Abaqus 是适用于解决从简单(线性)到高度复杂工程问题(多物理场非线性)的一套具有全面仿真计算能力的有限元软件。Abaqus 前处理模块包括丰富的单元、材料模型类型,可以高精度地实现包括金属、橡胶、高分子材料、复合材料 、钢筋混凝土、可压缩超弹性泡沫材料以及土壤和岩石等地质材料的工程仿真计算。在多物理场计算方面,Abaqus 不仅能求解结构(应力 / 位移)问题,还可以高精度求解热传导、质量扩散、热电耦合分析 、声学分析、电磁分析、岩土力学分析 及压电介质分析。我们深知高效、创新是企业的核心竞争力。Abaqus 不仅具有出色的仿真计算能力,由于其基于 Python 开发GUI 操作环境并提供了全面的 API,通过 Python 或者 C++ 能够使其无论在 Windows 还是在 Linux 工作环境下都具有无限的扩展能力。众所周知 Python 是目前发展最快的高级脚本语言 ,不仅简单易学而且拥有海量的开源科学计算工具包,我们的客户,无论小规模公司还是国际型大公司,都可以通过 Python 根据公司需要进行从工具性开发到系统级开发以提高工程仿真计算效率,几乎零成本的强化用户的工程仿真以及科学计算能力。Abaqus 出色的可扩展性深刻诠释了达索 在生产效率对于客户重要性这方面的认识。Abaqus 有两个求解器 ——Abaqus/Standard 和 Abaqus/Explicit,两个求解器之间可以传递数据,以及统一的人机交互前后处理模块——Abaqus/CAE。
Abaqus/CAE 是人机交互 前后处理器,能将建模、分析、工作管理以及结果显示集成于一个统一的界面中,使得初学者易于学习,而经验丰富的用户工作效率会更高。
Abaqus/Standard 是通用求解器,能够求解各种类型的工程问题,从简单的线性问题到复杂的多物理场非线性 问题,都能高效、高精度的求解。例如除应力 / 位移分析 之外还有:热传导,质量扩散和声学现象,以及热固耦合、热电耦合、电磁耦合,压电耦合和声固耦合、专门的焊点及焊点失效、振动等分析类型也能够进行模拟。对于 以上或其他非线性分析,Abaqus/Standard 会自动调整收敛性准则 和时间步长来确保解的精确性。
Abaqus/Explicit(显式积分 )是能够高效、精确模拟广泛的动力学问题和准静态问题的强大的有限元求解器。 Abaqus/Explicit 可以模拟高度非线性动力学和准静态分析 (可以考虑绝热效应)、完全耦合瞬态 - 位移分析、 声固耦合分析,还可以进行退火过程模拟,及冲压成型的回弹分析。Abaqus/Explicit 适用于分析瞬态动力学 问题,例如,手机和其他电子产品跌落时跌落实验,弹道冲击 ,汽车系统和新能源汽车电池包的冲击及跌落分析等。基于表面的流体空腔可用于模拟填充了流体或气体的结构,包括结构变形与内部液体或气体压力的耦合分析,如安全气囊展开分析。Abaqus/Explicit 高效处理接触问题和其他非线性的能力,使其成为求解许多非线性准静态问题的有效工具,如制造过程(如高温金属轧制和钣金冲压 )和能量吸收装置缓慢挤压过程的模拟。
Abaqus 可将整体模型中不同响应形式的两部分模型分别定义成 Standard 和 Explicit 形式,在分析过程中两个求 解器之间不断地相互传递数据,因此不需过多地简化模型就可以准确并有效地模拟大规模的复杂模型。Abaqus/ Standard、Abaqus/Explicit 可以完全在 Abaqus/CAE 中完成。应用实例:整车分析中 Car Body 和Suspension Connectors 使用 Standard 求解器分析,Wheel 和 Tire 使用 Explicit 求解器分析。
包括优化方法:拓扑优化 、形状优化、钣金件厚度优化、钣金件加强筋优化。都支持接触、几何非线性和材料非线 性。一般通过 5-50 次设计循环将获得满意结果,优化后的几何模型 还可以通过 Abaqus/CAE 导出为 STL 文件或者 INP 文件,供设计使用。
Abaqus/Design 是一个可选择的附加产品,用于设计灵敏度 [DSA]。设计灵敏度用于预测设计发生变化时对结构响应产生的变化。
Abaqus/Aqua 是另一个可选择的附加产品,是用于海洋工程 。它包括海洋平台和立管分析,J 管道拉伸模拟,基座弯曲计算和漂浮结构研究。稳态水流和波浪效果模拟可以实现对结构加拉,漂浮和流体惯性加载,对于在流体表面以上的结构还可以实现风力加载。
Abaqus/Foundation 提供 Abaqus/Standard 中线性静态和动态分析 的功能,价格也大大降低。CAD 模型接口—CATIA V4,CATIA V5,I-DEAS,Parasolid,Pro/E该模块是 Abaqus/CAE 和当前主流 CAD 软件之间的接口,可以直接导入各 CAD 软件的几何模型并进行自动和手工的几何体 修补工作。
Abaqus 和 ADAMS/Flex 软件的接口,可以导入 ADAMS 模型中的部件进行有限元分析 并将结果返回 ADAMS。
Abaqus 和注塑模拟软件 MOLDFLOW 之间的接口,可以基于 MOLDFLOW 分析得到的注塑成型后的材料性质 和残余应力 进行有限元分析。
Fe-Safe 采用世界上最先进的疲劳分析技术,是一款拥有丰富疲劳损伤算法 、拥有更全面的材料库,并且操作简便的耐久性疲劳分析软件。由于 Fe-safe 疲劳算法基于海量的工程实践,另外客户的反馈也表明,Fe-Safe可给出准确的疲劳点和疲劳寿命预测。与传统疲劳计算方法不同,Fe-safe 能够敏锐的计算出相同当量的载荷由于加载顺序不同对结构疲劳 寿命的影响,另外 Fe-safe 包含复杂的多轴疲劳算法精确计算出疲劳破坏最先发生的位置往往不是最大主应力 所在位置。因此,Fe-safe 提供了不同于传统的疲劳分析方法的最新疲劳寿命计算解决方案。
全面的疲劳分析
独有的特征
Isight 行业面临的挑战
在当今 CAD、CAE 设计研发以及生产制造过程中,设计师和工程师会使用各种各样的软件工具来设计和计算产品的性能。通常情况下,一个软件产生的参数输出会作为另一个软件的参数输入,如果通过手工整理所有的数据,会大大降低了计算效率,这样不仅延缓了产品开发周期,还增加了在建模和仿真过程中出错的概率。同时,在优化产品设计过程中产生的多学科多目标权衡 问题,因其庞大的计算量而使得手工处理几乎不可能完成既定任务。
Isight 提供给设计师、工程师和研究人员一个开放的集成设计和仿真模型、搭建含多种 CAD、CAE 软件和其它应用软件的一个桌面级解决方案。它可以自动的执行数百万计的仿真分析。Isight 通过实验设计、最优化、六西格玛设计 来优化产品性能和成本指标,在改善和提高产品性能的同时缩短产品设计周期。Isight 在一个流程中实现了跨学科的仿真模型建立,自动化的执行多学科多目标的分析流程,并对设计空间进行探索,进而能够找到基于需求约束条件下的最优的设计参数。Isight 灵活的操作性能和强大的参数映射自动传递能力,以及独特的流程并联、流程嵌套功能,大大提高了产品设计分析效率,降低了人工错误的发生概率,加速了产品设计方案的评价。
Isight 可以对运行在桌面环境 下和分布式环境下的仿真优化任务进行数据分析,可以进行创建图、表和结果展示。所有的运行在 Isight 上的任务会把结果自动保存到本地数据库中。使用者可以实时的对后处理数据进行查看,可以支持 2D 和 3D 上的数据展示以及统计分析。Isight 还提供了互动的结果查看分析工具,可以动态权衡性能参数与性能指标之间的关系,以及参数之间的交互影响关系。同时用户也可以将结果数据保存到 Excel文件中做进一步的详细处理。
Isight 提供了一个标准的组件库,标准的组件库包括:Excel TM, WordTM,CATIA V5TM,DymolaTM, MATLAB®,Text I/O 和 Java/Python 脚本等组件。这些组件都可以通过拖拉的方式进行流程搭建,如同搭积木一样简单。Isight 开放的组件框架也允许合作伙伴或者客户开发适合其业务流程的特定的组件。
仿真探索流程
Design Gateway 提供了直观的图形用户界面,用户能够快速的创建集成仿真流程。这种方式跨越了不同学科内部的编程语言 与格式,通过 Isight 流程搭建快速的实现多学科仿真建模。此外,Isight 还提供并发、循环、条件执行以及其它的执行逻辑。这种灵活机制再接合适当的脚本可以灵活的改变模型的执行策略,实现参数变更,创建出高 度可重复使用的仿真流程。搭建完毕仿真寻优流程,在用户界面上非常容易的对外部参数进行区间定义和问题规划。同时也可以进行模型搜索、模型浏览,参数搜索和参数分组。Runtime Gateway 可以对任意的 Isight 搭建完毕的流程进行执行求解。在装有 SEE 或者 Isight Execution Engine 的硬件资源上,Runtime Gateway 可以将模型执行在分布式硬件资源上。
SEE 是对 Isight 进行的基于网络架构的拓展,为企业级用户提供更好的执行环境。SEE 允许用户应用现有的硬件资源进行分发,并行执行 Isight 的仿真流程和优化任务。SEE 可借助现有的用户认证系统对用户进行权限认证,以确保数据安全储存。在 SEE 环境下可以将优化仿真任务通过 LSF/PBS 分发到大型计算机节点上进行快速求解。SEE 环境提供了在浏览器上对 Isight 模型进行参数修改和算法变更的工作方式,拓宽了用户的使用方式。SEE 环境也可以作为 SLM 系统的一部分,能够跟仿真生命周期管理系统进行无缝连接,非常容易的进行应用升级。
Tosca 提供结构拓扑优化、形状优化、钣金加强筋优化、钣金厚度优化,流场拓扑优化等优化设计求解器,并且 Tosca 兼容主流结构有限元软件、疲劳寿命分析软件,以及计算流体动力学软件的求解器。
Tosca 软件是国际上处于领先地位的结构非参数优化设计软件,目前已广泛应用于汽车、航空、机械制造、加工 工业等众多领域。Tsoca 可以对具有任意载荷工况的有限元模型进行拓扑、形状、加强筋、流道、厚度优化,并且支持几何、接触、材料非线性因素,甚至疲劳特性 优化。最终优化计算结果能转化为 CAD 几何面,提高企业的结构、流道设计效率。Tosca 基于基于最优标准的快速、稳定优化算法, 能高效处理超大模型的优化; 支持 Abaqus/CAE, AnsysWorkbench, ANSA 做为前处理进行优化问题定义;结构拓扑优化支持 Abaqus、Ansys、 Marc、Nastran、Permas 等众多主流有限元求解器,而流体拓扑优化支持 Fluent、StarCCM+;支持 Ncode、 Femfat、Fesafe、Femsite、Fatigure、Falancs、Designlife 等众多疲劳寿命分析求解器。Tosca 优化方案求解模块包括 ToscaStructure.Topology(结构拓扑优化)、ToscaStructure.Shape(结构形状优化)ToscaStructure. Bead(结构形貌加强筋优化),ToscaStructure.Sizing(结构尺寸优化)、Tosca.Fluid(流体拓扑优化)等模块。
Tosca 结构拓扑优化模块通过在给定的设计空间,满足指定加载工况和边界条件进行优化计算,得到最优设计 。可帮助客户显著缩短设计时间、提供更高水准的设计、节省材料,减轻重量。Tosca 拓扑优化支持的约束或目标包括:刚度(柔度或位移)、固有频率 、反应力(内力或反作用力)、频响位移、速度和加速度、重量、体积质心位置、惯量以及声学特性等。Tosca 也支持在拓扑优化中可以施加一系列的制造约束如:面约束、钻孔约束,拔模约束、周向旋转约束、对称约束等。
Tosca Structure 的 Shape 模块通过对外表面节点位置优化,达到降低局部应力 、修改提升设计。设计目标往往是使应力分布 更加均匀或提升固有频率。可以帮助客户对现有结构有限元模型的迅速提升,降低应力集中,提升设计的耐久性或提升固有模态。Tosca 形状优化也支持非线性分析,接触,大变形,非线性材料和疲劳。
Tosca Structure 的 Bead 模块用于优化板壳结构中加强筋的位置和方向,通过在钣金结构中添加加强筋能够提升钣金件的弯曲刚度 以及板壳结构的动力学(振动)特性以及提高钣金件的疲劳寿命。使用 Bead 模块,往往只需 2-3 次求解迭代即可完成复杂模型清晰的加强筋布局优化。
Tosca Structure 的 Sizing 模块能够完成厚度优化,模块通过参数自动调节如改变壳的厚度参数,从而改善结构的特性如增加刚度的同时降低设计重量,减小局部应力,提高振动频率等。Sizing 求解器允许将每一个壳单元厚度做为设计变量实现自由尺寸优化,也可将一组壳单元厚度做为一个设计变量进行优化,以保证一个指定的设计区域厚度能同时变化,以保证优化结果最终能通过制造实现。
Tosca Fluid 拓扑优化主要用于一个特定设计空间,进行流道的拓扑优化设计,实现最低的压力损失,尽可能避免回流现象,支持内流、稳态、单相流 ;同时 Fluid 也可以用于降低出入口压力差、平衡两个出口流速、声压优化等。流场优化 Tosca.Fluid 可以与目前主流的 CFD 工具集成,一次 CFD 运行即可进行优化,拥有非常易用的 GUI 界面。
缸盖分析模型网格、节点数太大,非线性因素较多,分析工况较复杂等,因此直接对整个模型进行优化仿真不切实 际。但可利用 Tosca 的 Shape 优化功能,结合 Abaqus 的子模型技术、 Fe-safe 的热疲劳分析功能,可快速对缸盖进行联合优化,实现三个软件之间自动优化循环,不仅能提高缸盖的疲劳寿命,而且减少大量研发时间。如下测试模型,单次优化的时间对比表。
注塑零件在我们的日常生活中无处不在!据市场预测,2018 年注塑零件市场将会达到大约 2560 亿美元的规模,并且注塑市场每年平均以 5.3% 的增速在持续发展。
达索 Simpoe-Mold 为注塑行业提供了全套解决方案。无论客户从事熟料零件设计,还是从事注塑模具 生产,或者从事塑料零件生产,Simpoe-Mold 都可以在设计前期预测零件冷缩避免潜在的设计缺陷,更能避免由于设计缺陷导致重新开模的昂贵费用;同时,Simpoe-Mold 可以帮助用户提升注塑零件质量,降低设计周期,强化产品迭代以适应市场需求。
Simpoe-Mold 注塑解决方案能够胜任各种注塑工程问题。无论仿真模型是壳单元还是实体单元,无论注塑件里面是否包含镶嵌零件,无论注塑件是否有复杂的设计形状,Simpoe-Mold 都能对模型计算出高精度计算结果。Simpoe-Mold 甚至能够完成在更为复杂工况下的注塑计算,包括:气体辅助注塑 、多色共注塑成型、双折射注 塑、二次成型、多域注塑等。
SIMPOE 是注塑成型仿真软件,包括求解器 Simpoe-Mold 以及用户界面 SimpoeMV。SIMPOE 可以帮助模具设计人员和注塑成型工程师预知成型过程中的力学状态,例如流动模式、压力、熔化温度、剪切力、剪切速率、收缩、翘曲、纤维方向、薄壁结构 厚度等分布情况;还可以评估模具温度、成型循环时间等参数。通过这些参数设计 人员可以评估合适的成型条件和模具设计参数,比如浇注口的位置、通风口的位置、流道设计等。此外,通过 SIMPOE 软件还可以评估注射压力、模具温度、锁模力 、保压时间和压力等参数。SIMPOE 软件是评估整个注塑成型过程的强有力的工具。
Simpoe-MV: SIMPOE 提供了简单易用的界面,无论是模具设计人员、注塑工艺人员还是塑料部件设计人员都可以快速的掌握其使用。
Simpoe-Mold: 中的基础分析模块。包含材料的冲模和保压分析;用于预测流动模式、焊线、浇注口位置的影响、流道设计、压力和温度的分布等;还可用于计算保压过程,可计算残余应力、体积以及线收缩率、最佳保压时 间和锁模力等。
Simpoe-Mold 中用于计算冷却的模块。用于冷却时的传热分析;计算最佳冷却时间、热应力以及温度分布,评估浇口位置、尺寸等;该模块提供了额外的冷却通道网络分析功能,可以计算管道的流量、压降等;此外还可以同 FLOW-PACK 冲模保压分析联合使用。
Simpoe-Mold 中用于翘曲收缩分析的模块。导入冲模保压分析或冷却分析后的残余应力和温度分布结果,采用线弹性变形假设分析成型过程中由于残余应力引起的塑料件的变形。还可以输出变形后的几何,用于修改原始模具。
Simpack 是专家级机电系统运动学 / 动力学仿真分析软件,是世界上第一款采用完全递归算法、利用相对坐标系 建立模型的多体动力学软件。利用 Simpack 软件,可以描述并预测复杂机械系统的运动学及动力学性能,分析系统的振动特性、受力状况以及零部件的运动位移、速度、加速度等。
Simpack 提供了丰富的建模元件库,包括零件、铰接、约束、力、碰撞、函数、控制元件等。采用先进的子结构建模方式,允许子结构相互嵌套,通过各子结构及主模型 之间的通讯器,实现子结构和主模型的自动装配。
Simpack 能进行运动学、动力学、逆动力学、频域、模态等多种分析,核心的递归算法保证了求解的稳定性和可靠性,即使像车轮脱离轨道再接触这类的强非线性接触问题,Simpack 软件亦能轻松处理。
Simpack 对仿真结果用动画和曲线的形式输出。此外,还提供了功能丰富的曲线作图、曲线输出(ASCII、Excel)、曲线输入、曲线编辑、数据分析(如统计、FFT 变换、功率谱密度函数 、滤波)、数据对比等功能。
除了能直接在 Simpack 中快速建立离散梁柔性体之外,Simpack 还具有与主流有限元软件(包括 Abaqus、Ansys、Nastran 等)的双向数据传递功能。通过优化的柔性体积分技术,Simpack 不仅仿真速度快,而且具有很高的稳定性和可靠性。Simpack 提供了与 Abaqus 软件的直接数据接口,能进行两者之间的联合仿真,实现在运动过程中非线性柔性体部件与多体动力学系统之间的相互耦合,更加精确模拟现实情况。
Simpack 领先的实时仿真技术,具有跨越实时硬件系统及操作环境、支持并行、高效利用处理器强大性能等特点。不需要输出模型或代码,直接利用 Simpack 所创建的动力学模型即可进行实时仿真。Simpack 实时仿真应用范围包括:硬件在环、软件在环和人员在环、驾驶模拟器、台架试验台、主动安全和高级驾驶员辅助系统测试等。
Simpack 具有专业的齿轮传动系统(包括齿轮、轴承、花键等)建模和仿真分析功能,能快速并精确地建立传动系统高保真模型并评估动态特性。在 Simpack 中可以直接输入参数建立齿轮的几何模型,并能考虑齿轮的宏观几何和微观几何(变位、修形、齿距误差等)。通过 Simpack 独特的齿轮啮合解析方法,能保证求解速度快、精度高。结合 NVH 仿真功能,能实现齿轮传动啸叫和敲击等噪声分析。
利用 Simpack Automotive 能对整车(轿车、卡车、客车)及子系统、辅助系统等进行动力学建模和仿真分析。Simpack可以在频域和时域内模拟高频振动和剧烈冲击碰撞,使得Simpack Automotive 成为汽车制造商用于平顺舒适性分析的首选工具。
Simpack Automotive 应用在从低频到高频、从小幅值到大幅值范围内几乎所有的车辆动力学 分析工况,包括操稳性、平顺性、NVH 及驾驶模拟器等。越来越多的汽车制造商和零部件供应商选择使用 Simpack 作为车辆动力学的仿真平台,如Jaguar Land Rover、BMW、Daimler、MAN、Honda 等。
Simpack Engine 是和 BMW、F1、MAN 等公司联合开发完成,用于发动机产品的建模和仿真。Simpack Engine 能为配气机构 、曲柄机构、正时机构等提供专业化的研发工具,精确地建立发动机各子系统和整机的动力学仿真模型,评估其动态特性、结构载荷、耐久性、NVH 以及发动机设计时所需的各种性能。
使用 Simpack Wind 可以建立风机任意结构的齿轮箱及整机模型,包括塔筒、吊舱、轮毂、叶片等。在风机行业的应用主要有:传动链振动分析、载荷分析、整机动态性能仿真、控制策略优化分析、变桨及偏航机构分析、动应力和疲劳分析等。Simpack Wind 能进行 DNV GL 风机传动链认证分析,是风机行业应用最广、客户最多的动力学软件。
Simpack Rail 具有友好的操作界面,强大的、经过实际验证的轮轨接触建模技术,能进行铁路行业涉及的全部的动力学分析。与行业合作伙伴之间的项目合作和大量的验证试验,保证了仿真的可靠性、精度和效率,是全球轨道车辆行业动力学仿真分析领域的领导者。
全球化的竞争要求产品的性能要更好制造要更快速、成本要更低 - 但不能以牺牲产品的品质为前提。为了满足这种挑战,很多企业已经采用了计算机辅助工程 (CAE)技术来减少产品物理样机以降低成本、缩短整个产品开发周期和改善产品性能。然而,传统的CAE 工具主要在开发周期的末期 , 被少数的高学历人才在使用,这样大大限制了CAE在设计过程中的作用。对 CAE 来说,要想在产品开发过程中发挥积极的影响,就需要及早地在设计阶段使用,并且让设计工程师能快速和可靠地开发出不同的设计方案。这就需要一个很容易使用并且聚焦在设计工程师的需求上的CAD/CAE 的集成环境。
为了满足这种挑战,SIMULIA 提供了在 CATIA 设计环境中的真实模拟功能。设计师能够使用自己熟悉的CATIA 用户界面来对他们主要的模型在 CATIA 里面直接进行分析。由于没有几何形状的传递和转换,数据完整性得到保证。从简单的零部件到复杂的装配体 ,CATIA Analysis 创成式功能可以快速地进行设计 - 分析的循环迭代。由于 CATIAAnalysis 利用了 CATIAV5 的基于知识工程的构架,可以很容易地基于产品的性能特征和分析结果进行优化设计。其无法抗拒的易用性使得 CATIA Analysis 特别适合设计师来考察自己设计的尺寸的准确性和快速评估产品的真实性能。满足所有用户需求性能设计师:利用分析来设置部件尺寸,并确保设计能在第一时间内完成分析师:执行虚拟测试来评估设计的性能是否将满足要方法开发师:开发标准分析的方法,然后给设计师提供这些方法使用模板和知识工程
CATIA Analysis 允许使用 CATIA 的设计师们利用分析技术的功能来进行评估和改善他们的设计。同时也给工程分析师们提供了创建复杂有限元模型的技术,并且保持了用 CATIA 创建的主设计的几何关联性,因此避免了时间浪费和几何模型转换过程中的易于产生的错误。
“使用 CATIA Analysis,一个设计师而不是分析专家,现在能够对汽车传动箱 - 变速齿轮 装配体进行分析。在过去,这样的分析只有出现严重问题需要设计修改的时候才会出现⋯。然而,今天随着不断进步的 CAE工具,传动箱 - 齿轮装配体的所有分析工况可以在 30分钟内设定好。”
—内田孝尚博士 , 本田技术研究所四轮开发中心 CATIA 大项目的领导者 , 日本“设计 CAE 的先驱之一”
CATIA Analysis 给设计师和分析师们提供了一个直观的能满足不同需求的用户界面。其用户界面是 CATIA里的自然延伸,因此对 CATIA 用户来说就很容易用。CATIA 用户们可以在数字样机(DMU)环境中快速的预览设计特征 来获得他们设计的真实的机械性能。CATIA V5 工具和环境 - 对所有 CATIA 的模块,包括Abaqus for CATIA 和其他合作伙伴的解决方案,都是共用的。
CATIA Analysis 作为 CATIA 的一部分 , 分析的定义是零部件和装配体设计定义的延伸,是直接定义在CATIA 几何上面的。因此,可以很简单和方便地来进行分析以便帮助设计部件的尺寸和比较不同设计的性能。设计变更的影响能够通过快速自动的更新来进行评估。设计师在用 CATIA Analysis 时自然地将分析作为他们的设计过程的一部分,使得他们可以更好地了解自己的设计以及改善所设计产品的性能,以便在产品设计的初期提高设计的品质。
CATIA Analysis 支持并行功能,允许用户紧密的工作和避免返工。由于设计师和分析师使用的是同一个环境,他们可以进行协同,避免不必要数据转换、返工和维修。对设计师们日常例行的可以标准化的分析工作 , CATIA Analysis 的分析环境使得方法开发者可以创建自动化分析的模板。
CATIA Analysis 活用了 CATIA 基于知识工程的构架 ,通过利用和部件设计相关的知识工程的定义 , 可以对设计方便地进行优化。结合分析特征的再利用和基于知识工程的规则和检查的应用 , 可以确保遵循了企业内部的最佳实践。通过使用了知识工程的模板把标准分析过程自动化以后 , 极大的提高了设计 - 分析过程的效率。
CATIA Analysis 求解器的速度经常会让设计师和那些熟悉其他分析求解器的仿真专家感到吃惊。创建有限元模型、计算和展示结果的时间常常只需要几分钟。稳健的、内嵌的有限元求解器和网格生成器很好地平衡了速度和精度的矛盾。自适应网格功能自动调整了网格使得不需要浪费额外人力调整网格的时间 , 获得准确结果成为可能。
Workbench - 创成式结构分析
SIMULIA SPDM 是基于达索先进的 3DEXPERIENCE 平台构建的面向仿真的数字化协同管理平台。SPDM 同时支持 B/S 和 C/S 两种架构应用,通过 C/S 客户端构建多层次、多工具、复杂的仿真分析流程,利用 B/S 架构的浏览器执行仿真流程,实现多人、多地理位置的协同仿真。平台功能由数据管理、流程管理、决策支持、协同架构四大部分组成,其架构和能力范围如下图所示:
数据管理是仿真平台的首要任务。包括对产品结构模型、简化模型、有限元网格模型、材料数据、载荷边界条件、 结果数据、分析报告、关键参数、关键结果、试验数据等的管理。SPDM 提供多种功能来管理以上数据,包括从数据的分类组织结构、数据版本、权限、查询对比、检入检出、关联追溯、大数据 、轻量化展示、生命周期、知识库等全方位管理能力。下图展示了数据的分类组织、数据生命周期和影响图。
流程管理是仿真平台的核心,是知识积累和重用的基础。通过标准化、规范化、模板化企业最佳实践业务流程、仿真流程,实现企业智力资产从数据层面到方法层面的提升,提高企业研发质量和效率,提升企业核心竞争力。并且设计师也可利用模板快速进行仿真分析。SPDM 流程管理功能包括:仿真流程管理、工具集成、流程模板化、多学科优化算法、流程自动化等功能。下图展示了图形化业务流程、仿真流程和数据参数映射。
决策支持是仿真平台帮助进行仿真分析决策的有效手段。包括优化算法和数据挖掘 功能。通过对大量仿真数据进行挖掘、比较、统计、分析、优化,实现科学化、智能化多方案最优设计选择。
协同仿真是仿真平台实现单一真实数据源、跨学科、跨专业、跨部门、跨地域协同仿真的基础。包括协同仿真和分布式计算功能。
Wave6 是具有领先技术的全频率结构 / 声学分析软件,能够准确高效模拟结构振动 、结构传递噪声、空气传播噪声、流体噪声(如气动噪声)等复杂问题。在产品开发过程中的 Wave6 仿真分析,能够在研发前期保证产品的振动噪声性能,降低出现振动噪声问题的风险。
统计能量法 (SEA) 求解器
统计能量分析 (SEA)适用于中高频振动 / 声学问题的仿真。Wave6 采用了推广的 SEA 理论,能够更准确地模拟波传播,最终获得更精确的 SEA 模型。Wave6 提供完整的几何引擎,自动化工作流程和流程化模板,能够自动化 SEA 模型构建过程,使 SEA 分析更准确和易于使用,轻松集成到现有设计流程中。
声学有限元 (FEM) 求解器:
声学有限元适用于低频下有界声学空间的声传播问题。Wave6 提供声学有限元模型自动化建模求解功能,也支持导入第三方有限元网格或 CFD 网格。Wave6提供丰富的声学单元库,保证用户可以轻松分析温度和压力变化导致的声学特性变化。
边界元法适用于低频下有界或无界声学空间中的声传播问题。尤其适合于将声辐射 引入无界空间的声学问题。Wave6 能够根据现有的几何形状自动创建大规模全耦合声学边界元模型,包括:自动化声学域提取,自动化表面网格划分和自动创建非匹配连接。Wave6拥有先进的 BEM 求解技术,能实现快速高效的计算。此外,结合 Wave6 的 BEM 和 SEA,可以创建大尺度的高级风噪模型。
噪声和振动分析在几乎各个行业中都变得越来越重要。无论何种应用,用户都需要一种表征系统复杂振/ 声源,以及对振动噪声的各种传递路径进行诊断和评估的方法。用户还需要对频率相关的能量耗散和隔振隔声进行准确模拟(多孔材料和隔振隔声材料)。而 Wave6 能够很好满足工程中的振动噪声仿真需求。
交通运输和车辆
XFlow 是具有革命性的新一代 CFD 软件。基于格子波尔兹曼方法 (LBM,Lattice Boltzmann Method),突破了 传统网格方法的瓶颈,可以有效求解几何域中涉及运动机构、自由表面、流固耦合 等复杂的计算流体动力学问题。易于使用、无需网格、并行计算高效、边界条件处理简单、模拟精确。
• 汽车
具有整车几何结构的车辆空气动力学 (包括发动机和下车厢)动力传动系润滑油热制冷与乘客舒适性移动几何形状,如旋转车轮、悬架系统或车辆超车自由表面如加油过程或水上行驶
• 航空学
对高升力配置进行拖曳和升力预测、压力和表面摩擦载荷分布、运动部件,如起落架的展开、不同的襟翼配置或旋转翼、空气声学、通风和气候控制系统、跨声速 / 超音速流动、轻型机动预测
• 船舶海洋
船体绕流:阻力预测、尾流分析、螺旋桨、耐波性和机动能力 、晃动现象 、波传播
• 土木工程
建筑、桥梁及其他土木工程的风荷载、水工建筑物、坝溢洪道或地下设施溢流的自由面分析、采暖、空调、通风室内空间、污染物的分散
• 能量
油气流动、能量转换器 (风力涡轮机的空气动力学,热收集器)、水轮分析、太阳塔自然对流 、太阳能电池板的风荷载
• 制造业
数据中心 的热管理、内部运动部件模拟,如阀门和泵等、模拟混合过程(搅拌器、混合器)、具有复杂流变性质的流体(非牛顿粘度模型)
SIMULIA PowerFLOW 是一款先进的数值仿真软件,是软件包内一系列模块的总称。PowerFLOW 以先进的LBM 方法为基础,结合了独有的非常大涡模拟湍流模型及先进的壁面函数技术,具有适用范围广、瞬态准确、并行效率高、稳定性好等诸多特点。软件计算的是全细节几何模型,其快速、自动化、标准化的前、后处理功能可为客户节省更多的时间,加速设计反馈。
PowerFLOW 可为多个领域提供已验证过的解决方案,通过模板化的最佳实践分析标准,帮助用户做多学科、多目标的优化设计和开发。目前PowerFLOW最新一代产品PowerFLOW 6-2019 已更新至第六代求解器。其中, LBM 碰撞算子的专利改进,可更进一步减小数值耗散,进而进一步提升从气动力学,到气动声学,到热学;从低马赫数,到近音速再到跨音速在内的各个应用领域的仿真精度。
交通运输行业包括:汽车、商用车、工程机械 / 农用机械、列车、摩托车、赛车、军用车、客车、航空航天等。行业中与流体流动相关的众多设计问题均可通过 PowerFLOW 进行精确的仿真分析。使用 PowerFLOW,工程师可在产品设计及开发流程的初期,准确的评估产品性能,进而显著的减小设计成本,缩短开发周期。
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