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ANSYS AIM

1 概述
  ANSYS AIM是首款集成型综合多物理场仿真环境,专为满足所有工程师的需求而设计。它凭借同类最佳的求解器技术在全新的现代化沉浸式用户环境中提供集成型多物理场解决方案,帮助工程师快速评估产品设计性能,并提高信心。
通过提供一系列完整的可随时在整个组织机构部署的物理场功能,AIM将仿真的价值延伸到了单个工程领域以外。无论多物理场仿真包含结构、流体、热属性还是电磁学,仿真流程的各个方面都在单窗口设计中进行,因此,与各自为政的工具链相比能够减少培训和部署成本。此外,AIM的全新仿真流程模式可指导工程师进行多物理场工作流程,不仅考虑物理现象的相互作用,还可自动化处理繁杂的任务,以节省工程时间和资源。
   ANSYS AIM是首款集成型综合多物理场仿真环境,专为满足所有工程师的需求而设计。它凭借同类最佳的求解器技术在全新的现代化沉浸式用户环境中提供集成型多物理场解决方案,帮助工程师快速评估产品设计性能,并提高信心。
通过提供一系列完整的可随时在整个组织机构部署的物理场功能,AIM将仿真的价值延伸到了单个工程领域以外。无论多物理场仿真包含结构、流体、热属性还是电磁学,仿真流程的各个方面都在单窗口设计中进行,因此,与各自为政的工具链相比能够减少培训和部署成本。此外,AIM的全新仿真流程模式可指导工程师进行多物理场工作流程,不仅考虑物理现象的相互作用,还可自动化处理繁杂的任务,以节省工程时间和资源。
 
2 适用领域
● 电力电子                             ● 模拟数字电源      
● 电力机车                             ● 多物理域系统
3 功能特点
多域系统建模集成型几何结构建模
  采用ANSYS SpaceClaim Direct Modeler技术的ANSYS AIM可实现集成型几何结构建模功能,便于您快速方便地准备仿真几何结构。您可利用AIM实现以下功能:
● 打开来自任何CAD系统的数据,以用于仿真工作
● 编辑和准备设计,以用于仿真工作
● 通过去除小特征来简化几何结构,以改善网格质量
● 清理和修复建模缺陷,以创建完全封闭的实体
● 在导入的几何结构上创建参数,以优化设计
● 针对内部和外部流体仿真创建流体体积

向导式仿真流程
   AIM包含直观的用户界面和向导式仿真流程,能够简化工程仿真的设置和执行工作,有助于在设计流程中尽早应用仿真,为关键的设计决策奠定坚实基础。仿真流程模板定义了基于任务的工作流,一步步引导您完成整个仿真流程。此外,AIM用户界面还提供了视觉提示和指南,便于您快速导航到需要关注的模型输入上。


 出色的CAD接口与鲁棒性网格剖分
   ANSYS AIM让您可以仿真本地CAD几何结构,无需转换成中间格式的几何结构。AIM提供与大多数常用CAD系统的本地双向集成功能,您可将其集成到CAD系统的菜单栏,从CAD系统中轻松开始世界级的仿真工作。
   AIM还提供一系列基于工程目标的鲁棒性自动网格剖分工具,让您可以快速生成复杂几何结构的高质量网格。AIM包含一系列网格剖分选项,如四面体网格、具有膨胀层的纯六面体网格不一而足。另外它还提供有关几何体、表面或边尺寸、特征清除容差的网格设置功能,从而帮助您快速创建仿真所需的高质量网格。

准确无误的鲁棒性流体流动分析
   ANSYS AIM能方便地仿真液体和气体的流动和热传递,从而快速评估设计性能。AIM包含鲁棒性流动解决方案,能精确评估关键的设计参数,例如减小压降、计算升力和阻力系数、评估流体载荷、预测流动和热行为等。AIM解决方案非常适合评估阀门和其它流量控制装置的流体与热性能,从而有助于确定结构上的风或流体载荷,以及电子元器件中的温度。凭借AIM,用户可快速准确地评估产品设计的流体和热性能。

准确无误的鲁棒性流体流动分析
    ANSYS AIM让您可以轻松地仿真复杂零部件和装配体  的结构性能,从而在设计阶段早期快速验证设计的结构性能,并且无需成本高昂的物理原型。AIM的静态应力分析功能包含了非线性接触、结构接头和大挠曲,可用于准确计算复杂零部件和装配体的静态挠曲与应力。AIM的模态分析功能可确定产品设计的固有频率和振动特性,而应力寿命与应变寿命疲劳分析则可用于充分了解产品的寿命和耐用性。

准确无误的鲁棒性热分析
   在ANSYS AIM的帮助下,您可方便地仿真设计的热性能,从而快速评估温度与热传递,确保您的设计在预期温度范围内正常运行。AIM的稳态热传导分析功能包含对流和辐射边界条件,让您能够计算设计组件与周围环境之间的温度以及热传递。


►准确无误的鲁棒性电磁场仿真                         
   AIM让您能够快速仿真静磁场和电流传导,从而加速评估设计的电磁性能。AIM向导式工作流利用自适应解决方案进行静磁仿真,可帮助用户快速计算磁场、电流密度、电阻损耗、电感、磁力和扭矩等。此外,AIM还包含易于使用的磁-热-应力耦合功能,支持用户将电阻损耗作为热源,来计算温度分布以及所产生的热变形和应力。AIM堪称一款理想的解决方案,可用于仿真保险丝、致动器、母线、传感器和线圈中的电磁与热性能。

聚合物挤出
  您可利用AIM仿真聚合物挤出制造工艺,并评估模具设计的各个方面,从而减少挤出生产线的试错迭代次数,并快速解决各种意外问题。聚合物挤出选项包括仿真模具中的流体,从而预测挤出物的形状。此外,AIM独特的逆向模具设计功能使您能够预测所需的模具形状,从而获得期望的挤出物形状。

►流固耦合
    利用ANSYS AIM,您可快速仿真流体力与温度对结构组件的影响。AIM能自动建立单向流固耦合,并使用高度准确的映射算法,以确保施加到结构上的流体力和固体温度准确无误。AIM非常适合仿真结构件、阀门与流量控制装置的单向流固耦合,以及热交换器与热沉的热性能。

集成型多物理场仿真
    ANSYS AIM在现代化的集成型仿真环境中可进行单物理场和多物理场仿真。在进行产品设计建模时,用户通常需要考虑多物理场的相互作用,例如温度梯度会产生热应力,流体力会导致结构变形与应力,而电流会产生电阻式加热等。利用AIM,您可以在统一的单窗口仿真环境中仿真所有多物理场效应,确保您的产品设计在现实环境中实现理想性能。

 后处理和可视化
   ANSYS AIM包含本地后处理和可视化工具,可帮助您生成实用的图片和动画,以便向他人展示仿真结果。后处理功能包括等值线图、流线图、等值面、矢量图、反应、逼真材料渲染与计算值等,可用来生成定性和定量结果,便于您有效传递仿真结果。

 自动化和定制化
    ANSYS AIM可帮助您在工程机构中部署一致性的工程最佳实践和自动化仿真工作流。AIM包含基于Iron Python语言的日志和脚本编写功能,让您可以录制、定制和播放仿真流程。用户能够根据任何仿真生成可播放的用户自定义模板,而且可以使用自定义的物理对象与载荷量身定制地开发具体流程仿真。尤其是在企业内部部署标准仿真实践时,AIM的自动化和定制化功能特别有用。

 强大的表达式语言
    ANSYS AIM能够在仿真流程中加入参数和表达式。在AIM中,任何模型输入或输出值都可被定义为参数,而表达式可用      来定义很多属性。例如,表达式可用来定义流体物理的复杂边界图或初始条件,或者为流体或结构结果定义后处理数量。您可以借助表达式方便地添加复杂边界和初始条件,从而仿真真实环境。

功能强大、高度可扩展的高性能计算
     ANSYS AIM为您提供功能强大、高度可扩展的高性能计算 (HPC) 选项,可满足多核桌面工作站的需求。在AIM中,您可充分发挥并行处理功能优势,最大限度地减少仿真各项工作(如网格剖分、求解与后处理)所需的时间,从而快速获得有用的仿真结果。利用并行处理功能,您可以考虑更高保真度的模型,并在仿真中添加更详细的几何细节。最终的成果是,您可以利用更高保真度仿真更深入地掌握产品性能。

集成型材料库
     ANSYS AIM提供集成型流体和固体材料属性库,能够让您快速搜索和指定材料数据。只需键入材料名称并搜索材料数据库,即可轻松找到常见材料的常物性以及随温度变化的属性。如果材料不存在,您可指定新的材料,并将它们添加到全新或现有的材料库。
设计探索和优化
    ANSYS AIM包含基于ANSYS DesignXplorer技术的优化功能,可帮助您快速探索设计空间并优化产品设计。AIM支持参数变更,包括来自CAD的参数、材料属性、边界条件和仿真结果。此外,AIM还支持参数仿真,能够帮助您快速建立和评估多种设计方案。ANSYS DesignXplorer将参数仿真进行了有效扩展,以推动试验设计、目标驱动的优化以及六西格玛分析功能,从而研究设计鲁棒性。AIM的强大设计探索和优化功能可帮助您做出明智的设计决策并优化产品设计方案。