ANSYS MECHANICAL

  1. Static Structural Analysis: Phân tích ứng suất, biến dạng của chi tiết và hệ thống.
  2. Dynamics Analysis: Phân tích động lực học của chi tiết và hệ thống.
  3. Failure, Fatigue and Durability: Phân tích độ bền, độ bền mỏi à tuổi thọ.
  4. Kinematics (Motion of multibody systems): Phân tích động học của hệ thống.
  5. Industry & Military applications: Các ứng dụng trong công nghiệp và quân sự.
  6. Optimization: Tối ưu hóa kết cấu.

1. Static Structural Module: Phân tích tĩnh học.

Mô đun này giúp chúng ta tính toán được biến dạng, nhiệt độ, chuyển vị và ứng suất trong các chi tiết hoặc hệ thống. Đây là mô đun được sử dụng nhiều nhất để tính toán, mô phỏng và kiểm chứng các thiết kế. Mô đun này bao gồm nhiều kiến thức đa ngành phức tạp như vật liệu, sức bền vật liệu, tĩnh học, tương tác với chất lỏng khí.

Mô đun này cung cấp một số ứng dụng sau:

  • Phân tích sự mất ổn định của kết cấu.
  • Các hiện tượng phi tuyến tính: Va chạm, vật liệu, biến dạng, nhiệt độ.
  • Tương tác, xâm lấn trong lắp ghép giữa các cơ cấu như ứng suất dư của bu lông, chốt.
  • Tối ưu hóa thiết kế của chi tiết và hệ thống.
  • Mô phỏng và tối ưu các kết cấu của ô tô như: hệ thống giảm xóc, khung gầm, bánh xe…
  • Tính toán thiết kế các loại cầu: cầu thép, cầu treo…
  • Tính toán thiết kế các chi tiết của máy bay.
  • Tính tuổi thọ của các chi tiết máy.

Ứng suất của các chi tiết liên kết nhau bằng bu lông.

2. Dynamic Analyses: Phân tích động lực học.

Các Mô đun Động Lực Học phân tích ứng suất, chuyển vị, chuyển động của kết cấu phụ thuộc vào thời gian dưới tác dụng của ngoại lực. Các mô đun động lực học bao gồm Modal analysis (phân tích dao động kết cấu), Harmonic analysis (phân tích độ bền của kết cấu khi dao động), Transient structural (phân tích bài toán động lực học tổng hợp).

Một số ứng dụng của các mô đun động lực học:
  • Phân tích ứng suất, biến dạng, dao động của cánh tay rô bốt khi làm việc.
  • Phân tích ứng suất, biến dạng, dao động của kết cấu cầu.
  • Phân tích dao động của các máy tự động.
  • Phân tích sự bất ổn định của các cơ cấu thanh, tấm.
  • Phân tích dao động, độ bền khi dao động của kết cấu nhà cao tầng.

Phân tích dao động của chi tiết dạng tấm

3. Kinematic Analysis: Phân tích động học.

Mô đun Transient Structural có thể mô phỏng chuyển động, tương tác lực của các chi tiết trong hệ thống liên kết với nhau bởi các khớp nối. Các chi tiết trong hệ thống có thể được đơn giản hóa như vật thể điểm tuyệt đối cứng, hoặc như vật thể đàn hồi. 

Một số ứng dụng tiêu biểu: 
  • Chuyển động, lực tương tác của cánh tay rô bốt.
  • Chuyển động, tương tác lực của các chi tiết máy tự động.
  • Phân tích chuyển động, lực tương tác của máy xúc, máy nâng.
  • Hệ thống truyền động bánh răng.
  • Hệ thống treo của xe.

Phân tích động học và động lực học của máy xúc       

 

Phân tích động học và động lực học của hệ thống treo ô ô

4. Durability and Fatigue Analysis: Tính toán tuổi thọ của máy.

Trong quá trình hoạt động, các chi tiết của hệ thống máy chịu sự tác dụng của nhiều yếu tố: lực, áp suất, nhiệt độ, dòng chảy. Việc phân tích ứng suất của các chi tiết chỉ đủ để đảm bảo bền cho chi tiết dưới tác dụng tĩnh, không theo chu kỳ. Mô đun Ansys Failure, and Ansys nCODE có thể tính toán được tuổi thọ của các chi tiết, hệ thống máy dưới tác dụng theo chu kỳ của các yếu tố kể trên.

Một số ứng dụng tiêu biểu: 
  • Tính tuổi thọ của các chi tiết máy tự động.
  • Tính tuổi thọ của các chi tiết của động cơ.
  • Tính tuổi thọ của mối hàn các chi tiết.

Tính toán tuổi thọ của khung xe đạp

5. Optimization

Mô đun Optimization là một công cụ có vai trò rất quan trọng trong việc tối ưu hóa kết cấu các chi tiết máy cơ bản, hệ thống máy và các kết cấu cầu, hệ thống nâng. Optimization mô đun giúp các kỹ sư, nhà sản xuất giảm nhẹ khối lượng mà vẫn đảm bảo được các yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm như ứng suất tối đa, biến dạng, kích thước. Từ đó tiết kiệm được thời gian, công sức thiết kế, cải tiến, tối ưu sản phẩm và chi phí đầu tư cho sản phẩm. 

Tối ưu hóa kết cấu của vành bánh ô tô
Một số ứng dụng tiêu biểu: 
  • Tối ưu hóa kết cấu của các chi tiết của ô tô.
  • Tối ưu hóa kết cấu của các chi tiết của máy bay.
  • Tối ưu hóa kết cấu của các chi tiết của máy tự động.
  • Tối ưu hóa kết cấu của các chi tiết của rô bốt.