Simcenter
概述
Simcenter独特地将系统仿真、3DCAE和测试集为一身,为制造业客户提供完整的预测性工程仿真解决方案。Simcenter产品组合为用户提供符合市场趋势和满足用户需求的所有必要的工具。通过实行高效的多学科仿真业务流程,Simcenter把工程仿真流程从以验证为中心的设计方法变为一种更加具有预测性的方法。
Simcenter为企业部署一套全新的预测性工程分析(PEA)方法以支持闭环的系统驱动的产品开发。PEA通过引入新技术并在1D仿真、3D计算机辅助工程(CAE)、控制开发、设计探索、数据分析和物理测试之间进行强力的协同以使仿真成为预测性驱动开发。
通过独一无二的功能整合并提供强大的底层数据管理结构的无缝接口,Simcenter可帮助用户在产品开发早期,以及整个产品生命周期内,准确预测关键性能指标。通过将多学科仿真与测试数据联合,以及多学科设计探索与数据分析中获取的洞察力,Simcenter帮助用户能实现预测性工程分析的愿景,并更快且更有自信地开发出更好的设计。
主要功能及特点
1D仿真
通过Simcenter,用户可以利用1D仿真在概念设计阶段预测多领域系统性能。通过大量预定义的物理与应用模型库,用户可以高效地建立可同时用于3D协同仿真与控制策略验证的精确的仿真模型。
3D仿真
Simcenter 3D汇聚了Nastran、SDRC I-deas、NX CAE和LMS等众多成熟CAE工具的技术。Simcenter软件的3D解决方案为3D CAE提供统一、可扩展、开放且可伸缩的环境,而且连接到设计、1D仿真、测试和数据管理。Simcenter可以作为独立仿真环境使用,也可与NX计算机辅助设计(CAD)软件集成部署。
Simcenter 3D解决方案可帮助用户预测基于几何体的3D设计的多学科性能。 Simcenter将大量强大的解算器、高效的前处理、高效仿真过程中的定制化后处理功能,与嵌入式专业知识相结合,更好地为用户提供关于产品实际行为的认识。
物理测试
Simcenter物理测试系统让用户可以获得无可匹敌的仿真精度并高效地指导组件和最终产品的验证。Simcenter测试解决方案为用户提供一种完整的集成式环境,用于基于测试的工程设计。
多学科探索
Simcenter包括一个高效易用的多学科探索工具平台,可以方便地集成用户当前的设计与仿真工具,并全面提升用户的高性能计算基础。这可以加速用户的性能预测与设计改进决策。
仿真数据管理
通过与Teamcenter®仿真过程管理整合,Simcenter可以让用户的分析师更高效地管理数据。这一解决方案可以使分析模型与结果和设计保持同步。通过获取和管理数据与流程,用户可以为公司构建长期的知识和价值。用于预测产品性能的解决方案Siemens PLM Software还配备工程专家团队,专精于流程和各工程领域。这一团队可以在软件使用、应用工程与开发流程创新方面为用户提供大量帮助。
STAR-CCM+
概述
STAR-CCM+(Computational Continuum Mechanics)是新一代CFD软件,采用最先进的连续介质力学数值技术(computational continuum mechanics algorithms),并和卓越的现代软件工程技术结合在一起,拥有出色的性能和高可靠性,是热流体分析工程师强有力的工具。
STAR-CCM+界面友好,对表面准备,如包面(surface wrapper)、表面重构(surface re-mesh)及体网格生成(多面体-polyhedral、四面体-tetrahedral、六面体核心网格-trim)等功能进行了拓展;且在并行计算(HPC)上取得巨大改进,不仅求解器可以并行计算,对前后处理也能通过并行来实现,大大提高了分析效率。在计算过程中可以实时监控分析结果(如矢量、标量和结果统计图表等),同时实现了工程问题后处理数据方面的高度实用性、流体分析的高性能化、分析对象的复杂化、用户水平范围的扩大化。由于采用了连续介质力学数值技术,STAR-CCM+不仅可进行流体分析,还可进行结构等其它物理场的分析。
STAR-CCM+主要特点:
几何的自动和手动修复功能
包面功能(wrapper)
STAR-CCM+多面体网格(polyhedral)
大规模并行计算能力,能实现10亿左右网格的大规模并行计算
连续介质力学数值技术(CCM)
STAR-CCM+具有丰富的物理模型
空间
二维
轴对称
三维
时间
稳态
显式非稳态
隐式非稳态
运动
运动参照系模型
刚体运动模型
流动和能量
无粘,层流,湍流
气体,液体,固体,单相及多相混合,多孔介质
耦合传热
自由表面(VOF)
空化(cavitation)
辐射类型的热交换
风扇性能曲线修正的动量源项
不可压缩流/可压缩流
湍流
Spallart-Allmaras
K-Epsilon
K-Omega
雷诺应力输运方程
壁面处理(Low y+,High y+,All y+)
壁面距离(Exact,Approximate)
边界层转捩(prescriptive boundary-layer transition)
辐射
Surface-to-surface
Discrete ordinate
Gray Thermal Radiation
Solar Radiation
燃烧
Eddy Break Up(EBU)
The Premixed Eddy Break-Up model
Homogeneous Reactor models
The Coherent Flame model (CFM)
The Partially-Premixed Coherent Flame Model (PCFM)
Presumed Probability Density Function (PPDF)
多重参考坐标系(MRF,旋转机械的分析)
移动网格(sliding mesh)
概述
LMS Imagine.Lab Amesim软件提供的集成仿真平台可帮助工程师精确预测智能系统的多领域属性。LMS Amesim让工程师有能力对多领域复杂受控系统进行建模、仿真和分析,并链接到控制设计领域,协助评估和验证控制策略。
LMS Amesim支持提前开展系统测试,从而节省了时间和成本。LMS Amesim克服了智能系统工程中的多项难题。LMS Amesim机电系统仿真平台结合了机电系统仿真和专业应用知识背景,可协助工程师在设计流程中及早作出正确选择,并在更短时间内获得更优质的成果。因此,LMS机电系统仿真平台可以看作一款能实现品牌增值、启发灵感的工具。
主要特点:
从开发的早期阶段起就分析机电系统的功能
在做出第一个物理设计样机之前,可对机械、液压、气动、热和电/电子系统之间的复杂交互关系进行优化
主动对关键功能进行精确工程处理,从而提升产品整体性能和品质
避免设计缺陷、探索创新设计并加速产品开发
开发、强大的多领域复杂受控系统的设计、建模和分析平台
平台特征
LMS Amesim平台不但拥有独特的易操作和可扩展特征,而且配有图形用户界面、交互式帮助及各类相关功能,如超级组件设计、批处理运行计算、试验管理、应用程序设计和变量后处理。
分析工具
通过高级图形处理工具、仪表板、动画、表格编辑器、线性分析、活动指数或回访功能来分析仿真结果数据及系统特性。
优化、鲁棒性分析和试验设计
LMS Amesim通过其设计探索功能将模型导出至第三方试验设计工具或是直接采用LMS Amesim和Optimus之间的接口来优化系统设计。
LMS Amesim仿真器脚本
LMS Amesim的高级脚本工具可实现自动化建模和仿真操作,使用LMS AmesimAPI可构建完整模型的完整命令行。
LMS Amesim定制
使用该应用工具辅助程序定制仿真,以及使用外部可执行文件编辑定制参数。
无缝集成到的软件环境并覆盖设计周期的各个阶段
求解器和数值运算
可得益于先进的数值求解方法,如性能分析器、模型的离散分区和并行处理功能。
MiL/SiL/HiL和实时
通过Simulink或LabVIEW接口对被控对象模型进行控制,并可将模型代码导入各类目标实时机,如dSPACE、xPCTarget、RTLab、LabViewRT等。
软件接口
使用LMS Amesim的通用协同仿真以及专用接口功能,能够实现Amesim模型和任何其他软件之间进行联合仿真,并且支持功能模型接口(FMI)。
1D/3DCAE接口
支持和大量3D CAE工具之间的导入/导出以及联合仿真,如MBS软件(LMS Virtual.Lab Motion和MSC.ADAMS)、CFD软件(Fluent、CFX、Star-CCM+、Eole),同时支持导入降阶模态的FEM模型。
Modelica平台
LMS Amesim兼容的Modelica平台,该平台包含Modelica编辑、Modelica导入、Modelica装配以及结合LMS Amesim符号处理功能的Modelica编译器。
大量经过验证的物理库以满足各类应用需求
凭借40个库和4,500多个可用模型,LMS Amesim可应用于众多主要物理领域(流体、热力学、电学、机电、机械和信号处理)以及专业应用领域(冷却系统、空调、内燃机和航空航天)。
通过结合物理库和应用库中的模型,工程师能够建立面向应用的特定解决方案,对汽车、航空航天和机械工业中的各类系统进行仿真。工程师们能够从容应对形形色色的工程难题:如性能、安全性、舒适性、燃油消耗、能量管理等。
早在进行代价高昂的样机测试之前,设计和工程团队通过功能强大的Amesim独有的平台和专用库,就能详细地从多个领域入手来平衡自身产品的属性。LMS Amesim支持从产品早期开发阶段就进行系统仿真,并允许通过关键的设计功能来驱动新产品的开发。
内容丰富的附加工具,可满足特定仿真需求
Ameset–用户创建新的库以增强软件建模功能
Ameset提供一套完整的工具来扩展LMSAmesim标准组件库。凭借其卓越的功能,用户可编写出保存良好、标准化、可重复使用且可维护轻松的库。按照简单的规则,编写的组件模型完全兼容现有LMS Amesim所有模型并可在每个受支持平台上自动使用。
Amecustom–定制模型和组件
Amecustom是有助于工程师根据最终用户的需求来调整模型和组件的专业定制工具。借助Amecustom工具,可构建包含自定义用户界面和参数设置的公司专用模型数据库。此外,在向第三方提供模型之前,Amecustom还可通过加密功能来保护敏感信息不外泄。
Amerun–向最终用户提供仿真模型
Amerun是LMS Amesim软件系列中的仅运算版本,专门为通过仿真模型来分析和对比多种设计方案的用户需要而开发。借助Amerun,工程师能够轻松地和普通非专业用户共享由自己验证、测试和定制的LMS Amesim模型。Amerun在模型设置参数和运行假设性仿真分析方面与LMS Amesim具有相同的功能及特征。
概述
LMS Samtech Samcef Rotors 是专业的转子动力学仿真解决方案,专门用于对高速旋转机械进行动力学分析,例如喷气引擎、涡轮机、燃气和蒸汽涡轮、泵、螺旋桨和扇叶。转子动力学软件基于有限元理论,可用于计算激励在高速旋转系统的频域和时域中的临界速度和响应。旋转系统还可包括非运动部件(例如定子和机匣)及连接装置(例如轴承和齿轮)。
LMS Samcef Rotors 解决了转子动力学分析的复杂问题挑战,为专注于全球旋转机械动力学研究的转子动力学专家和工程师们提供了解决方案。该软件基于 LMS Samcef Field 界面,包括所有经典的有限元分析功能及专用于转子动力学分析的求解器。
LMS Samcef Rotors 解决方案主要用于高速旋转机械行为仿真、转子动力学分析及旋转机械振动控制等领域,能够对整个旋转系统进行转子动力学仿真,包括轴承、齿轮及连接装置等。
主要特点和应用
轻松建立转子模型
掌握旋转机械的动力学行为
降低振动级别,通过预测来避免有害共振
利用大型单元库建立符合所需规范的最佳模型
缩短设计周期,进而降低成本
所需物理测试减少,进而缩短设计周期
根据业界标准获取专用的后处理工具
降低维护和保修成
喷气式发动机应用
为非旋转部件引入超单元(例如 Nastran® 和 Ansys®)
为旋转部件和非旋转部件创建超单元,以缩短 CPU 进行多负荷工况分析的时间
采用特殊方法对惯性和旋转坐标中的叶轮的多级组件进行仿真
参考耦合模式和离心刚度效应的精准描述
燃气和蒸汽涡轮
获取全局涡轮系统的转子和定子的动力学行为
考虑到通过齿轮箱连接的若干个转子
捕获叶片模态,包括叶轮的多级组件
参考轴承库
多种模型可供选择
以二维分析的成本计算三维模型
在材料属性定义中考虑温度效应
在转子模型中计算热应力作为预应力
泵和涡轮泵应用
包含由于流体而增加的质量效应
施加由于流体再循环和流体动力压力场而产生的同步或异步载荷
考虑密封件导致的局部刚度
考虑温度影响