安世亚太丨PERA SIM Mechanical 2025新功能介绍

引言

PERA SIM Mechanical 2025作为安世亚太科技股份有限公司通用CAE仿真软件的核心产品之一，具备结构高级前后处理功能，并配备了自主的结构求解器。在同一环境下，该软件能够帮助用户高效完成文件导入、几何处理、网格划分、材料、定义属性指定、创建连接以及创建边界载荷等专业前处理操作，此外，它还支持本地或远程的分析求解，并提供强大的后处理功能，包括云图生成、动画制作、曲线绘制、应力线性化以及复合材料层间应力评估等。PERA SIM Mechanical 2025提供完整的结构有限元分析流程，是一款功能强大且模块整合度高的通用结构分析工具。

PERA SIM Mechanical 2025覆盖全面的结构分析类型：静力、动力、频域、时域、线性、非线性，以及惯性释放、复合材料、热结构耦合分析、拓扑优化等高级功能，满足各行业的结构分析需求。

1.PERA SIM Mechanical2025 前处理新增功能

1.1 IO接口

PERA SIM Mechanical提供丰富的CAD/CAE数据接口，实现模型共享。在2025版本，新增ANSYS（.cdb、.inp、.dat）、Abaqus（*.inp）网格文件的节点、单元信息的导入，针对ANSYS文件还可以成功解析材料的密度、模量、泊松比、热膨胀系数、热导率、比热等参数，以及约束、位移、集中力、力矩、加速度、温度、热源等边界载荷信息。

1.2 材料本构模型

PERA SIM Mechanical内置材料库，用户可直接调用，支持对材料库的编辑与扩充；并可通过自定义的形式定义材料属性，实现各向同性、正交各向异性、弹塑性等多种材料本构的定义。

在PERA SIM Mechanical 2025版本中，我们还添加了ISO、Mooney、Ogden、Foam、ORTHO粘弹性模型，以及Anand及Power-Law蠕变模型。

粘弹性本构的定义

蠕变本构的定义

1.3 接触连接处理

PERA SIM Mechanical 2025除提供创建焊点、焊缝、螺栓、粘接等连接类型，还支持手动或自动定义绑定接触、一般接触。

PERA SIM Mechanical 2025针对接触连接，用户可实现基于几何对象，包括几何面体及几何实体创建接触区域的功能；也可以通过容差控制，自动筛选不同零部件之间的连接关系，实现基于几何模型的连接关系的自动探测功能；面－面接触连接还支持罚因子的数值设定，用户可自定义法向罚因子及切向罚因子，完成基于面－面探测方法的法向及切向增加罚因子定义功能。

图：接触编辑界面

1.4 边界载荷定义

PERA SIM Mechanical 2025提供初始位移、初始速度、位移约束、初始温度、初始应力/应变等边界条件；集中力、力矩、压力、重力、加速度、PSD、转动速度、谱载荷、旋转速度、旋转加速度、线压力、螺栓力、强制速度、导入载荷、热源、对流、 辐射、热通量等丰富的载荷、激励类型。支持常量、表格、表达式等多种定义方式，并支持基于几何对象的定义方式。

图：丰富的边界载荷类型、以及基于几何对象的定义方式

2.PERA SIM Mechanical2025 结构求解器新增功能

PERA SIM Mechanical 2025结构求解器，可实现静力学分析、动力学分析、线性分析、 非线性分析、热分析以及热结构耦合分析等功能。

静力学分析支持线性、非线性静力学分析功能，实现结构强度、刚度等分析，支持大变形、接触非线性等。动力学分析提供线性动力学及非线性动力学分析功能，支持结构模态分析、瞬态动力学分析、谐响应分析、反应谱分析以及随机振动分析等。非线性分析提供非线性求解计算方法，支持解决各种复杂非线性问题，包括：几何非线性、材料非线性、接触非线性。

以下是PERA SIM Mechanical 2025R1版本新增的分析类型：

线性静力分析新增Mumps求解器

针对线性静力分析任务，求解器类型新增Mumps，优化并行效率问题。

静力惯性释放分析

计算结构在静态载荷作用下，针对没有任何边界条件，刚度自由的结构的静力分析，包括线性及非线性分析。

模态分析特征值求解方法

模态分析特征值求解方法在支持兰索斯法（Lanczos）的基础上，新增了高级吉文斯（Advanced Givens）、高级豪斯霍尔德（Advanced Householder ）、高级逆幂法（Advanced Inverse Power）。

瞬态动力学分析

求解在时间相关载荷作用下结构的动力学响应，在瞬态动力学分析中，可以包含惯性效应和阻尼的影响，也可以包含非线性响应。瞬态动力学分析支持载荷步快速定义，支持载荷步数据导入及导出，格式包括*.cur、*.fld、*.txt、*.csv。

谐响应分析（包括无约束条件下）

即稳态动力学分析，用来计算在稳态激励下结构的响应，包括无约束条件的谐响应分析。

拓扑优化分析

提供基于线性静力、正则模态分析的拓扑优化分析。

3. PERA SIM Mechanical2025 后处理新增功能

PERA SIM Mechanical 在云图（标量图、矢量图、等值线图、等值面图）、动画（线性动画、瞬态动画、模态动画）等基本后处理功能的基础上，2025版本新增了结果物理量按零件层、单元、切面或沿着新建路径进行结果展示的功能，基于选择对象（节点、单元、零件层）进行最大/最小值的曲线绘制等。

图：后处理功能

在行业化、定制化后处理应用方面，新增基于路径进行应力线性化、并输出线性化结果的功能、以及复合材料层间应力结果、约束反力结果、为用户自动生成仿真分析报告等。

图：后处理行业化应用

（应力线性化、复合材料失效评估、仿真报告自动生成）

4. 总结

PERA SIM Mechanical 2025帮助用户完成结构强度、刚度、稳定性等分析，预测产品性能，评估产品设计是否安全合理。并在此基础上进行优化，找到影响性能的关键参数，指导设计和试验，以较小的代价实现虚拟的设计迭代；提供成熟的API接口及二次开发能力，提高设计效率，极大缩短产品设计周期并降低风险。

PERA SIM Mechanical 2025支持Windows、Linux等不同操作系统下的不同版本的适配。在国产的软硬件方面，已经支持银河麒麟操作系统、国产X86芯片架构。形成了强大的创新合力，加速工业软件CAE关键技术突破与产业基础强化，为我国工业软件自主可控和长远发展打下坚实基础。

安世亚太具有业界完整的自主仿真技术体系，引领中国自主仿真技术发展。自主研发的PERA SIM通用仿真软件能够提供通用物理场（结构、热、流体、电磁、声学）及耦合场分析功能，以及能同时适用于结构、流体、电磁、声学等学科的通用前后处理器。