仿真在線高端仿真咨詢和培訓(xùn)解決方案
2018-01-29 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
仿真在線可以在行業(yè)、專業(yè)應(yīng)用以及CAE專題技術(shù)等方面,為客戶提供靈活多樣化的仿真咨詢和有限元培訓(xùn)(個(gè)人和企業(yè)培訓(xùn))服務(wù)。
1.結(jié)構(gòu)非線性
考慮結(jié)構(gòu)的各種非線性力學(xué)行為,如材料非線性(彈塑性、蠕變、粘彈、粘塑、超彈、巖土材料等)、大變形、大位移、接觸、碰撞,計(jì)算結(jié)構(gòu)在靜態(tài)載荷作用下或者動(dòng)態(tài)載荷作用下的變形、應(yīng)力、受力狀態(tài)、極限承載能力、穩(wěn)定性、抗沖擊抗跌落性能、材料失效破壞狀態(tài)。仿真在線在這方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),知道選擇何種力學(xué)模型,提供什么力學(xué)參數(shù),如何計(jì)算模型,采用隱式算法還是顯式算法,才能夠高效獲得準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果。
結(jié)構(gòu)非線性的典型應(yīng)用有材料失效、極限承載力、跌落沖擊等,密封結(jié)構(gòu)的模擬也是典型的復(fù)雜非線性問題,往往需要考慮接觸、大變形、非線性材料等復(fù)合力學(xué)行為。
挖掘機(jī)斗桿破壞與極限承載能力
核電設(shè)備跌落分析
O型環(huán)橡膠密封性能分析
2.結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)
對結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)行為進(jìn)行計(jì)算,預(yù)測結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性,評估結(jié)構(gòu)的抗振性能,包括結(jié)構(gòu)固有頻率、振型計(jì)算、轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)性能、抗沖擊性能、抗爆性能、隨機(jī)振動(dòng),電子、航空航天領(lǐng)域的振動(dòng)環(huán)境條件模擬、車載運(yùn)輸環(huán)境模擬、車輛道路試驗(yàn)、建筑結(jié)構(gòu)地震分析等是動(dòng)力學(xué)典型的動(dòng)力學(xué)應(yīng)用方向。
轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)是高級(jí)的動(dòng)力學(xué)應(yīng)用,可考慮轉(zhuǎn)子輪盤結(jié)構(gòu)的陀螺效應(yīng),計(jì)算轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速、穩(wěn)定性以及不平衡力作用下的轉(zhuǎn)子響應(yīng)和渦動(dòng)軌跡,在轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析中能夠考慮軸承特性。
電子機(jī)箱隨機(jī)振動(dòng)分析
壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速分析
3.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)
機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)在工程機(jī)械、車輛、傳動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)器人等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用,機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)既可以完成剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,也可以進(jìn)行剛?cè)狍w耦合運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)分析可以確定機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)參數(shù)、關(guān)節(jié)受力、運(yùn)動(dòng)干涉等,而剛?cè)狍w耦合運(yùn)動(dòng)學(xué)分析可以精確考慮柔性結(jié)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過程中振動(dòng)效應(yīng),除了更準(zhǔn)確描述其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)外,還可以獲取柔性部件在運(yùn)動(dòng)過程中的應(yīng)力和變形,對其強(qiáng)度和剛度進(jìn)行評估。
4.振動(dòng)噪聲
通過有限元分析或者動(dòng)態(tài)能量方法對低頻到中高頻噪聲問題進(jìn)行模擬,了解和理解產(chǎn)品的剛度匹配和傳遞函數(shù)、結(jié)構(gòu)的頻響函數(shù)分析以及噪聲傳遞的聲學(xué)通道。通過對噪聲源的分析,降低激振力和聲輻射效率,改進(jìn)結(jié)構(gòu)與材料,從源隔離振動(dòng)噪聲,通過對傳播路徑進(jìn)行分析,改進(jìn)吸聲、隔聲、消聲、隔振措施以及減振阻尼材料,從而達(dá)到產(chǎn)品減振降噪的目的。
有限元法進(jìn)行空調(diào)配管系統(tǒng)低頻噪聲分析
動(dòng)態(tài)能量法進(jìn)行船舶高頻噪聲分析
5.疲勞力學(xué)
疲勞是一個(gè)非常復(fù)雜的過程,與多種因素相關(guān),包括表面粗糙度Ra、熱處理HB/HRC、冷作硬化、溫度、尺寸效應(yīng)、載荷類型、缺口、平均應(yīng)力、應(yīng)力梯度、壁厚系數(shù)、變幅、存活率、殘余應(yīng)力等。
對于高溫金屬,其蠕變是不可忽略的,而且需要考慮蠕變與疲勞的交互作用,仿真在線公司集多年的工程實(shí)踐,在高周疲勞、低周疲勞、隨機(jī)振動(dòng)疲勞、熱機(jī)疲勞、蠕變疲勞、焊縫疲勞等方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),能夠?yàn)橛脩籼峁┫鄳?yīng)的技術(shù)咨詢與服務(wù)。
壓力容器高溫蠕變疲勞分析
6.斷裂力學(xué)
基于對斷裂力學(xué)理論的精深理解,借助于先進(jìn)的數(shù)值計(jì)算手段,考慮結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷、裂紋的存在,對其承載能力和安全性進(jìn)行評估。包括:二維、三維裂紋建模,斷裂力學(xué)關(guān)鍵參數(shù)計(jì)算,包括裂紋尖端奇異場模擬、壓力強(qiáng)度因子、J積分、能量釋放率等,這些參數(shù)是裂紋擴(kuò)展與壽命評估的基礎(chǔ)。
裂紋擴(kuò)展穩(wěn)定性、預(yù)設(shè)路徑或者任意路徑的裂紋擴(kuò)展分析,以及基于損傷容限的疲勞裂紋擴(kuò)展與壽命分析。
三維裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子計(jì)算
疲勞裂紋擴(kuò)展
7.流體動(dòng)力學(xué)與流固耦合
針對各類流體動(dòng)力學(xué)問題進(jìn)行仿真模擬,包括流場計(jì)算、燃燒、化學(xué)反應(yīng)、冷卻、換熱、多相流、積冰等復(fù)雜流體動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象。仿真在線積累了豐富的CFD軟件應(yīng)用和工程經(jīng)驗(yàn),熟知先進(jìn)CFD分析技術(shù)及其理論背景,對CFD建模、物理模型選擇、動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)、計(jì)算參數(shù)設(shè)置具有深入的認(rèn)知,并精通UDF用戶化子程序開發(fā),這是保證流體動(dòng)力學(xué)計(jì)算精確、高效的前提條件。
很多工業(yè)品都涉及流固耦合問題,仿真在線針對流固耦合計(jì)算積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),具有單向流固耦合以及雙向流固耦合的能力,針對復(fù)雜流固耦合問題,如飛機(jī)機(jī)翼顫振、旋轉(zhuǎn)機(jī)械的流固耦合、壓氣機(jī)葉片顫振、內(nèi)燃機(jī)的流固耦合、電機(jī)的流固耦合、密封性能、儲(chǔ)液罐液晃等主要工業(yè)品的流固耦合問題有較深的研究和應(yīng)用,積累了對應(yīng)的解決方案和分析經(jīng)驗(yàn)。
葉片顫振分析
密封磨損CFD分析
8.多物理場及其耦合
綜合考慮結(jié)構(gòu)、熱、流體、電磁場等分析能力,進(jìn)行結(jié)構(gòu)-熱、結(jié)構(gòu)-流體、熱-流體、結(jié)構(gòu)-電磁、熱-電磁、結(jié)構(gòu)-熱-電磁、結(jié)構(gòu)-熱-流體等眾多耦合場分析,可以同時(shí)考慮各種場的相互作用,對產(chǎn)品復(fù)雜的工作環(huán)境進(jìn)行精確的模擬,真實(shí)地反映產(chǎn)品在實(shí)際工作環(huán)境中的性能表現(xiàn)。
異步電機(jī)電磁振動(dòng)噪聲分析
9.復(fù)合材料分析
復(fù)合材料包括纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、纖維纏繞復(fù)合材料、顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料,金屬基、纖維樹脂、陶瓷基,層合板、三明治結(jié)構(gòu)等,對復(fù)合材料進(jìn)行建模并對其力學(xué)性能進(jìn)行分析,可考慮復(fù)雜復(fù)合材料纖維,如層合板濕熱效應(yīng)、自由邊效應(yīng)、削層效應(yīng)、鋪覆、機(jī)械連接與膠結(jié)等,并考慮多種失效準(zhǔn)則,預(yù)測復(fù)合材料的失效模式以及安全因子,包括纖維失效、基體失效、表皮起皺、芯層屈曲、層間剝離等,并可對復(fù)合材料漸進(jìn)式破壞進(jìn)行模擬。
風(fēng)機(jī)葉片復(fù)合材料建模與分析
復(fù)合材料層間剝離分析
10.設(shè)計(jì)優(yōu)化
當(dāng)前CAE應(yīng)用已經(jīng)突破設(shè)計(jì)驗(yàn)證的階段,仿真驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)使得設(shè)計(jì)優(yōu)化成為仿真應(yīng)用的必然需求,仿真在線對優(yōu)化理論、算法和技術(shù)具備精深的理解和掌握,借助于先進(jìn)的優(yōu)化工具和算法,在概念設(shè)計(jì)階段,可以幫助客戶完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)的拓?fù)?、形狀、形貌?yōu)化,拓?fù)鋬?yōu)化幫助確定剛度最好的最佳材料分布,而形狀、形貌優(yōu)化可以確定結(jié)構(gòu)的最佳外形,如加強(qiáng)筋的布置。通過參數(shù)優(yōu)化可以在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段確定影響產(chǎn)品性能的最重要設(shè)計(jì)參數(shù),評估產(chǎn)品的可靠性,并基于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)目標(biāo)和性能要求確定最佳的設(shè)計(jì)參數(shù)。
機(jī)器人手臂拓?fù)鋬?yōu)化
挖掘機(jī)動(dòng)臂參數(shù)優(yōu)化
11.3D打印
3D打印增材制造技術(shù)由于不需要傳統(tǒng)的刀具和夾具以及多道加工工序,在設(shè)備上可快速精密地制造出任意復(fù)雜形狀的零件,從而實(shí)現(xiàn)了零件“自由制造”,解決了許多復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的成形難題,并大大減少了加工工序,縮短了加工周期。而且產(chǎn)品結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,其制造速度的作用就越顯著。
仿真在線將先進(jìn)數(shù)字樣機(jī)技術(shù)和先進(jìn)工藝技術(shù)相結(jié)合,以CAE仿真分析優(yōu)化技術(shù)為核心競爭力,以增材制造為工藝手段,聚焦于增材制造結(jié)構(gòu)的拓樸、形貌、形狀及參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)多部件融合拓?fù)渥顑?yōu)一體化再設(shè)計(jì)。
3D打印與數(shù)字樣機(jī)結(jié)合使得正向設(shè)計(jì)成為現(xiàn)實(shí),在正向設(shè)計(jì)中,仿真成為設(shè)計(jì)的前端技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)增材工藝對于高端裝備和產(chǎn)品的價(jià)值最大化,其典型應(yīng)用如:鏤空蜂窩中空結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、優(yōu)化和仿真分析、校核以及內(nèi)壁管路、水路、風(fēng)路最優(yōu)CFD性能的設(shè)計(jì)、分析和優(yōu)化等。
鏤空結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化與增材制造
12.數(shù)字雙胞胎
仿真一直被應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)改進(jìn)和虛擬測試,并通過模擬運(yùn)行環(huán)境可以幫助改進(jìn)運(yùn)行控制系統(tǒng),但長期以來仿真技術(shù)在產(chǎn)品全生命周期的運(yùn)行維護(hù)中的應(yīng)用和價(jià)值卻非常有限,這是因?yàn)槭苤朴诩夹g(shù)的局限性,比如如何獲取現(xiàn)場數(shù)據(jù)并與仿真結(jié)合,仿真計(jì)算如何準(zhǔn)確反映現(xiàn)場實(shí)際情況,仿真的時(shí)效性問題等,這都是阻礙產(chǎn)品全生命周期數(shù)字化的技術(shù)障礙。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的興起以及仿真技術(shù)的飛速發(fā)展為解決以上問題提供了可行方案,使得仿真在運(yùn)營領(lǐng)域發(fā)揮更大價(jià)值成為可能,數(shù)字雙胞胎技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。數(shù)字雙胞胎是在計(jì)算機(jī)上采用虛擬樣機(jī)技術(shù)建立的實(shí)際產(chǎn)品的虛擬孿生兄弟,伴隨產(chǎn)品全生命周期,形影不離,二者相互依存,相互支撐,保持一致。通過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將數(shù)字雙胞胎樣機(jī)模型與現(xiàn)場實(shí)際設(shè)備狀態(tài)參數(shù)實(shí)時(shí)關(guān)聯(lián),現(xiàn)場傳感器實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)跟蹤,數(shù)字樣機(jī)技術(shù)建立實(shí)際產(chǎn)品的數(shù)字模型,并基于降階仿真技術(shù)(如零維系統(tǒng)級(jí)模擬、三維降階模型等)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)仿真,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)讓工程師能夠通過因特網(wǎng)與安裝于現(xiàn)場設(shè)備上的監(jiān)測傳感器通信,從而捕捉現(xiàn)場運(yùn)行數(shù)據(jù),運(yùn)行數(shù)據(jù)上傳工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行處理并提取數(shù)字樣機(jī)需要的數(shù)據(jù),數(shù)字樣機(jī)據(jù)此實(shí)時(shí)校正計(jì)算模型,保證仿真模型和現(xiàn)場一致,并通過實(shí)時(shí)仿真對設(shè)備現(xiàn)狀、性能、安全性進(jìn)行評估,并反饋信息到現(xiàn)場運(yùn)維系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品全生命周期的數(shù)字雙胞胎實(shí)時(shí)預(yù)測分析和維護(hù),此外,數(shù)字雙胞胎還能提供相應(yīng)的數(shù)據(jù),以改善整個(gè)生命周期內(nèi)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。
仿真在線基于自身對仿真技術(shù)的深刻理解和豐富的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),將CAE多物理場分析技術(shù)、系統(tǒng)仿真技術(shù)以及監(jiān)測手段、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合,可以為不同行業(yè)的不同產(chǎn)品提供量身定做的數(shù)字雙胞胎全生命周期管理系統(tǒng)解決方案,并幫助客戶實(shí)施。在數(shù)字雙胞胎系統(tǒng)的實(shí)施中,結(jié)合特定產(chǎn)品特點(diǎn)和運(yùn)行環(huán)境及其涉及到的多學(xué)科多物理場仿真問題,采用ROM或MOR降階技術(shù)完成數(shù)字樣機(jī)快速仿真模型開發(fā),結(jié)合傳感器采集和各種測試數(shù)據(jù),在物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)分析的基礎(chǔ)上,進(jìn)行實(shí)際產(chǎn)品各個(gè)階段的實(shí)時(shí)數(shù)字化并為現(xiàn)場運(yùn)維提供反饋。數(shù)字雙胞胎系統(tǒng)使得仿真應(yīng)用從產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段走向產(chǎn)品全生命周期,將為客戶產(chǎn)品整個(gè)生命周期的運(yùn)行控制和可靠性管理提供有力的推動(dòng)和支撐。
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