BETA CAE 建立全面且完整模型的高級 CAE 前處理軟體
ANSA 是 Cadence 旗下的 BETA CAE Systems 開發的一款先進的多學科 CAE 前處理工具，提供建立完整分析模型所需的各項功能。從 CAD 資料處理、模型建構，到建立求解器分析所需的輸入檔，皆可在同一工作環境中完成。
ANSA 深受全球用戶青睞，主要歸功於其完整且高效率的功能與工具，可滿足各種 CAE 前處理需求。其豐富的功能涵蓋廣泛的應用情境，不僅能支援多樣化的工作流程，更能有效提升模型建構效率與分析準備品質。
重點摘要
- ANSA 是一款先進的多學科 CAE 前處理軟體，提供完整的模型建立功能。
- 其高度整合的圖形使用者介面支持多核心 CPU 和主要作業系統，確保良好使用體驗。
- ANSA 提供 CAD 資料轉換、模型比較、網格劃分等多種工具，快速提升模型建構效率。
- 資料管理系統 (ANSA DM) 可以集中管理工程資料，方便模型更新和共享。
- 透過流程自動化和腳本功能，ANSA 提高工作效率，降低人為設定失誤。
高度整合的單一使用環境
ANSA 的所有功能都整合在一個高度客製化的圖形使用者介面 (GUI) 。適用於所有主流的 64 位元作業系統，並支援多核心 CPU。加速的圖形處理、快速的確認和功能存取、 GUI 客製化選項、模型瀏覽器和清單處理、篩選和修改操作以及整合的搜尋引擎，共同構成了一個使用者友善的介面，確保卓越的性能和生產力。
CAD資料輸入與清理
使用ANSA提供的CAD轉換工具，可以將 CATIA V4、CATIA V5、NX、Pro/ENGINEER 和 JT 格式的 CAD 定義和模型結構資料轉換為 ANSA 的檔案。此外，透過腳本程式 (scripting) 能驅動自訂的 PDM 或 SDM 系統接口，可以將產品和模型結構資料匯入 ANSA 核心環境。 CAD 幾何可以從通用檔案格式（iges、step、vda-fs）匯入，透過內建的幾何引擎直接處理與修復匯入的資料。ANSA 有豐富的幾何修復功能，包括產生中性纖維 (neutral fibers) 的功能，提供用於網格切割的幾何描述。
模型比較和更新
這是一款整合工具，用於比較兩個模型，能識別幾何形狀、屬性、特定求解器的定義，以及連接方式的差異。它提供使用者友善的導航和識別功能，並支援執行全部或部分模型替換，根據用戶的指示更新模型。
網格劃分
整合的批量網格劃分(Batch Meshing)工具，適用於殼元素 (shell) 和體積 (volume) 元素的網格劃分，輕鬆地建立可控制的最佳的網格結果。憑藉靈活的網格區域理想化功能，可透過先進的表面和體積網格劃分及包裹演算法，根據建模需求對幾何體進行網格劃分。獨特的網格生成環境包含：
- 專有的殼 (shell) 網格劃分演算法
- 高效能、高品質的體積 (volume) 網格劃分演算法
- 先進的邊界層 (boundary layers) 元素部署
- 六面體 (hexahedral) 主導網格劃分
- 聲腔 (Acoustic Cavity) 網格劃分器和簡單的包裹 (Wrapping) 工具
- 在自動提取的中間面 (middle surface) 上一步生成網格
- 多樣的網格處理功能
ANSA 資料管理
ANSA 資料管理 (ANSA DM) 是一個集中式資料管理系統，用於以結構和層級化的形式收集和儲存車輛模擬模型開發過程中使用的所有工程資料。它透過簡化更新後的模型數據，向工程團隊的推送，確保專案期間有高效率的數據處理，同時方便共享通用數據，並提供對分析相關解決方案設定的資料庫項目的存取。此外，DM 瀏覽器 (DM Browswer) 可讓使用者瀏覽 DM 根目錄 (DM Root)，以識別可用的 CAD 版本、研究版本和表示形式，從而進行比較和模型更新。
組合件
配備功能全面的零件和焊接管理工具，支援零件組裝，並提供適用於不同學科(物理場)的節點相關或節點獨立的連接類型。相容於多種連接資料檔案格式，可完成單一階段組裝。此外，該軟體還引入了模型層級輸入、多零件實例處理、零件比較替換和更新以及建立特殊連接類型等新概念。
引入檔組合工具
透過ANSA的特定工具，不同的模型變更或負載情況 (Load Case) 都能透過引入檔 (include files) 統整成不同的版本 。如此一來，即使不載入對應的數據(不需要讀取龐大的幾何或網路檔案)，也可以建立特定的模型配置。
前處理面板
前處理的完成得益於前處理面板在不同求解器組間獨特的互通性，支援 NASTRAN、LS-DYNA、PAMCRASH、RADIOSS、Abaqus/Standard、Abaqus/Explicit、PERMAS 和 ANSYS Structural 等多種求解器，允許在不同求解器之間直接修改模型，包括能同步材料的設定。眾多獨特的實用程式簡化了諸如包含管理引入檔、模型子結構化、實體編號控制等繁瑣任務。 ANSA 採用多學科設計，可同時處理碰撞、耐久性、NVH 分析等模型，並支援最新版本求解器所需的所有實體。
一系列 CFD 面向的功能被整合到專門給 CFD 使用的前處理面板中，支援 STAR-CD、CCM+、Fluent、OpenFOAM 等最常用的 CFD 程式碼。
分析工具
碰撞和安全建模借助使用者友好的功能進行輔助，這些功能包括衝擊器定位、安全帶繫緊、碰撞測試假人定位和關節活動，以及用於乘客和行人安全模擬標準場景的「頭部模型」。
快速且容易使用的運動學工具可解決座椅、敞篷車頂和其他機構的複雜定位問題。
層壓板工具( Laminate Tool) 是另一項增強功能，能對複合材料製成的複雜零件輔助建模。
結果映射工具 (Result Mapping Tool) 允許匯入有關節點厚度、壓力分佈、應力和塑性應變、節點溫度、材料方向等數據，這些數據可以從現有文件映射到不同的網格。這項工具可確保映射過程的準確性並處理所有主要結果。
模型完整性檢查
模型完整性檢查工具 (Model integrity checks) 複製求解器執行的完整性和正確性檢查，指出潛在的模型缺陷，並繼續模型自動校正的動作。
求解器控制
上述步驟，結合使用者友善的解決方案場景定義，產生可直接給求解器使用的模型。除了有完整前處理面板的求解器格式（例如 NASTRAN、LS-DYNA、PAM-CRASH、RADIOSS、PERMAS、Abaqus/Standard、Abaqus/Explicit 和 ANSYS）之外，也支援多種其他檔案格式，適用於結構、CFD 以及其他求解器。
變形(Morphing)
為滿足快速模型修改的需求而開發的先進工具之一，就是變形工具 (Morphing Tool) 。透過允許模型進行多種變形處理，擴展現有模型的可重複使用性。變形操作可在有限元素模型或幾何模型上執行。其應用領域包括最佳化流程和靈敏度分析。
進階工具
使用者無需離開軟體環境即可完成特定任務，因為核心前處理功能藉由大量的進階工具來增強其功能。這些工具包括橫截面分析工具 (Cross Section Analysis Tool) 、體積捕捉工具 (Volume Traps Tool ) 和油箱分析工具 (Fuel Tank Analysis Tool)。
最佳化
眾多軟體功能，包括變形工具 (Morphing Tool)、腳本編寫和流程自動化，可以組合起來，與最佳化程式碼靈活地進行耦合。
流程自動化
任務管理器 (Task Manager) 和腳本語言為自動化和有效的應用提供獨特的建模解決方案。
任務管理器是一個整合的工作流程管理器，涵蓋了模擬模型開發的所有獨立任務。流程範本由 CAE 專家建立，設定不同模型動作間的邊界，並預先確定所有必須遵守的建模參數，因此，能大幅減少經驗不足的使用者需要自己設定的程度和做決策的空間。
腳本語言是一種增強型程式設計工具，它能夠以自動化的方式存取資料並執行自訂操作，顯著提高工作效率。
ANSA 的 優點
- 複雜模型結構: 高效能資料處理
- 複雜幾何體: 快速、高品質地建立模型
- 極高的模型互通性: 支援多種主流求解器格式，打破不同軟體間的模型壁壘
- 單一使用環境: 高度自動化的流程和模型設定 & 支援多種求解器
- 通用模型: 獨特的模型建構能力，可作為不同學科建模的基礎
- 減少人為操作錯誤: 透過高度自動化流程，將人為設定失誤降至最低
- 大幅縮短建模時間: 內建多種高效工具，在快速建模的同時兼顧極高模型品質
- 學習時間短: 學習路徑和部署時間較短
常見問題 FAQ
A：因為 ANSA 擁有獨特的「通用模型（Common Model）」架構，工程師只需建立一個基礎模型，即可一鍵轉換並輸出至結構、流體、碰撞等不同學科的求解器中，大幅減少重複建模時間。
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