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工業仿真

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概述

        當今的工程部門必須開發出將機械功能與電子器件和控件密切集成的智能產品,采用新的材料和制造方法,并在越來越短的設計周期內交付新設計。

        這一目標要求目前用于產品性能驗證的工程實踐發展成為一種數字雙生方法,該方法使您能夠在由系統驅動的產品開發中遵循更加具有預測能力的流程。

 
        Simcenter
? 軟件的獨特之處在于它將系統仿真、3D CAE 和測試集于一身,可幫助您在早期和整個產品生命周期內預測所有關鍵屬性的性能。Simcenter 將基于物理場的仿真與通過數據分析得出的洞察相結合,幫助您優化設計并且更快更可靠地交付創新。


價值

1. 設計仿真一體化工作平臺——滿足設計工程師設計的快速仿真、評價與優化迭化


 


NX
設計模塊與分析模塊完全緊密集成

      可以對設計進行快速仿真驗證

      獨有的同步建模功能可以快速對任意CAD幾何  模型進行編輯、修改。

      修改后的幾何模型,一鍵更新即可再次進行仿  真分析,完成一輪設計迭代。

2. Simcenter? 3D for Designer——豐富而高效的建模工具

      豐富而完善的各種 0D、1D、2D、3D 模單元
      
快速且高質量的四面體、六面體網格劃分技術

      便于處理裝配結構的各種連接工具:

      各種焊縫連接工具,只需要對連接的幾  何邊、面操作,自動創建焊縫單元。

      可針對幾何同時創建同類型的螺栓連  接,并可迅速加載螺栓預緊力。

      粘接可快速連接不同類型的網格,建模  效率與計算精度得到極大提高。

      線性接觸可快速求解線性仿真問題,且  能得到精確的接觸求解。

 


3
Simcenter? 3D for Designer——高效精準的求解器NX NASTRAN

      采用最新迭代算法的NX Nastran求解器,在2.2GHz 2CPU, 4G RAM 工作站上,做886,994 四面體網格結構的強度、剛度分析,僅需要3分鐘。

       Real Time: 180.234 seconds ( 0:03:00.234)

 

 


 

4. Simcenter? 3D for Designer---統一界面下多種仿真方案   

       設計工程師需要在一個統一的環境下,完成多種類型的仿真:

       產品結構的強度、剛度分析

      機構運動仿真分析,運動構件受  力、空間包絡、干涉分析

      構件尺寸優化、拓撲優化

      線束線纜運動狀況及受力分析


 

 




5. 獨一無二的現代仿真平臺  嵌入CAD 功能

      實體 & 特征建模– 直接建模技術(同步建模)
      裝配建模
      自由建模, 基本和高級
      動態的、逼真的渲染模型技術


 


實際運用

1. 制動盤熱衰退分析: thermo-mechanical analysis

        支持熱-機(thermo-mechanical)耦合計算

        機械運動系統可以集成制動控制系統


       
        CAD-CAE
協同一體化,方便快速進行多設計方案的迭代與優化


        基于熱-機耦合的結構變形,進一步考查振動問題(比如制動  嘯叫)

 

 

 

2. 底盤關鍵零部件的結構分析

 

 


3.
 動力傳動系統的結構分析

 

        離合器殼體、變速箱體、發動機機體等結構強度分析:

        在劃分網格時,對圓弧面、加強筋進行批處理控制,保證過渡區域的網格質量。


 

 

 

  

4. 零部件疲勞分析

    靜力學

        靜力學疲勞分析

        NX Advanced Durability靜態疲勞分析:

        Pattern:載荷半周期與全周期變化

        Function:試驗測試時間域載荷

        Result Path:載荷變化歷程由有限元靜力學多工況序列組  合而成

  

 

 

        本案例Durability 1中定義了兩個靜態事件(Static Event_subcase1Static Event_subcase2),均采用Function方式引用時  間域動態載荷,Subcase1的載荷時間長度5.12秒,Subcase2的載荷時間長度10.24秒,如下所示。


 

 

瞬態動力學

隨機疲勞分析

        Durability 1中繼續增加分析事件,這里定義隨機疲勞分析事件(Random Event 1),Random Event 1引用上述隨機響應  分析的事件,疲勞計算選項/材料與靜態疲勞計算時相同。

 


5.
 汽車零部件的機構運動分析

   Simcenter Motion

      機構運動與動力學分析
      與NX CAD一體化集成協同,設計變更直  接體現到運動模型中。
      空間干涉檢查
      動態測試
      運動包絡
      為有限元強度分析提供載荷
      為NVH、疲勞分析提供動態載荷譜

應用:

      懸架與轉向系的動動分析(K&C)
      平順性與操穩分析
      發動機機構運動分析

 

 


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