2024 R2 Structure(2) 技術更新
Ansys Discovery™軟體於2024 R2新版中加入與增進許多前後處理功能,讓使用者可以在設計產品時更加順暢、提升效率以及優化設計流程。同時,亦在模擬功能中加入多項新功能與改善既有功能,再次提升求解的準確性與效率。
前處理功能:
● 視窗管理:功能視窗能夠自由擺放位置、獨立顯示、縮放大小使得設計圖區最大化,如圖(一) 。
◆ 結構樹(Modeling Tree)。
◆ 圖層(Layers)。
◆ 群組(Named Selections)。
◆ 增強選取(Power Selection)。
◆ 性質(Properties)。
● 模型顯示:
◆ 隱藏圖面/顯示圖面:
→可以輕鬆隱藏/顯示模型圖面,如圖(二)。
◆ 體積裁切/平面裁切:
→透過指定的球體或立方體區域進行模形切割,如圖(三)。
→透過指定的平面進行模形切割,如圖(四)。
● 強化刻面幾何清理_Shrinkwrap:
◆ Shrinkwrap能夠有效清除醜陋的掃描刻面檔案。
◆ 移除內部空白區域、大量的間隙以及破口等缺陷,如圖(五)、圖(六)。
◆ 建立實體形式的刻面幾何。
● 強化刻面幾何建立_Autoskin與細分曲面(SubD):
◆ 在Autoskin功能中可以建立細分曲面物體(SubD),提高拓樸分析後刻面圖檔的轉換效率,如圖(七)。
◆ 細分曲面物體(SubD)可以傳遞至Ansys Mechanical軟體執行驗證分析。
● 共用拓樸(Share Topology):
◆ 保持顯示(Keep Visible)選向可以讓模型中圖面共用線段的部分在關閉「共用拓樸(Share Topology)」功能後依然持續顯示,如圖(八)。
◆ 增強共用拓樸(share topology)功能,使在一定間隙量內依然可以成功建立拓樸關係。
● 元件性質(Component Properties):可手動或從CAD軟體匯入元件性質內容,如:使用的材料、建立日期、建立者名稱、檔案名稱等,如圖(九)。
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圖(一) 視窗管理 |
圖(二) 隱藏和顯示表面 |
圖(三) 體積裁切 |
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圖(四) 平面裁切 |
圖(五) 填補內部空間 |
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圖(六) 修補破損圖面 |
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圖(七) 細分曲面(SubD) |
圖(八) 持續顯示拓樸關係 |
圖(九) 元件性質 |
模擬分析功能:
● 探索模式:
◆ 圖面局部保真度:
→新穎的GPU網格技術建立局部圖面的網格元素,保持軟體的穩健性與處理速度,如圖(十)至圖(十二)。
→可使邊界層區域的網格依循邊界層漸增。
→更準確的抓取小型流道特徵。
→提升模擬精準度,同時降低GPU記憶體的佔用。
◆ 流體網格顯示:增進網格劃分能力以及局部特徵的保真度,並可於流體分析與共軛熱傳(CHT)分析時顯示網格元素,如圖(十三)及圖(十四)。
◆ 增強結果檢視器:強化作用力檢視器(Force Monitor)使其增加含黏滯剪力(viscous shear force)項目,如圖(十五)。
◆ 流體-流體介面:流體-流體介面(Fluid-Fluid Interface):可以透過不同流體區域的間隙量建立流體與流體區域的介面或抑制流體與流體區域的介面,如圖(十六)。
◆ 螺栓檢視器與接觸評估:
→可以透過檢視器查看螺栓的軸向應力、剪力、扭力以及安全因子。
→接觸評估工具使用AISC ASD準則計算螺栓的安全因子並顯示通過與失敗的螺栓,如圖(十七)。
● 細化模式:
◆ 網格品質:
→於模型上顯示出未達到標準的網格元素,使用者能夠更輕易地檢視網格品質,如圖(十八)。
→網格品質標準設定:預設或手動,如圖(十九)。
◎結構:最小網格品質(element quality)、最大雅各比(Jacobian ratio)、最大縱橫比(aspect ratio)。
◎流體:最小正交品質(orthogonal)、最大偏斜度(skewness)、最大縱橫比(aspect ratio)。
● LiveGX的高效能運算:
◆ CPU計算模式下的LiveGX求解器現在可以搭配HPC授權以擴增求解的CPU數量(4核心以上),如圖(二十)。
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圖(十) 局部保真度 |
圖(十一) 幾何誤差 |
圖(十二) 交界處網格 |
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圖(十三) 剖面形式顯示網格 |
圖(十四) 表面網格 |
圖(十五) 風阻係數 |
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圖(十六) 流體區域介面 |
圖(十七) 螺栓資訊 |
圖(十八) 顯示未達標準的網格 |
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圖(十九) 網格品質閾值 |
圖(二十) 指定求解CPU數量 |
後處理功能:
● 多重顯示器:後處理顯示可以同時使用多個流線(streamline)和顆粒(particle)呈現多處流體入口來源與整體流體流動情況,如圖(二十一)至圖(二十三)。
● 質量流率加權平均檢視器:使用質量流率加權平均(mass flow weighted average)計算溫度檢視器的結果,以提高流體出入口的能量平衡計算能力,如圖(二十四)和圖(二十五)。
● 平面顯示結果:使用平面(plane)擷取結構或流體分析的結果,如圖(二十六)和圖(二十七)。
● 截圖輸出:可輸出所有儲存場景(scene)為zip壓縮檔,可選擇輸出2D (PNG)和3D (GLB)圖檔,如圖(二十八)和圖(二十九)。
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圖(二十一) 新增控制器 |
圖(二十二) 汽車空調的顆粒顯示 |
圖(二十三) 水冷岐管的流線顯示 |
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圖(二十四) 重質量加權平均流率選項 |
圖(二十五) 出入口能量計算 |
圖(二十六) 模型樹中的平面 |
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圖(二十七) 平面顯示壓力結果 |
圖(二十八) 截圖輸出 |
圖(二十九) 輸出檔案 |
2024 R2新版本中,擴充上千筆材料資訊於核心材料包(MaterialUniverse和JAHM)以及進階材料包,例如:高溫合金材料包、環境材料包、聚合物材料包、電磁材料包等。除此之外,亦新增永續性分析功能的圖示化功能並且可於BoM Analyzer執行永續性分析,讓設計者可於產品設計前期即可考量環境永續議題並選擇環境友善材料。
Ansys Granta MI®:
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One MI Explore搜尋功能:
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使用者可以共用搜尋紀錄,如圖(一)。
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顯示密碼要求提示:故障處理,如圖(二)。
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可在背景的Load Balancer同時執行兩組相同的Ansys Granta MI®平台任務,如圖(三)。
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檢視主機狀態:可檢視與觀察Ansys Granta MI Pro™軟體主機狀態。
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STK輸出範例:可輸出Word、PPT報告以及輸出修改後的資料本版。
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可在Granta MI Material Gateway應用程式中追蹤/取消追蹤我的最愛清單(Favorites Lists),如圖(四)。
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使用UseExploreDatasheetUrl 設定時可顯示完整材料資訊。
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限制物質和永續性。
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自動顯示限制物質和永續性分析及果。
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在Teamcenter以及Windchill軟體中,曾經使用(Where Used)的搜尋結果可以輸出為CSV/ XML檔案,或是做為限制物質和永續性分析使用。
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可將來自Windchill的BoM中物件設定為包含(Include)/不包含(Excluded)。
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支援以下最新版本的工程軟體:
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Ansys Electronics Desktop (AEDT)™ 2024 R2、Ansys Workbench™ 2024 R2。
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Abaqus/CAE 2024、 ANSA 24、 HyperMesh 2023。
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NX 2312、 Teamcenter 2312。
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圖示化的呈現方式顯示BoM Analyzer的永續性結果,如圖(五)。
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比對多個BoM並且可設定分析基準線。
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BoM Analyzer可以使用我的最愛清單(Favorite Lists)過濾材料指定項目。
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從Gateway匯入BoM時,可自動執行永續性分析。
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進階材料包- Eco:更新至最新版 ecoinvent (v3.10)內含4000筆以上材料資訊。
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圖(一):共用搜尋紀錄 |
圖(二):密碼要求提示 |
圖(三):Ansys Granta MI®任務 |
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圖(四):我的最愛清單 |
圖(五):BoM Analyzer |
Ansys Granta Material for Simulation (MDS)™、Ansys Granta Selector™
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核心材料包:
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MaterialUniverse:永續性指標,蘊含能量(Embodied Energy)和氣候變遷(等效
),以更新至最新版ecoinvent (v3.10),新增70筆以上的材料資訊供模擬分析使用,如圖(六)
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JAHM:新增4700筆以上的熱電、玻璃、合金等材料的非線性數據,以及新增1000筆以上的隨溫度變化之西貝克係數(Seebeck Coefficient),如圖(七)
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進階材料包:
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高溫合金材料包:擴充測試規範、樣品數、曲線資訊以及數據內插資訊。新增30筆以上的S-N曲線,輸出材料資訊時可包含S-N曲線和疲勞裂痕成長率(Fatigue Crack Growth Rate),如圖(八)。
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環境材料包:更新至最新版 ecoinvent (v3.10)內含4000筆以上材料資訊。
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聚合物材料包:擴充製造商Kuraray和MOCOM 的非線性材料,如圖(九)。
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電磁材料包:更新鐵損(Core Loss)擬合資訊。
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Ansys Granta Materials Data for Simulation (MDS)™:更新Ansys Discovery™軟體中的永續性指標,蘊含能量(Embodied Energy)和氣候變遷,如圖(十)。
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圖(六):永續性指標 |
圖(七):西貝克係數 |
圖(八):疲勞裂痕成長率 |
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圖(九):非線性材料 |
圖(十): Discovery中的永續性指標 |

Ansys Material Calibration材料校正
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提供與應變率無關的等向-彈性(Isotropic-Elasticity)的塑性材料模型,如圖(十一)。
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等向硬化模型(Isotropic Hardening):
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雙線性硬化(Bilinear Hardening)。
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非線性硬化(冪次律)。
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非線性硬化(Voce Law)。
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隨動硬化模型:具有Chaboche硬化參數1~5。
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需輸入單軸真實應力應變。
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執行材料校正時會顯示材料校正進度摘要。
Sherlock是一套針對電子產品可靠度的分析軟體,為元器件、電路板和硬體系統提供快速、準確的壽命預測。
第一亮點:自動化產生BGA模型
透過sherlock讀入ecad後,可在Part list定義DIE的尺寸之後,直接轉出有DIE的模型,即可匯入Mechanical進行使用。此功能僅限BGA使用喔!!


第二亮點:進階引線網格(Advanced Lead Meshing, ALM)
透過改進的引線網格劃分,有助於改善引線網格,並有助於細化應力和應變結果以進行可靠性預測。


下圖是比較24 R1與24 R2的Lead製作的差異。


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第三亮點:Strain Map功能-新增Mechanical Shock
Strain Map的出現讓使用者不在受限在Ansys的平台結果,也能讓實際量測的結果圖匯入到Sherlock去進行可靠度的判斷。以往Strain Map僅支援Random Vibration,今年將Mechanical Shock也加入囉!
同場加映~Solder資料庫,變多!!!!下圖是舊版與新版的比較。
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系統級可靠度,就靠workbench!