основанное на оценке ошибки расчета;

• Динамическое искажение (подстройка) сетки для решения задач с переменными граничными условиями (например ,поршневые двигатели);

• Временно-зависимые, так называемые скользящие сетки с использованием алгоритма «произвольный интерфейс» для лопаточных машин и др.;

• Дополнительные адаптивные процедуры перестройки (такие, как динамическое внедрение и удаление элементов и до.);

• Множественные вращающиеся системы координат для моделирования процессов, происходящих в многоступенчатых турбинных насосах, вентиляторах и т.д.;

• Средства учета циклической симметрии или других видов периодичности для лопаточных и многоступенчатых машин с целью уменьшения размерности задачи.

Star-CD использует высокоэффективные численные алгоритмы. Как правило для, для каждых 100 тыс. ячеек требуется около 39 Мбайт памяти. Версия Star-CD для многопроцессорных платформ Star-CD HPC обеспечивает практически линейное приращение скорости счета (так, например, на 60-процессорной платформе было достигнуто 57-кратное ускорение).

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов реферата