一、綜述

ANSA與Hyperworks是世界上最優秀的兩款前處理軟件,在有限元分析領域的應用越來越廣泛,它們能極大地提高了cae工程師的工作效率,縮短了前處理所花費的時間。同時這兩款軟件有著各自的風格和特點。

根據世界范圍內用戶評價,在網格劃分方面,ANSA表現出了比hyperworks更高效,網格質量更好的特點。下面重點介紹一下ANSA相對于Hyperworks的一些優勢,供大家參考。

二、優勢介紹

1.快捷方便的操作

◎ANSA采用單級菜單操作;hyperworks采用是多級菜單,選取菜單命令速度慢,工程師在劃分網格的時候,具體的操作就是不斷的點擊鼠標來完成一個個的命令。ANSA的單機操作大大減少了操作人員點擊鼠標的次數,提高了工作效率。

◎ANSA提供了按特征選取能力,能按殼單元邊edge、體單元面facet、macros、角度范圍選取需要操作的對象;ANSA提供的這個按特征選取能力要比Hypermesh方便快捷很多。

◎ANSA能對通過邏輯運算(and, or, not, …)隱藏和顯示操作對象,符合人們的一般思維方式,

在進行大規模網格劃分的時候,可方便顯示需要的區域,屏蔽不需要顯示的區域。

2.豐富的CAD接口功能

ANSA具有豐富的CAD接口,能方便的和各種CAD進行數據交流。尤其是對UG,CATIA,pro-e主流CAD的接口方面。同時ANSA提供了批處理數據傳輸的能力,這一點比Hyperworks要快的多。在處理IGS模型方面,ANSA由于導入的幾何精度比Hyperworks導入的要高,速度方面略比Hyperworks慢一些。

3.強大的幾何清理能力

幾何清理通常要占前處理工作量的20%~30%。而ANSA在幾何清理方面具有非常大的優勢。

◎ANSA能夠去除復雜倒角、能建各種曲面結構;

◎對各種幾何特征操作的功能非常全面;

◎幾何導入精度高,對于大結構里面的小特征也能很好地表達。

◎尤其對于幾何面得切割方面,用hypermesh會經常遇到無法切割的或者將面切壞的情況,這一點ANSA要明顯比hypermesh要好。

4.人性化的網格與幾何關聯和分離能力

◎復雜結構的初始網格,通常局還需進行調整。ANSA網格與幾何關聯的能力,使得清理幾何特征的同時,自動生成新的網格,無需冗余的手工操作。Hyperworks在最近的一些版本中也借鑒的這個思想(topology revision->remesh),但目前功能不夠成熟,工程師較少采用。

◎在ANSA中,既可以幾何關聯,同時還提供了幾何和網格進行分離操作。一方面ANSA可以根據有限元網格生成關聯的幾何;另一方面也提供了眾多可直接修改有限元模型的方法。這樣給用戶修改有限元模型時,可以用兩種方法來修改,既可以修改幾何后自動重構網格,亦可以在有限元網格模型上進行局部修改,比hyperworks更方便一些。

5.豐富的網格生成算法

ANSA提供了更多網格生成算法,方便用戶選擇,這一點上,ANSA明顯要優于Hyperworks。

◎殼單元有spot- me(焊點優化)、free(自由劃分)、map、gradual(漸進算法)、adv.fr、best(程序自動判斷各種算法)等;

◎體單元有meshv、map、extrude、rotate、offset、glide、sweep等;

◎開關按鈕a.mesh自動網格重劃,2nd ord生成二階單元等。

6.單元質量調整能力強

ANSA可以更加靈活地調整單元質量。

◎多種自動網格質量優化算法:reshape、recons、fix qual;

◎強大的手動調節能力:節點操作——自由移動節點MV FREE,MV SURF是很方便的移動表面節點功能、節點對齊ALIGN、孔特征修改MV HOLE;節點粘結PASTE,A.PASTE、插入節點INSERT;單元編輯——JOIN、SPLIT等;SPLIT可以很方便的切出自己想要的網格形狀,Hypermesh雖然也有SPLIT這個功能,但操作起來就沒有ANSA方便。

◎FREEZE、 UNFREEZE凍結保護已劃分單元,這樣有利于我們在操作其他關聯面時不會將已劃分好單元的面節點和網格改變,Hypermesh就沒有此項功能。

◎比如在單元質量warping檢查和提高方面,ANSA可以將表面網格鎖定后用Fix Quality來自動調整單元質量,要比Hyperworks方便很多。

7.對于劃分面網格而言,簡單的中面抽取方面Hyperworks要比ANSA略快;但是對于復雜模型的中面抽取,ANSA更具優勢。另外根據國外用戶的情況,簡單中面一般用CAD軟件來抽取效率更高,比如可以用UG;復雜中面則要用有限元前處理軟件來取得。

8.對于單元厚度及材料的賦予,ANSA可以在抽中面時就很方便的賦予中面厚度及材料屬性,給工程師提供了很大的方便,在Hypermesh現在的新版本現在也借鑒這個功能,但功能不夠成熟。

9.在顯示的選取方面,ANSA早版本中就已經可以根據模型的PID,MID和Thickness等顯示模型,而在最新的hypermesh版本中才可以實現這個顯示功能;

10.從國際上眾多用戶評價來看,在面網格劃分方面,ANSA劃分網格速度要明顯比Hyperworks要快;在四面體網格劃分方面,ANSA要比Hyperworks快很多;簡單幾何模型六面體網格劃分方面,Hyperworks則提供了更好的方法,速度更快;對于復雜幾何模型的六面體網格劃分,則需要進行相應的幾何剖分,此時,ANSA比其他軟件都好。

11.ANSA具有豐富的連接管理器,能方便的處理有限元模型的各種連接,比如螺栓連接、焊接、粘接、膠接等。在處理焊點方面,ANSA在國際上被評為最優秀的軟件。據測試,焊點數量在500以內的,利用Hyperworks的圖形顯示比較直觀、方便。如果焊點的數量增加,比如做一個整車,焊點可能上萬,則用圖形顯示不是很方便了。

12.集成任務流程管理(Task manager)和集成CAE數據管理(Data management)

在較大規模的CAE應用領域,數據管理和任務管理是項目工程師必須認真考慮的重要內容,ANSA的集成任務流程和CAE數據管理能夠有效地協助客戶完成這方面的工作。

◎集成任務流程管理能方便地完成任務分組排配和工作流程的標準化;

◎集成CAE數據管理有利于企業數據維護和資源重利用。

13.可視化的裝配模型管理功能

◎縮略圖顯示,直觀快捷。

14.簡單易用的二次開發能力

ANSA二次開發主要是基于自身的類c腳本語言,具有c語言基礎的人可以很快掌握。

15.廣泛而完善的多種CAE求解器模板

◎全面支持NASTRAN、LS-DYNA、PAM-CASH、RADIOSSS、ANSYS、 PERMAS、CFD 、FLUENT、FLUENT-2D、OPENFOAM、STAR、UH3D。

16.強大的Morphing功能

◎支持Geometry Morphing和Fe-Model Morphing;

◎支持Box Morphing、2D Morphing、Parameterized Morphing、Direct Morphing。

17.快速的CFD網格生成,hypermesh在CFD網格生成方面很差。

18.其他專業化工具

◎ANSA的螺栓建模器;

◎橫截面生成工具;

◎編輯—過濾—修改(EFM)工具等

三、小結

總的來說,ANSA是一款非常優秀的前處理軟件。相對于Hyperworks而言ANSA在幾何清理、單級菜單系統、網格與幾何關聯、數據和任務管理、流體網格生成等方面有明顯優勢。由于ANSA的界面采用單既菜單操作,對于初學者來說相對于Hypermesh的多級菜單容易上手;并ANSA對電腦顯卡的要求比hypermesh要低,只要稍作設置,就可以很輕松的應付極大模型。