انسیس (Ansys, Inc.) یک شرکت آمریکایی مستقر در پنسیلوانیا است که نرم افزارهای شبیه سازی مهندسی را برای طراحی، تحلیل، تست و بهره برداری محصولات، توسعه داده و به بازار عرضه می کند. شرکت انسیس در سال 1970 توسط جان سوانسون ( John Swanson ) تاسیس شد و در سال 1993 بخشی از سهام آن در بازار بورس عرضه و فروخته شد. امروزه این مجموعه نرم افزاری در طیف متنوعی از حوزه های مهندسی از جمله سیالات، جامدات (سازه)،  الکترونیک، مواد و .... مورد استفاده مهندسان مکانیک، هوافضا، برق، مواد، شیمی، عمران و ... قرار میگیرد.

دینامیک سیالات محاسباتی CFD

دینامیک سیالات محاسباتی (عددی) یا Computational Fluid Dynamics که به اختصار CFD نامیده می شود، یکی از شاخه های دینامیک سیالات است که از طریق روش ها و الگوریتم های عددی به حل مسائل می پردازد. از آنجا که آنالیز و حل مسائل سیالاتی و آیرودینامیکی از متدهای تحلیلی گاهی بسیار پیچیده و حتی گاهی غیرممکن می شود، حل عددی امروزه به پرطرفدارترین رویکرد در بین علاقه مندان آیرودینامیک تبدیل شده است. همانطور که قابل تصور است انجام محاسبات و شبیه سازی های عددی ناچار به استفاده از رایانه و نرم افزارهای کامپیوتری هستیم.

وقتی در مورد نرم افزارهای سیالاتی صحبت می کنیم اولین اسمی که به ذهن همه خطور می کند، نرم افزارهای خانواده انسیس هستند که هرچند قدیمی ترین ابزار این حوزه نیستند اما به دلیل گستردگی در  شبیه سازی های متنوع CFD ، در حال حاضر معروف ترین مجموعه نرم افزاری سیالاتی هستند.

انسیس فلوئنت ANSYS FLUENT

فلوئنت طبق تعریف سایت انسیس ، یک نرم افزار تجاری شبیه سازی سیالات است که به قابلیت مدلسازی فیزیک های پیچیده و قابل اطمینان بودن دقت نتایج، معروف است. البته این نرم افزار در ابتدا به شرکت FlUENT Inc تعلق داشت اما از سال 2009 توسط شرکت ANSYS خریداری شد و نسخه 12 این نرم افزار تحت نام ANSYS FLUENT منتشر شد. یکی از ویژگی های مهم فلوئنت که باعث شده طرفدارای زیادی را به خود جلب کند این است که تقریبا تمام انواع شبیه سازی ها در این نرم افزار قابل انجام است.

انسیس سی اف ایکس  ANSYS CFX

یکی دیگر از اعضای معروف خانواده انسیس ، نرم افزار CFX است که توسط شرکت AEA Technology PLC توسعه یافت و در سال 2003 توسط شرکت انسیس خریداری شد. این عضو مجموعه انسیس به طور خاص بر شبیه سازی و تحلیل توربوماشین ها تمرکز دارد به همین دلیل مهندسینی که به مطالعه پمپ، کمپرسور، توربین و سایر توربوماشین ها علاقه دارند، اصلی ترین کاربران CFX هستند. به ادعای سایت انسیس، CFX در حل مسائل زیر از دقت و سرعت غیرقابل مقایسه ای برخوردار است:

• طراحی و بهینه سازی پره (بلید)
• مسائل آیرودینامیک
• مدل های توربولانس
• مسائل هسته ای
• مدلسازی مواد پیچیده

انسیس مشینگ Ansys Meshing

بدیهی است برای هر شبیه سازی بعد از ایجاد هندسه در نرم افزارهای مختص این کار مانند سالیدورک، کتیا، NX و .... نیازمند ایجاد شبکه یا اصلاحه مش زنی آن دامنه هستیم. در حقیقت بخش عمده ای از مشکلاتی که در حل پروژه های تحلیل داریم، مرتبط با بخش تولید مش (Mesh generation) است. شرکت انسیس چندین ابزار مختلف به طور تخصصی برای بحث ایجاد شبکه توسعه داده است که هر کدام مزایا و معایب خاص خودشان را دارند. به طور مثال Ansys Meshing برای مش های غیر ساختار یافته (unstructured) مناسب و بسیار سریع است و برای مسائلی که پیچیدگی زیادی ندارند و به مش های ساختاریافته نیاز نداریم، کاربرد دارد.

ICEM CFD

این نرم افزار براساس سطح توسعه یافته است و اصطلاحا surface baced است. اصلی ترین کاربرد و ویژگی این عضو از خانواده انسیس ایجاد شبکه های ساختاریافته با کیفیت می باشد. نقص نرم افزار این است که در تولید مش غیر ساختار یافته بسیار زمان بر است. با این وجود ICEM  همچنان قدرتمندترین نرم افزار مش زنی در بین مهندسان سیالات و CFD است.

 فلوئنت مشینگ Fluent Meshing

یکی از دیگر از ابزارهای مش بندی که در پکیج انسیس وجود دارد و شاید کمتر به آن اشاره می شود و در حاشیه قرار گرفته، نرم افزار Fluent Meshing است. در حالی که این نرم افزار بسیار قدرتمند است و برای هندسه هایی که زاویه های تند دارند و به قول معروف از نظر مش زنی بد قلق هستند، فلوئنت مشینگ به خوبی می تواند به کاربر کمک کند و الگوریتم های جدیدی ارائه داده است. این نرم افزار هم مانند انسیس مشینگ و برخلاف ICEM CFD بر مبنای حجم (Volume Baced) توسعه یافته است.

انسیس توربوگرید Ansys TurboGrid

همانطور که احتمالا تجربه کرده اید، مش زنی یک ایرفویل حتی در حالت دو بعدی زحمت بسیاری برای کاربر دارد. نرم افزار توربوگرید که قبلتر جزیی از نرم افزار CFX بود و هم اکنون به طور مجزا و مستقل کار می کند، به طور خاص برای تولید شبکه و مش بندی توربوماشین ها طراحی و تولید شده است. توربوماشین هایی مثل فن ها، توربین، کمپرسور و ... و یا هر هندسه ای که دارای ایرفویل است. یکی از ویژگی های این نرم افزار این است که برخلاف سایر ابزارهای مش زنی ، بجای هندسه ، یک مجموعه یا سری از لاین ها را از کاربر بعنوان ورودی دریافت می کند.

انسیس دیزاین مدلر Ansys Design Modeler

یکی از چالش هایی که همواره در شبیه سازی هر مسئله ی مهندسی با آن رو به رو هستیم، ایجاد هندسه است. هر چند که ابزارهای واقعا قدرتمندی مانند کتیا ، سالیدورک، NX، INVENTOR و .... در دسترس مهندسان هستند، اما وقتی قرار است خروجی این تولید هندسه مش بندی شود، ظرافت های خاصی نیازمندیم و کار به نسبت خروجی هایی مشابه نقشه ها، متفاوت می شود. نیاز ایجاد هندسه های پیچیده با زوایای خاص و همچنین ادیت های بعدی و ایجاد تغییر برای بهینه سازی هندسه که اصطلاحا تعمیر (repair) کردن هندسه نامیده می شود، لزوم توسعه نرم افزارهایی مثل Design Modeler را به همراه داشته است.

انسیس بلیدجن Ansys BladeGen

برای ایجاد هندسه های توربوماشینی با وجود نرم افزارهای طراحی و تولید هندسه مختلفی که در دسترس هست، اغلب پروسه پیچیده ای باید طی شود و حتی بعد از اجرای این روند مشاهده می شود، هندسه تولید شده با حالت بهینه فاصله زیادی دارد، ه همین دلیل نرم افزارهایی برای این کاربرد توسعه داده شده اند. انسیس هم در همین راستا نرم افزار بلیدجن (BladeGen) را به مهندسان علاقه مند به مسائل توربولانس، پیشنهاد می دهد. بلیدجن همانطور که از اسمش پیداست منحصرا برای تولید هندسه یک توربوماشین کارایی دارد.

نرم افزارهای متنوع دیگری در حوزه دینامیک سیالات محاسباتی CFD  توسط شرکت انسیس تولید و عرضه شده اند که عموما رواج کمتری بین مهندسان دارند، در گروه آموزشی پارس پژوهان سعی شده است با تدوین دوره های آموزشی متنوع و تخصصی برای هر یک از این نرم افزارها، جهت کسب و ارتقای مهارت دانشجویان، پژوهشگران، صنعتگران و به طور کلی علاقه مندان به این زمینه، گام موثری برداشته باشید.