انسیس چیست‌؟ معرفی کامل نرم‌افزار ANSYS

در عصر حاضر نرم‌افزارهای شبیه‌سازی تأثیر قابل‌توجهی در ارتقای فرآیند طراحی، کاهش هزینه‌ها و بهبود کیفیت محصولات صنعتی ایفا می‌کنند. از میان این ابزارها، انسیس ANSYS یکی از کاربردی‌ترین نرم‌افزارهای موجود است که به عنوان یک راهکار جامع در تحلیل‌های مهندسی شناخته شده است. در این مطلب، به معرفی دقیق نرم‌افزار ANSYS و بررسی کاربردهای آن در زمینه‌های مختلف می‌پردازیم.

انسیس چیست؟

ANSYS یک نرم‌افزار شبیه‌سازی مهندسی است که برای انجام تحلیل‌های پیچیده و چندفیزیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نرم‌افزار توسط شرکت آمریکایی ANSYS Inc. توسعه داده شده و از اوایل دهه ۱۹۷۰ در اختیار مهندسان قرار گرفته است. هدف اصلی این نرم‌افزار، فراهم کردن ابزاری برای حل مسائل پیچیده در زمینه مکانیک جامدات، دینامیک سیالات، انتقال حرارت و الکترومغناطیس است.

ویژگی‌های اصلی نرم‌افزار ANSYS :

1. رابط کاربری ساده و پیشرفته:
   ANSYS دارای یک رابط کاربری کاربرپسند است که هم برای کاربران مبتدی و هم حرفه‌ای قابل استفاده است.
2. پشتیبانی از تحلیل‌های چندفیزیکی:
   این ویژگی به کاربران امکان می‌دهد که مسائل پیچیده‌ای که ترکیبی از مکانیک، حرارت و سیالات هستند را شبیه‌سازی کنند.
3. قابلیت مش‌بندی پیشرفته:
   ANSYS از مش‌بندی خودکار و دستی پشتیبانی می‌کند که دقت تحلیل‌ها را افزایش می‌دهد.
4. پشتیبانی از زبان برنامه‌نویسی:
   امکان استفاده از کدنویسی در محیط APDL برای ایجاد مدل‌های پیچیده وجود دارد.
5. سازگاری با نرم‌افزارهای دیگر:
   این نرم‌افزار می‌تواند با ابزارهای CAD و سایر نرم‌افزارهای شبیه‌سازی ارتباط برقرار کند.

کابردهای انسیس ANSYS در مهندسی :

این نرم‌افزار در صنایع مختلفی کاربرد دارد که از اصلی‌ترین آنها عبارت‌اند‌ از :

مکانیک جامدات

این نرم‌افزار امکان تحلیل تنش و کرنش در مواد و سازه‌ها را فراهم می‌کند. مثال‌هایی از این کاربرد:

• تحلیل پل‌ها و ساختمان‌ها تحت بارگذاری.
• بررسی رفتار قطعات خودرو مانند شاسی و سیستم تعلیق.

دینامیک سیالات (CFD)

ANSYS با استفاده از ابزارهایی مانند Fluent و CFX جریان مایعات و گازها را شبیه‌سازی می‌کند.

• شبیه‌سازی رفتار جریان در توربین‌ها و پمپ‌ها.
• تحلیل عملکرد آیرودینامیکی خودروها و هواپیماها.

انتقال حرارت

در ANSYS می‌توانید سیستم‌های حرارتی پیچیده را شبیه‌سازی کنید.

• بررسی عملکرد رادیاتورها و مبدل‌های حرارتی.
• تحلیل خنک‌سازی قطعات الکترونیکی.

صنایع انرژی و نفت و گاز

این نرم‌افزار در تحلیل خطوط لوله، مخازن تحت فشار و توربین‌های گازی بسیار مفید است.

مهندسی پزشکی

در مهندسی پزشکی از ANSYS برای شبیه‌سازی رفتار ابزارهای جراحی و ایمپلنت‌ها استفاده می‌شود.

مزایای نرم‌افزار انسیس ANSYS

ANSYS نرم‌افزاری دقیق و انعطاف‌پذیر با پشتیبانی گسترده است، اما هزینه بالا و نیاز به سیستم‌های قدرتمند از معایب آن به شمار می‌روند. در ادامه مزایا و معایب این نرم‌افزار به صورت کامل لیست شده :

1. دقت بالا در تحلیل‌ها:
   ANSYS به دلیل الگوریتم‌های پیچیده و پیشرفته خود، نتایج دقیقی در تحلیل‌های مختلف از جمله مکانیک، سیالات و انتقال حرارت ارائه می‌دهد. این دقت باعث می‌شود که این نرم‌افزار برای پروژه‌های صنعتی و تحقیقاتی حیاتی باشد.
2. پشتیبانی از تحلیل‌های چندفیزیکی:
   ANSYS توانایی انجام تحلیل‌های پیچیده چندفیزیکی را دارد که می‌تواند شامل ترکیب مکانیک جامدات، دینامیک سیالات و تحلیل حرارتی باشد. این ویژگی آن را به ابزاری مناسب برای شبیه‌سازی مسائل پیچیده تبدیل می‌کند.
3. رابط کاربری کاربرپسند:
   محیط گرافیکی نرم‌افزار ANSYS بسیار کاربرپسند و قابل‌فهم است. این رابط کاربری به کاربران کمک می‌کند تا به راحتی مدل‌های پیچیده را ایجاد کرده و نتایج را تحلیل کنند.

معایب نرم‌افزار انسیس ANSYS

1. هزینه بالا:
   یکی از بزرگ‌ترین معایب ANSYS، هزینه‌های بالای آن است. این نرم‌افزار به طور معمول برای استفاده در صنایع و شرکت‌های بزرگ مناسب است و هزینه‌های خرید مجوز، به‌ویژه برای نسخه‌های کامل، برای بسیاری از کاربران فردی یا شرکت‌های کوچک بالا می‌باشد.
2. نیاز به سخت‌افزار قوی:
   برای انجام تحلیل‌های پیچیده و پردازش‌های سنگین، سیستم‌های کامپیوتری با قدرت پردازش بالا نیاز است. این مسئله می‌تواند برای کاربران با سیستم‌های سخت‌افزاری معمولی مشکل‌ساز باشد.
3. منحنی یادگیری نسبتا بلند:
   با وجود رابط کاربری ساده، یادگیری قابلیت‌های پیچیده ANSYS و استفاده از تمام ابزارهای آن به زمان و تجربه نیاز دارد. برخی از ویژگی‌ها و قابلیت‌ها برای کاربران جدید ممکن است پیچیده و دشوار به نظر برسد.

محیط‌های کاری ANSYS

محیط‌های کاری ANSYS به مجموعه‌ای از ابزارها و ماژول‌ها اشاره دارند که برای انجام تحلیل‌های مختلف مهندسی طراحی شده‌اند. این محیط‌ها به کاربران کمک می‌کنند تا مدل‌سازی و شبیه‌سازی‌های پیچیده را با کارایی و دقت بالا انجام دهند. در زیر به برخی از مهم‌ترین محیط‌های کاری ANSYS اشاره می‌شود:

 ANSYS Workbench

ANSYS Workbench محیط گرافیکی یکپارچه‌ای است که به کاربران این امکان را می‌دهد تا فرآیند تحلیل‌های مهندسی را از طراحی اولیه تا نتیجه‌گیری مدیریت کنند. این محیط، از طریق یک رابط کاربری ساده و کاربردی، امکان ایجاد مدل‌ها، اعمال شرایط مرزی و مش‌بندی را فراهم می‌کند.

 ANSYS Mechanical

ANSYS Mechanical برای انجام تحلیل‌های مکانیکی و بررسی رفتار سازه‌ها تحت بارگذاری‌های مختلف به کار می‌رود. این محیط شامل ابزارهایی برای تحلیل استاتیکی، دینامیکی، حرارتی و ضربه‌ای است. کاربران می‌توانند تحلیل‌هایی مانند تنش، کرنش، و تحلیل‌های پیچیده‌تر مانند تحلیل‌های غیرخطی را در این محیط انجام دهند.

ANSYS Fluent

این محیط برای تحلیل دینامیک سیالات (CFD) به کار می‌رود و قادر است جریان مایعات و گازها را شبیه‌سازی کند. ANSYS Fluent برای شبیه‌سازی جریان‌های آیرودینامیکی، هیدرودینامیکی، انتقال حرارت و شبیه‌سازی‌های چندفیزیکی کاربرد دارد و در صنایع مختلف مانند هوافضا، خودروسازی، و انرژی کاربرد دارد.

 ANSYS CFX

CFX یکی دیگر از محیط‌های مخصوص شبیه‌سازی دینامیک سیالات است که بیشتر برای تحلیل جریان‌های پیچیده در محیط‌های چندفازی، توربوماشین‌ها و انتقال حرارت استفاده می‌شود. CFX معمولاً در صنایع نفت و گاز، انرژی و طراحی توربین‌ها به کار می‌رود.

ANSYS Maxwell

این محیط برای تحلیل‌های الکترومغناطیسی طراحی شده است و بیشتر در تحلیل‌های مربوط به موتورهای الکتریکی، ترانسفورماتورها، و دستگاه‌های الکترونیکی استفاده می‌شود. ANSYS Maxwell به طور خاص برای طراحی و شبیه‌سازی میدان‌های الکترومغناطیسی و تحلیل‌های مربوط به آن‌ها کاربرد دارد.

ANSYS Electromagnetics

این محیط برای شبیه‌سازی و تحلیل مسائل الکترومغناطیسی مانند میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی، کاربرد دارد. از این محیط برای طراحی سیستم‌های مخابراتی، الکترونیک و سیستم‌های انرژی استفاده می‌شود.

مقایسه ansys با نرم‌افزار های دیگر

انسیس تفاوت هایی با نرم‌افزار های مشابه خود دارد که در ادامه چند مورد از این موارد ذکر میشود :

• نرم‌افزار آباکوس Abaqus

هر دو نرم‌افزار برای تحلیل مکانیک جامدات مناسب هستند، اما ANSYS قابلیت‌های گسترده‌تری در تحلیل‌های چندفیزیکی دارد.

• نرم‌افزار کتیا Catia و سالیدورک SolidWorks 

SolidWorks بیشتر برای طراحی CAD و تحلیل‌های ساده کاربرد دارد، در حالی که ANSYS برای مسائل پیچیده‌تر مناسب است.

• نرم‌افزار کامسول COMSOL 

COMSOL برای تحلیل‌های چندفیزیکی رقابت نزدیکی با ANSYS دارد، اما ANSYS برای پروژه‌های صنعتی انتخاب بهتری است.

• MATLAB Simulink
  در مدل‌سازی سیستم‌های دینامیکی قوی است، اما ANSYS برای تحلیل‌های مکانیکی و سیالاتی برتری دارد.

چگونه انسیس ANSYS را یاد بگیریم ؟

برای شروع آموزش انسیس میتوانید از منابع زیر استفاده کنید .

• کتاب های تخصصی این نرم‌افزار 
  کتاب‌هایی مانند “ANSYS Workbench Tutorial” برای تازه‌کار ها مناسب هستند.
• دوره های آنلاین آموزش انسیس
  سایت های فارسی مانند فرادرس و پلتفرم های مانند Coursera، Udemy و LinkedIn Learning دوره‌های متنوعی ارائه می‌دهند که میتوانید از آنها بهره بگیرید.
• پروژه های عملی
  انجام پروژه‌ های دانشجویی یا صنعتی بهترین روش برای یادگیری بهتر و کسب تجربه است.
  

سوالات متداول در حوضه انسیس

• انسیس درباره چه صنایعی مناسب است ؟
  این نرم افزار در بسیاری از صنایع به کار میرود که از جمله این این صنایع میتوان به مکانیک، انرژی، پزشکی، هوافضا، خودروسازی و … اشاره کرد .
• آیا نرم‌افزار انسیس ANSYS رایگان است ؟
  به طور کلی نسخه اصلی این نرم‌افزار پولی و با اشتراک است اما در حال حاضر، نسخه ۲۰۱۹ نرم‌افزار ANSYS Fluent با مجوز رسمی از شرکت ANSYS، به صورت رایگان از طریق وب‌سایت این شرکت برای کاربران در سراسر جهان قابل دانلود است.
• چقدر طول میکشه تا در انسیس متخصص شوم ؟
  روند یادگیری انسیس بسته به سطح مهارت و استمرار شخص متفاوت است اما به طور تقریبی از چندین هفته تا چند ماه این زمان متغیر است .

حرف آخر

نرم‌افزار انسیس از ابزار های قدرتمند برای شبیه‌سازی مهندسی است که در فضای گسترده ای از صنایع کاربرد دارد. این نرم‌افزار با ارئه دقت یالا و قابلیت های چند فیزیکی به یوزر ها و کاربران خود این اجازه را میدهد که پروژه های خود را با موفقیت اجرا کنند. اگر قصد یادگیری این نرم‌افزار کاربردی و پول ساز را دارید میتوانید با دوره های ابتدایی شروع کنید تا به سطح حرفه‌ای برسید.