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您是否正在尋找能夠解決設計問題、減少故障和保修成本、更快地完成設計并與現有的基于 Windows 的 3D CAD 系統或作為獨立應用程序一起使用的工程工具?
SimWise 4D 適用于開發涉及 3D 零件裝配的產品的設計和工程人士。通過在這個虛擬環境中模擬您的裝配體,您將產生更具創意的設計并縮短周期時間。
借助 SimWise 4D,您可以模擬裝配體的剛體動力學、“調整尺寸”組件、確定零件干涉和碰撞響應、識別運動引起的應力、生成基于物理的動畫并測試您的控制系統。
當 DST 從 MSC Software Corporation 獲得 MSC.visualNastran 4D (vn4D) 產品的許可時,一個經過驗證的仿真工具SimWise 4D 誕生了。該軟件可追溯到由 Knowledge Revolution 開發的 Working Model 3D 產品,該產品于 1999 年被 MSC 收購,擴展至包括 FEA 功能,并更名為 Working Model 4D。它在工程人士、學生和教育工作者中找到了數以萬計的用戶。
能力
4D
SimWise 由提供 3D 運動學和動態運動仿真的SimWise Motion和提供線性靜態、正常模式、穩態熱和屈曲 FEA 分析的SimWise FEA組成。這些產品中的每一個都可以單獨購買和使用。
SimWise 4D是 SimWise Motion 和 SimWise FEA 的組合,是一款無縫集成的機械仿真產品。SimWise 4D 提供與 SimWise Motion 和 SimWise FEA 相同的獨立功能,但集成產生了耦合的 Motion 和 FEA 功能,可計算由裝配運動引起的動態載荷產生的應力。
運動
SimWise Motion 采用由運動部件組件組成的設計,并模擬設計的運動學和動態運動,以便您評估其功能性能。
創建運動模型
SimWise Motion 讓您可以從 CAD 系統中設計的裝配體或使用 SimWise 的基本幾何創建功能創建的裝配體開始。將計算裝配中每個零件的物理屬性,如果裝配約束存在于 CAD 模式中,它們將自動轉換為 SimWise 約束。
添加/控制運動
為使您的仿真密切反映真實的功能,SimWise Motion 允許您向模型添加各種運動特征。SimWise Motion 支持電機、執行器、重力、實體之間的真實接觸、彈簧、摩擦、阻尼和其他所需的生成力。
運行模擬
運行模擬就像指定您想該過程運行多長時間然后單擊計算器圖標來計算您的運動結果一樣簡單。
審查結果
SimWise Motion 計算出幾種類型的結果,您可以使用這些結果來驗證設計的操作。動畫為您提供視覺反饋,您需要了解您的設計是否能正常工作。然而,真正使 SimWise Motion 與一般動畫包不同的是,它能夠提供與裝配體運動相關的準確、基于物理的工程數據。結果向量和位移、速度、加速度和力圖為您提供充分了解設計性能所需的數字信息。當您進行設計更改時,您可以比較數據以驗證設計改進。
有限元分析:
SimWise FEA 是一種有限元分析工具,可對機械零件執行應力、正常模式、屈曲和傳熱分析。它是高度自動化的,可以處理與 FEA 相關的大部分復雜性,同時為沉浸在有限元方法復雜性中的用戶提供功能。
它從您的 CAD 系統導入幾何圖形,并允許您將結構和熱特定實體添加到模型中,從而形成您設計的功能結構原型。它使用物理和數學技術模擬該原型,并以各種圖形和數字格式呈現模擬結果。您可以快速確定您的設計是否足夠健壯以按預期運行,或者是否需要進行修改。一切都在計算機上,無需昂貴且耗時的物理原型,而且在出現保修問題之前。
豐富的載荷和約束
SimWise FEA 具有豐富的功能對象集,可添加到您的 CAD 模型中以構建功能結構原型。這些對象包括:
集中載荷、分布載荷、扭矩和壓力
約束和強制遷移
規定的溫度、傳導和對流熱通量和輻射
全部這些值都可以由 SimWise 公式語言驅動。全部這些對象都應用于基礎幾何,而不是像傳統 FEA 產品中那樣應用于節點和元素。
求解器技術
SimWise 使用快速迭代有限元分析求解器,該求解器利用多核處理器并基于預條件共軛梯度法。SimWise FEA 專門使用十節點四面體單元,求解器針對此類問題進行了優化。
SimWise FEA 可以將 FEA 結果顯示為陰影輪廓、變形形狀或動畫。除了這些工程值之外,SimWise FEA 還計算應力結果中的安全系數和誤差,并且這兩者都可以顯示為陰影輪廓。
適應性意味著信心
誤差結果可用于驅動稱為 h 自適應性的迭代求解過程,其中誤差結果用于在具有較大誤差值的區域中細化有限元網格,并使用該新網格來運行另一個解決方案。將新解決方案中的誤差與目標進行比較,如果模型中的誤差值仍然超過目標,則通過連續的網格細化和分析重復該過程,直到達到誤差目標。增加了對結果的信心,并且不需要有關適當的網格劃分技術的特殊知識。
優化:
一旦您知道設計可行并且足夠安全運行,您就可以開始考慮在重量、成本、可制造性和性能方面的產品屬性之間進行權衡。SimWise 4D 包含來自Red Cedar Technology的HEEDS優化引擎, 它可以快速迭代許多設計備選方案,以尋找滿足全部目標和標準的設計參數。
優化需要三件事:
參數 為實現優化目標而更改的值。這些可以是任何類型的 SimWise 值,例如彈簧的剛度或關節的位置。
目標 要優化的值。任何可以顯示在儀表上的 SimWise 量都可以作為目標。
約束 在優化上設置界限。任何可以顯示在儀表上的 SimWise 量都可以用作界限。
隨著優化的運行,引擎將為參數選擇不同的值并運行多個 Motion、FEA 或 Motion+FEA 模擬。HEEDS引擎中的高性能搜索算法指導參數值的選擇。每次運行的數據都會被保留并可以查看。每次運行都根據它如何滿足優化標準進行排名,并且排名可用于得出用于您的設計的值。
簡單模型中顯示了一個示例:
目標是確定彈簧端附件的位置,使電機上的大扭矩小于或等于 5000 N-mm
變量是彈簧附著點的 Y 坐標。
目標是小化電機扭矩的大值。
約束是扭矩的大值小于或等于5,000 N-mm
Simulink 接口:
MATLAB制造商 The MathWorks, Inc. 的流行 Simulink 產品與SimWise Motion和SimWise 4D輕松集成??梢詫㈩A定義模塊 (sWPlant) 添加到 Simulink 中,以在 SimWise 中表示機械系統,從而允許您模擬整個系統,包括液壓、電子和控制。Simulink 輸出變量可以連接到SimWise Motion或SimWise 4D實體,而SimWise Motion或SimWise 4D輸出值可以連接到 Simulink 輸入,從而創建耦合仿真。
Simscape 多體
使用 SimWise 和 Simulink 進行聯合仿真是仿真組合控制系統和多體動力學模型的一種方法。另一種方法是使用 Simscape Multibody 在 MATLAB/Simulink 本身中模擬這兩個域。如果是這種情況,SimWise 可用于構建和驗證多體動力學模型,并通過按下按鈕將多體模型傳輸到 Simscape Multibody,然后將其連接到控制系統模型。
CAD集成
SimWise 4D - 使用 CAD
SimWise 是 CAD 中性產品,DST 的目的是盡可能以高水平與每個 CAD 系統一起工作。與 CAD 系統連接的方式大致分為三類:
通用或中性文件
通過 FILE OPEN 進行本機訪問
CAD插件
通用/中性文件
這是 CAD 集成的低級別。SimWise 可以讀取 IGES、STEP、Parasolids 和 ACIS 文件。如果這些文件中存在裝配結構,SimWise 將保持該結構。大多數(如果不是全部)CAD 系統可以導出這些格式中的一種或多種。
通過 FILE OPEN 進行本機訪問
SimWise 可以直接打開以下 CAD 文件格式:
SOLIDWORKS 零件和裝配體
Solid Edge 零件和裝配體
Autodesk Inventor 零件和裝配體
CATIA V5 零件和產品文件
NX 零件和裝配文件
PTC Creo 零件和裝配文件
SimWise 將傳輸零件幾何形狀、裝配/子裝配結構、零件和裝配名稱以及材料屬性。SimWise 維護與 CAD 模型的鏈接,以后,如果 CAD 模型發生更改,則可以更新 SimWise 模型。根據更改的程度,大部分(如果不是全部)SimWise 信息將在更新期間保留。
CAD 插件
SimWise 包含適用于以下 CAD 系統的插件:
SOLIDWORKS
Solid Edge
Autodesk Inventor
SpaceClaim
Alibre Design
Onshape
ZW3D (In-process)
插件傳輸與 FILE OPEN 相同類型的信息,以及更多信息。該插件將傳輸裝配體約束或自動轉換為 SimWise 運動約束的配合。一些插件還將尺寸和參數從 CAD 系統傳輸到 SimWise 以用于優化。借助插件,可以從 CAD 系統中啟動到 SimWise 的傳輸,并且可以從 SimWise 中啟動從 CAD 模型到 SimWise 模型的更新。
插件是將數據從 CAD 傳輸到 SimWise 的方式,因為傳輸的信息更多,而且傳輸的智能程度更高。
SimWise 系統要求
系統配置
64 位 (x64) 處理器
Windows 10 64 位操作系統
16 GB RAM 或更多
支持真彩色(32 位)或 1600 萬色(24 位)、OpenGL 2.1 或更高版本以及 1 GB 專用 VRAM 的視頻適配器
屏幕分辨率:1280 x 1024 或更高,寬屏格式
用于安裝的可用磁盤空間:700MB,如果安裝了 Catia 翻譯器,則為 1GB
模型文件和暫存文件的可用連續磁盤空間:100GB(取決于模型大?。?/p>
低系統配置
32 或 64 位處理器
視窗 10 操作系統
8 GB RAM 或更多
65K 顏色
屏幕分辨率:1280 x 1024
用于安裝的可用磁盤空間:700MB,如果安裝了 Catia 翻譯器,則為 1GB
模型文件和暫存文件的可用連續磁盤空間:20GB(取決于模型大?。?/p>