安世亞太丨PERA SIM Mechanical 2025新功能介紹
引言
PERA SIM Mechanical 2025作為安世亞太科技股份有限公司通用CAE仿真軟件的核心產(chǎn)品之一，具備結(jié)構(gòu)高級前后處理功能，并配備了自主的結(jié)構(gòu)求解器。在同一環(huán)境下，該軟件能夠幫助用戶高效完成文件導(dǎo)入、幾何處理、網(wǎng)格劃分、材料、定義屬性指定、創(chuàng)建連接以及創(chuàng)建邊界載荷等專業(yè)前處理操作，此外，它還支持本地或遠(yuǎn)程的分析求解，并提供強大的后處理功能，包括云圖生成、動畫制作、曲線繪制、應(yīng)力線性化以及復(fù)合材料層間應(yīng)力評估等。PERA SIM Mechanical 2025提供完整的結(jié)構(gòu)有限元分析流程，是一款功能強大且模塊整合度高的通用結(jié)構(gòu)分析工具。
PERA SIM Mechanical 2025覆蓋全面的結(jié)構(gòu)分析類型：靜力、動力、頻域、時域、線性、非線性，以及慣性釋放、復(fù)合材料、熱結(jié)構(gòu)耦合分析、拓?fù)鋬?yōu)化等高級功能，滿足各行業(yè)的結(jié)構(gòu)分析需求。
1. PERA SIM Mechanical 2025 前處理新增功能
1.1 IO接口
PERA SIM Mechanical提供豐富的CAD/CAE數(shù)據(jù)接口，實現(xiàn)模型共享。在2025版本，新增ANSYS（.cdb、.inp、.dat）、Abaqus（*.inp）網(wǎng)格文件的節(jié)點、單元信息的導(dǎo)入，針對ANSYS文件還可以成功解析材料的密度、模量、泊松比、熱膨脹系數(shù)、熱導(dǎo)率、比熱等參數(shù)，以及約束、位移、集中力、力矩、加速度、溫度、熱源等邊界載荷信息。
1.2 材料本構(gòu)模型
PERA SIM Mechanical內(nèi)置材料庫，用戶可直接調(diào)用，支持對材料庫的編輯與擴充；并可通過自定義的形式定義材料屬性，實現(xiàn)各向同性、正交各向異性、彈塑性等多種材料本構(gòu)的定義。
在PERA SIM Mechanical 2025版本中，我們還添加了ISO、Mooney、Ogden、Foam、ORTHO粘彈性模型，以及Anand及Power-Law蠕變模型。
粘彈性本構(gòu)的定義
蠕變本構(gòu)的定義
1.3 接觸連接處理
PERA SIM Mechanical 2025除提供創(chuàng)建焊點、焊縫、螺栓、粘接等連接類型，還支持手動或自動定義綁定接觸、一般接觸。
PERA SIM Mechanical 2025針對接觸連接，用戶可實現(xiàn)基于幾何對象，包括幾何面體及幾何實體創(chuàng)建接觸區(qū)域的功能；也可以通過容差控制，自動篩選不同零部件之間的連接關(guān)系，實現(xiàn)基于幾何模型的連接關(guān)系的自動探測功能；面－面接觸連接還支持罰因子的數(shù)值設(shè)定，用戶可自定義法向罰因子及切向罰因子，完成基于面－面探測方法的法向及切向增加罰因子定義功能。
圖：接觸編輯界面
1.4 邊界載荷定義
PERA SIM Mechanical 2025提供初始位移、初始速度、位移約束、初始溫度、初始應(yīng)力/應(yīng)變等邊界條件；集中力、力矩、壓力、重力、加速度、PSD、轉(zhuǎn)動速度、譜載荷、旋轉(zhuǎn)速度、旋轉(zhuǎn)加速度、線壓力、螺栓力、強制速度、導(dǎo)入載荷、熱源、對流、 輻射、熱通量等豐富的載荷、激勵類型。支持常量、表格、表達式等多種定義方式，并支持基于幾何對象的定義方式。
圖：豐富的邊界載荷類型、以及基于幾何對象的定義方式
2. PERA SIM Mechanical 2025 結(jié)構(gòu)求解器新增功能
PERA SIM Mechanical 2025結(jié)構(gòu)求解器，可實現(xiàn)靜力學(xué)分析、動力學(xué)分析、線性分析、 非線性分析、熱分析以及熱結(jié)構(gòu)耦合分析等功能。
靜力學(xué)分析支持線性、非線性靜力學(xué)分析功能，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)強度、剛度等分析，支持大變形、接觸非線性等。動力學(xué)分析提供線性動力學(xué)及非線性動力學(xué)分析功能，支持結(jié)構(gòu)模態(tài)分析、瞬態(tài)動力學(xué)分析、諧響應(yīng)分析、反應(yīng)譜分析以及隨機振動分析等。非線性分析提供非線性求解計算方法，支持解決各種復(fù)雜非線性問題，包括：幾何非線性、材料非線性、接觸非線性。
以下是PERA SIM Mechanical 2025R1版本新增的分析類型：
線性靜力分析新增Mumps求解器
針對線性靜力分析任務(wù)，求解器類型新增Mumps，優(yōu)化并行效率問題。
靜力慣性釋放分析
計算結(jié)構(gòu)在靜態(tài)載荷作用下，針對沒有任何邊界條件，剛度自由的結(jié)構(gòu)的靜力分析，包括線性及非線性分析。
模態(tài)分析特征值求解方法
模態(tài)分析特征值求解方法在支持蘭索斯法（Lanczos）的基礎(chǔ)上，新增了高級吉文斯（Advanced Givens）、高級豪斯霍爾德（Advanced Householder ）、高級逆冪法（Advanced Inverse Power）。
瞬態(tài)動力學(xué)分析
求解在時間相關(guān)載荷作用下結(jié)構(gòu)的動力學(xué)響應(yīng)，在瞬態(tài)動力學(xué)分析中，可以包含慣性效應(yīng)和阻尼的影響，也可以包含非線性響應(yīng)。瞬態(tài)動力學(xué)分析支持載荷步快速定義，支持載荷步數(shù)據(jù)導(dǎo)入及導(dǎo)出，格式包括*.cur、*.fld、*.txt、*.csv。
諧響應(yīng)分析（包括無約束條件下）
即穩(wěn)態(tài)動力學(xué)分析，用來計算在穩(wěn)態(tài)激勵下結(jié)構(gòu)的響應(yīng)，包括無約束條件的諧響應(yīng)分析。
拓?fù)鋬?yōu)化分析
提供基于線性靜力、正則模態(tài)分析的拓?fù)鋬?yōu)化分析。
3. PERA SIM Mechanical 2025 后處理新增功能
PERA SIM Mechanical 在云圖（標(biāo)量圖、矢量圖、等值線圖、等值面圖）、動畫（線性動畫、瞬態(tài)動畫、模態(tài)動畫）等基本后處理功能的基礎(chǔ)上，2025版本新增了結(jié)果物理量按零件層、單元、切面或沿著新建路徑進行結(jié)果展示的功能，基于選擇對象（節(jié)點、單元、零件層）進行最大/最小值的曲線繪制等。
圖：后處理功能
在行業(yè)化、定制化后處理應(yīng)用方面，新增基于路徑進行應(yīng)力線性化、并輸出線性化結(jié)果的功能、以及復(fù)合材料層間應(yīng)力結(jié)果、約束反力結(jié)果、為用戶自動生成仿真分析報告等。
圖：后處理行業(yè)化應(yīng)用
（應(yīng)力線性化、復(fù)合材料失效評估、仿真報告自動生成）
4. 總結(jié)
PERA SIM Mechanical 2025幫助用戶完成結(jié)構(gòu)強度、剛度、穩(wěn)定性等分析，預(yù)測產(chǎn)品性能，評估產(chǎn)品設(shè)計是否安全合理。并在此基礎(chǔ)上進行優(yōu)化，找到影響性能的關(guān)鍵參數(shù)，指導(dǎo)設(shè)計和試驗，以較小的代價實現(xiàn)虛擬的設(shè)計迭代；提供成熟的API接口及二次開發(fā)能力，提高設(shè)計效率，極大縮短產(chǎn)品設(shè)計周期并降低風(fēng)險。
PERA SIM Mechanical 2025支持Windows、Linux等不同操作系統(tǒng)下的不同版本的適配。在國產(chǎn)的軟硬件方面，已經(jīng)支持銀河麒麟操作系統(tǒng)、國產(chǎn)X86芯片架構(gòu)。形成了強大的創(chuàng)新合力，加速工業(yè)軟件CAE關(guān)鍵技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)強化，為我國工業(yè)軟件自主可控和長遠(yuǎn)發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。
安世亞太具有業(yè)界完整的自主仿真技術(shù)體系，引領(lǐng)中國自主仿真技術(shù)發(fā)展。自主研發(fā)的PERA SIM通用仿真軟件能夠提供通用物理場（結(jié)構(gòu)、熱、流體、電磁、聲學(xué)）及耦合場分析功能，以及能同時適用于結(jié)構(gòu)、流體、電磁、聲學(xué)等學(xué)科的通用前后處理器。
