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仿真軟件的核心產品之一，具備結構高級前后處理功能，并配備了自主的結構求解器。在同一環境下，該軟件能夠幫助用戶高效完成文件導入、幾何處理、網格劃分、材料、定義屬性指定、創建連接以及創建邊界載荷等專業前處理操作，此外，它還支持本地或遠程的分析求解，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、應力線性化以及復合材料層間應力評估等。PERA SIM Mechanical 2025提供完整的結構有限元分析流程，是一款功能強大且模塊整合度高的通用結構分析工具。
PERA SIM Mechanical 2025覆蓋全面的結構分析類型：靜力、動力、頻域、時域、線性、非線性，以及慣性釋放、復合材料、熱結構耦合分析、拓撲優化等高級功能，滿足各行業的結構分析需求。
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數據接口，實現模型共享。在2025版本，新增ANSYS（.cdb、.inp、.dat）、Abaqus（*.inp）網格文件的節點、單元信息的導入，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、熱導率、比熱等參數，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 材料本構模型
PERA SIM Mechanical內置材料庫，用戶可直接調用，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，實現各向同性、正交各向異性、彈塑性等多種材料本構的定義。
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。
粘彈性本構的定義
蠕變本構的定義
1.3 接觸連接處理
PERA SIM Mechanical 2025除提供創建焊點、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，用戶可實現基于幾何對象，包括幾何面體及幾何實體創建接觸區域的功能；也可以通過容差控制，自動篩選不同零部件之間的連接關系，實現基于幾何模型的連接關系的自動探測功能；面－面接觸連接還支持罰因子的數值設定，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、初始應力/應變等邊界條件；集中力、力矩、壓力、重力、加速度、PSD、轉動速度、譜載荷、旋轉速度、旋轉加速度、線壓力、螺栓力、強制速度、導入載荷、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 結構求解器新增功能
PERA SIM Mechanical 2025結構求解器，可實現靜力學分析、動力學分析、線性分析、 非線性分析、熱分析以及熱結構耦合分析等功能。
靜力學分析支持線性、非線性靜力學分析功能，實現結構強度、剛度等分析，支持大變形、接觸非線性等。動力學分析提供線性動力學及非線性動力學分析功能，支持結構模態分析、瞬態動力學分析、諧響應分析、反應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，求解器類型新增Mumps，優化并行效率問題。
靜力慣性釋放分析
計算結構在靜態載荷作用下，針對沒有任何邊界條件，剛度自由的結構的靜力分析，包括線性及非線性分析。
模態分析特征值求解方法
模態分析特征值求解方法在支持蘭索斯法（Lanczos）的基礎上，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）。
瞬態動力學分析
求解在時間相關載荷作用下結構的動力學響應，在瞬態動力學分析中，可以包含慣性效應和阻尼的影響，也可以包含非線性響應。瞬態動力學分析支持載荷步快速定義，支持載荷步數據導入及導出，格式包括*.cur、*.fld、*.txt、*.csv。
諧響應分析（包括無約束條件下）
即穩態動力學分析，用來計算在穩態激勵下結構的響應，包括無約束條件的諧響應分析。
拓撲優化分析
提供基于線性靜力、正則模態分析的拓撲優化分析。
3. PERA SIM Mechanical 2025 后處理新增功能
PERA SIM Mechanical 在云圖（標量圖、矢量圖、等值線圖、等值面圖）、動畫（線性動畫、瞬態動畫、模態動畫）等基本后處理功能的基礎上，2025版本新增了結果物理量按零件層、單元、切面或沿著新建路徑進行結果展示的功能，基于選擇對象（節點、單元、零件層）進行最大/最小值的曲線繪制等。
圖：后處理功能
在行業化、定制化后處理應用方面，新增基于路徑進行應力線性化、并輸出線性化結果的功能、以及復合材料層間應力結果、約束反力結果、為用戶自動生成仿真分析報告等。
圖：后處理行業化應用
（應力線性化、復合材料失效評估、仿真報告自動生成）
4. 總結
PERA SIM Mechanical 2025幫助用戶完成結構強度、剛度、穩定性等分析，預測產品性能，評估產品設計是否安全合理。并在此基礎上進行優化，找到影響性能的關鍵參數，指導設計和試驗，以較小的代價實現虛擬的設計迭代；提供成熟的API接口及二次開發能力，提高設計效率，極大縮短產品設計周期并降低風險。
PERA SIM Mechanical 2025支持Windows、Linux等不同操作系統下的不同版本的適配。在國產的軟硬件方面，已經支持銀河麒麟操作系統、國產X86芯片架構。形成了強大的創新合力，加速工業軟件CAE關鍵技術突破與產業基礎強化，為我國工業軟件自主可控和長遠發展打下堅實基礎。
安世亞太具有業界完整的自主仿真技術體系，引領中國自主仿真技術發展。自主研發的PERA SIM通用仿真軟件能夠提供通用物理場（結構、熱、流體、電磁、聲學）及耦合場分析功能，以及能同時適用于結構、流體、電磁、聲學等學科的通用前后處理器。
