作为结构仿真的旗舰产品，Ansys Mechanical在工程领域发挥着举足轻重的作用。在2025 R2版本中，Ansys Mechanical在网格划分、接触及连接、结构优化、断裂力学、求解性能、结果后处理以及Add- ons等多个关键方面实现了持续提升，为工程师们提供了更强大、高效的仿真工具。以下为您详细介绍该版本的新功能亮点。

一、网格划分功能增强

1.1 支持堆叠器工作流

堆叠器工作流是一项创新性的功能，它将三维模型映射至二维平面，通过生成二维网格并虚拟堆叠的方式来代表输入模型的三维网格。其工作流程包含以下关键步骤：

检测可堆叠几何体：软件能够精准识别适合进行堆叠操作的模型组件，为后续的网格生成奠定基础。

展平至基准面：将复杂的几何体展平至称为“基准面”的二维平面，极大地简化了网格生成的过程。

生成并堆叠三维网格：首先在基准面上生成二维网格，接着通过拉伸基准面网格实现三维网格的“堆叠”，并将网格单元与三维几何体进行关联，确保网格与模型的精确对应。

清除基准面网格：在完成三维网格堆叠后，自动删除已完成使命的基准面（二维网格），保持模型的简洁性。

这一工作流显著提高了复杂电子组件网格划分的速度、精度和可用性。工程师们可以快速为堆叠的PCB结构和焊球生成高质量的六面体网格，尤其适用于多区域集成、种子面支持和网格复制等场景，大大提升了电子行业相关设计的仿真效率和准确性。

二、接触及连接功能扩展

2.1 接触区域对象的类型属性新增选项

在2025 R2版本中，接触区域对象的类型属性新增了两个重要选项：

初始绑定接触：在此设置下，应用程序将建立绑定接触模型，并在整个分析过程中维持初始状态的接触检测。若初始为闭合状态，接触对在分析期间保持连接；若初始为开启状态，即使形变导致接触对靠近，接触面仍保持分离。这一选项对于需要严格控制接触状态的模型分析提供了更精准的设置方式。

仅穿透不分离接触：该设置禁止接触面与目标面之间发生几何体分离或形成间隙。仅当接触面处于贴合状态或发生穿透时，才会建立接触关系。这种接触类型在一些对接触紧密性要求极高的结构分析中具有重要应用价值。

2.2 通用关节旋转属性新增选项

通用关节的旋转属性现新增三个选项，分别为“X/Y轴旋转自由”“Y/Z轴旋转自由”“X/Z轴旋转自由”。这些选项极大地增强了约束模型旋转自由度的能力。通过新增选项，应用程序现可对旋转状态下的刚体实现全部六个自由度的约束，为复杂机械结构的运动仿真提供了更丰富、灵活的约束设置方式，使工程师能够更真实地模拟实际工况下的关节运动和结构响应。

三、结构优化与分析功能升级

3.1 模态分析边界条件支持增强

在模态分析中，软件现可施加多种新的载荷条件，包括：

基础激励加速度：工程师可以直接施加加速度，或者基于基础激励定义加速度，为模拟实际结构在振动环境下的响应提供了更准确的加载方式。

基础激励位移：能够考虑基础位移对结构模态的影响，使分析结果更贴合实际情况。

压力载荷：可模拟结构表面受到的压力作用对模态的影响，适用于如压力容器、受风载作用的结构等多种场景。

集中力载荷：精准施加集中力，分析其对结构模态的影响。

此外，工程师还可提取这些边界条件中的基础激励与载荷矢量数据，通过载荷施加对象对数据进行缩放处理，并应用于下游的模态叠加法谐响应分析，实现了不同分析类型之间数据的有效传递和综合利用，提升了分析流程的连贯性和高效性。

3.2 Substructure Analysis流程优化

根据Workbench项目示意图，现在可以将子结构生成分析的Solution单元链接至下游支持系统的Model单元，从而自动在该下游系统中创建导入的缩聚模型。该流程会自动生成两个导出缩聚模型文件（*.cpa）。随后工程师可根据需求选择文件类型——使用传递文件或同时使用传递文件与扩展传递文件——用于在下游系统中创建导入的缩聚模型。这一优化极大地简化了子结构分析的流程，提高了分析效率，减少了人工操作可能带来的错误，尤其适用于大型复杂结构的多阶段分析。

3.3 新增材料模型支持

工程数据Engineering Data模块现已新增支持更多LS-DYNA材料模型。这为工程师在模拟涉及到高速冲击、爆炸等极端工况下的结构响应时，提供了更丰富、准确的材料选择，能够更真实地反映材料在复杂受力情况下的力学行为，进一步拓宽了Ansys Mechanical的应用领域和分析能力，例如在航空航天、汽车碰撞安全等领域具有重要应用价值。

四、断裂力学功能拓展

SMART Crack Growth功能升级

现在可以使用SMART裂纹扩展功能求解混合模式断裂问题，该功能通过将III型应力强度因子（SIFS中的K3）纳入等效SIF计算来实现。此功能需在“分析设置>断裂控制”中将SIFS属性设为“Yes”（此为默认设置），并配合使用新增的等效SIF计算方法和弯折角法及其相关属性进行求解。这一升级使得在分析复杂裂纹扩展情况时，能够更全面地考虑各种应力因素对裂纹扩展的影响，为评估结构在含裂纹情况下的安全性和可靠性提供了更精准的分析手段，在航空发动机叶片、桥梁结构等关键部件的寿命预测和安全评估中具有重要意义。

五、求解性能提升

5.1 混合求解器的增强

Ansys中的混合求解器结合了直接求解器的稳健性与迭代求解器的高效性和较低内存占用的优点。在2025 R2版本中，该混合求解器得到了进一步增强，在大型瞬态模型上实现了高达13倍的加速，并且现在支持热分析。这意味着工程师在处理大规模、复杂的结构热分析问题时，能够在更短的时间内获得准确的结果，大大提高了求解效率，缩短了产品研发周期，对于电子设备散热分析、发动机热管理等涉及热分析的领域具有显著的推动作用。

六、结果后处理功能改进

6.1 创建基于坐标系的剖面平面

在2025 R2版本中，当在笛卡尔坐标系中创建剖面时，工程师现在可以选择任意基准平面创建剖面，无论是XY平面、YZ平面还是XZ平面均可。这一改进为用户提供了更灵活的剖面创建方式，能够从不同角度观察模型内部的结果分布，例如在分析复杂结构的应力、应变分布时，可根据需求快速创建特定平面的剖面，更直观地了解内部状态。

6.2 剖面窗口新增显示选项

剖面窗口新增了显示选项：显示剖面线。当开启端面显示（显示端面）时，此选项可控制剖面平面上显示的填充线（黑色平行线）的开启或关闭。通过显示剖面线，工程师能够更清晰地分辨不同区域的结果差异，在查看复杂模型的截面结果时，如复合材料结构的截面分析，剖面线能够辅助识别材料分布和性能变化情况，提高结果解读的准确性。

七、其他功能更新

7.1 在随机振动分析中指定PSD压力载荷

在随机振动分析中，工程师现在可指定PSD压力载荷。该载荷基于前序模态分析中的压力数据，以谱值-频率关系的形式提供压力参数。这一功能使得在模拟结构在随机振动环境下同时受到压力作用的情况时，能够更准确地加载和分析，对于如飞行器在飞行过程中受到气流压力和随机振动联合作用的结构分析，提供了更符合实际工况的模拟手段。

总的来说，Ansys 2025 R2 Mechanical版本在多个方面的功能升级，为工程师们在结构仿真领域提供了更强大、高效、精准的工具，有助于加速产品研发进程，提高产品质量和可靠性。无论是在航空航天、汽车制造、机械工程还是电子设备等行业，这些新功能都将发挥重要作用，助力工程师们应对更复杂的设计挑战，实现更具创新性的设计方案。