多学科仿真平台Simcenter 3D
更新时间:2025-05-26 发布人:
Simcenter 3D是西门子工业软件(Siemens PLM Software)吸收并借鉴了数十年仿真领域知识与经验而推出的新一代3D CAE仿真工具集。Simcenter 3D汇聚了NX CAE(包括NX Nastran/ Simcenter Samcef/Abaqus等)、LMS Virtual. Lab以及LMS Samtech的功能。Simcenter 3D多学科仿真平台为3D CAE提供统一的、可扩展且可延伸的开放式仿真环境,能够实现结构线性和非线性有限元、振动噪声、热、流、复合材料、多体动力学、疲劳、优化及多物理场分析等,并能够与设计、1D仿真、测试和数据管理无缝连接。
Simcenter 3D功能介绍
1. 集成的多学科的前处理/后处理
Simcenter 3D的核心是一个集中的工作环境,用于对结构、动力学、复合材料、耐久性、声学、热学、流动、运动、优化和电磁学方面的所有Simcenter 3D解决方案进行前处理/后处理。这一集成环境可帮助您加快CAE流程,简化多学科仿真,将任何Simcenter 3D解决方案集成在一起,如热机械、振动声学或其他更复杂的分析。Simcenter 3D的前预处理/后处理可帮助您:
1. 快速直观地编辑、去特征和清理几何体
2.
3. 高效创建和管理有限元(FE)组装件
4. 为多个常见的第三方CAE求解器器创建、运行和评估仿真模型
5. 高效远程启动和监控仿真
2. 结构分析
Simcenter 3D中的结构分析解决方案由著名的Simcenter Nastran求解器提供支持,通过对结构进行仿真,可以获得结构在应力、变形方面的性能,Simcenter 3D可以帮助您对以下类型的解决方案进行准确仿真:
1. 线性分析
2. 非线性分析
3. 气动弹性颤振
3. 结构动力学
了解、分析和改进结构动力学响应。Simcenter 3D结构动力学解决方案可帮助您有效了解并避免过度振动和应力。结构动力学解决方案的专用功能包括:
1. 结构动力学
2. 响应动力学
3. 转子动力学
4. 噪声、振动与平顺性分析(NVH)
4. 声学仿真
Simcenter 3D包括专用的声学建模功能、高效的求解器以及易于解读的可视化工具,可让您快速深入了解非耦合声学、耦合振动声学和空气声学应用设计的声学性能。具体的声学功能包括:
1. 有限元建模(FEM)和边界单元(BEM)解决方案
2. 气动声学和空气振动声学
3. 声线法
5. 热分析
Simcenter 3D提供行业领先的热力学仿真能力,支持用户精准分析产品的热力学特性,并基于仿真结果优化热调控策略,从而显著提升系统性能,实现热管理设计的最优平衡。Simcenter 3D热分析解决方案包括以下特定功能:
1. 热传导
2. 对流传热
3. 辐射传热
4. 共轭传热
5. 空间系统热
6. 耐久性和疲劳分析
基于Simcenter 3D Durability疲劳耐久性分析模块,可以帮助工程师预测疲劳热点和相关部件及子系统的疲劳寿命。它将动态部件载荷与结构有限元模型和材料特性曲线相结合,对部件疲劳耐久性进行全方位的评价和预测,并包含高周疲劳、低周疲劳、焊点和焊缝疲劳、多轴疲劳、振动疲劳等完整方法和分析类型。Simcenter Durability的耐久性后处理模块帮助工程师获得危险区域的反馈,了解疲劳问题的根源,从而快速评价多个设计方案。采用的分析方法有:
1. 高周疲劳分析
2. 低周疲劳分析
3. 无限寿命分析
4. 焊点疲劳分析
5. 焊缝疲劳分析
6. 振动疲劳分析
7. 系统级疲劳分析
7. 设计空间探索和优化
Simcenter 3D优化解决方案可以实现迭代过程的自动化,从而减轻改进产品设计的负担。它还能够通过更经典的参数优化功能优化拓扑结构,并扩展到设计空间探索。具体的设计空间探索和优化功能包括:
1. 集成式设计空间探索
2. 拓扑优化
3. 结构参数优化
8. 运动仿真
运动仿真利用多体动力学计算机械系统的反作用力、扭矩、速度、加速度等。Simcenter 3D软件运动仿真模块可帮助工程师了解和预测机构的功能行为。它提供一整套功能,可支持高级动态、静态和运动学仿真的各个方面。
1. 刚体动力学
2. 柔体动力学
3. 控制系统集成
4. 传动系统、变速箱和齿轮
5. 干涉检查
9. 多物理场
Simcenter 3D通过一个通用工程桌面简化了多物理场仿真,该桌面可用于多个学科的预处理和后处理。通过这一集成平台,您可以更轻松地执行多物理场仿真,例如热-流体、热-机械、流体-结构相互作用、振动-声学、航空-振动-声学、电磁-热和电磁-振动-声学。Simcenter 3D还支持弱耦合和强耦合,具体取决于所涉及的物理场类型。Simcenter 3D使用以下不同方法执行多物理场仿真:
1. 单向数据交换
2. 双向数据交换
3. 集成耦合解决方案
10. 增材制造建模仿真
Simcenter 3D增材制造功能可以帮助您在打印任何零件之前预测变形和缺陷情况,从而减少测试打印次数,并提高最终打印的质量。增材制造解决方案中的特定功能包括:
1. 仿真粉末床熔融构建过程
2. 根据结果进行几何补偿