Ansys 动力学分析求解方法一览图

典型的Ansys动力学求解案例见下图所示。

Ansys 在球罐设计中的应用案例

学科三：连续介质力学

连续介质力学是研究连续介质宏观力学行为的学科。基本假设是“连续介质假设”：即认为真实流体或固体所占有的空间可以近似地看作连续地无空隙地充满着“质点”，这一假设忽略物质的具体微观结构，而用一组偏微分方程来表达宏观物理量（如质量，数度，压力等）。其基本内容为: (1) 一切连续介质都必须满足的共同的普遍原理，如连续性方程、能量方程、不等式、运动方程及运动学关系(包括变形几何学、运动学) 等; (2) 各种理想化物质的本构关系; (3) 特殊理论。如弹性理论、塑性理论、粘弹性理论、粘弹塑性理论等; (4) 问题的求解、解析方法及数值方法。弹性体力学和流体力学有时也综合称为连续介质力学。研究对象包括固体、弹性、塑性、流体（包括牛顿流体和非牛顿流体）等。Ansys结构模块Mechanical与流体模块(Fluent和CFX)遵循连续介质力学的普遍原理，如质量守恒、动量定理、能量守恒等。

学科四：固体力学

固体力学是研究可变形固体在外界因素(如载荷、温度、湿度等) 作用和影响下，其内部质点的位移、运动、应力、应变和破坏等规律的学科。固体力学根据研究内容分以下学科材料力学、结构力学、弹性力学、塑性力学、粘弹塑性介质力学、强度理论、变形固体动力学和实验应力分析。

Ansys Mechanical提供目前全球最强大的固体力学求解功能，材料力学、结构力学、弹性力学、塑性力学、粘弹塑性介质力学、强度理论和变形固体动力学学科，已经完全集成在Ansys Workbench平台下。除刚性体分析外，Mechanical的其他模块默认分析均为可变形体或柔性体。

Ansys Workbench自带的材料库包括具备完善的材料模型库(>500种常用的工程材料)，包括线弹性材料模型、各向异性材料、正交各向异性材料、温度相关材料模型等，对常用材料提供完备的参考数据，全面支持自定义各种材料本构关系，如线性材料模型（包括各向异性的线性材料模型、温度相关的线性材料模型）、非线性材料模型（超弹性材料、塑性材料、应变率相关的塑性材料、材料损伤模型）等。

Ansys Workbench材料数据库

Ansys于2019年初收购的GRANTA专门负责材料数据相关产品的研发，该产品系列将为客户构建一个协同的统一材料数据源，形成为产品设计和仿真分析服务的企业级材料信息管理系统。详见【GRANTA: 企业智能材料数据管理方案】

学科五：物理力学

物理力学是从物质的微观结构及其运动规律出发，运用近代物理学、物理化学和量子化学等学科的成就，通过分析研究和数值计算对介质和材料的宏观现象及其运动规律作出微观解释。物理力学中的问题可以分为两大类：一类是属于平衡现象，例如物态方程、比热、化学平衡等，对于这类问题，物理力学主要借助统计力学的方法。另一类是属于不平衡现象，如物质的扩散、热传导、粘滞性、化学反应等。解决这些问题要借助于非平衡统计力学和不可逆过程热力学理论，必须在一开始就要引入现象的具体模型。

学科六：流体力学

流体力学是研究在各种力作用下流体本身的静止状态、运动规律、以及流体和固体壁面、流体和流体之间、流体与其他运动形态之间相互作用的学科。流体是液体和气体的总称，大气和水是最常见的两种流体。流体力学既含有基础理论，又有极广泛的应用范围。Ansys Fluent/CFX 作为Ansys的主流产品，在该领域有着悠久的发展历史及优秀的解决方案。

Ansys Fluent/CFX 提供二维平面、二维轴对称、带旋流的二维轴对称、三维流动分析，稳态 / 瞬态流动，并行计算，网格自适应，惯性或非惯性坐标系，流固耦合分析，多个参考坐标系统和滑动网格，通用的非结构化网格求解器，亦可使用多面体网格。对流项离散格式，一阶 / 二阶迎风格式、三阶精度 MUSCL 格式、乘方格式、QUICK、中心差分格式（LES 使用）。基于压力的求解器（分离式、耦合式）和基于密度的求解器（隐式算法、显式算法）。多种求解器支持求解大范围马赫数内的流动，内置移动网格功能，可根据需要选择多种网格移动变形模式。因此，可以灵活应对流体计算中出现的非常复杂的形状变化，可通过用户自定义程序 (UDF) 便捷定义刚体的六自由度运动。

Ansys Fluent/CFX 的典型应用案例

学科七：流变学

流变学是研究物质或材料流动和变形的学科，它是由力学、化学、工程科学的交叉和综合而产生的边缘学科。

流变学研究范畴见下图。Ansys Mechanical，Flunent/CFX 两款产品可以完美地求解该领域的问题，其中蠕变材料模型详见学科四中的介绍。