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SFE CONCEPTTM

产品背景

目前,将仿真技术应用于产品设计研发流程中在全球工业界已经受到广泛认同,并在很多工业领域体现出巨大的价值。同时,也存在一些遗憾,比如说具有高可信度的分析模型只有当详细的CAD几何模型建立以后才能得到,如果这时发现设计方案存在性能问题,修改设计方案对于复杂的系统工程来说,是一个巨大的挑战。无论是修改CAD几何模型,还是修改CAE分析模型,即使是最简单的方案变更也是件相当繁琐和耗时的事情。因为工程师不仅要修改选定部件的位置和形状,与之相关联的所有相邻部件都要修改,可谓牵一发而动全身,而现有的工具并不具备对后续关联几何体进行自动修改的灵活性。

如果能在概念设计阶段就引入仿真技术来指导工程师的设计决策将会带来革命性的进步。因为在概念设计阶段,工程师可以有很大的设计空间寻求多种设计方案。以汽车行业为例,汽车性能很大程度上取决于概念设计阶段方案的选择而目前很多OEM厂商的概念设计阶段,由于CAD模型等信息的严重缺乏,无法进行精确的性能仿真分析,所以主要依靠简化模型进行初略评估和经验判断。因此,如何在没有详细CAD模型的概念设计阶段快速建立精确的分析模型非常重要。仿真分析的重要性和好处就在于能够得到设计变更与性能之间的相对关系,从而使我们的决策更加清晰。但遗憾的是,仿真驱动设计的概念提出来十多年了,在市面上没有一个工具能真正实现这一理念。

SFE CONCEPTTM软件平台提供了一个全新的解决方案,采用隐式全参数化的描述产品拓扑结构,将复杂的产品结构以断面、梁、接头和自由曲面等形式模块化体现出来大大缩短了建模的时间同时能将工程师的设计想法转化为设计变量用于优化分析并最终方便的转化为后续面向装配或面向制造的CAD模型。

 

产品特点

1. 真正实现仿真驱动设计的软件系统

长期以来,CAE分析只有在完整的CAD模型建立以后才能开始进行,而且CAD模型导入CAE软件后,需要进行大量的几何清理工作。SFE CONCEPT采用分析驱动设计的理念,能在没有详细CAD模型的情况下,根据不同阶段的数据来源,通过一个SFE CONCEPT模型描述所有设计方案,快速建立多方案的几何模型和分析模型。使得CAE在产品研发流程中不仅仅是验证工具的角色,真正达到在设计早期阶段开始就能对工程师起到指导作用,并利用早期设计阶段设计空间较大的优势寻求更多更优的设计解决方案。

2. 隐式全参数化拓扑描述方法

SFE CONCEPT采用了隐式全参数化拓扑描述方法,仅需对影响点位置、线形、截面形状等参数进行局部的修改,与之相关联的所有部件都会随之自动更新,确保整个系统的拓扑完整性,即可非常快速的进行任意复杂的设计方案变更。

 

3. 独特的有限元模型随几何模型变化自动更新技术

传统的morphing技术通过移动有限元网格节点来达到修改几何模型形状的目的。但这种技术受限于仅能较小的修改,因为morphing技术不能修改已有网格的拓扑关系,而且很容易在拟合新的几何形状时造成网格的扭曲,使得单元网格的质量不满足计算要求,从而影响新网格的计算精度甚至不能计算。而且,与之相关联的模型都要逐一进行修改,铆接、焊点、螺栓等连接关系必须重新定义。SFE CONCEPT采用了隐式参数化理念和自动多层边识别技术,当检测到网格质量不满足判据要求的时候,能根据新的几何模型和拓扑关系实时生成带各种连接关系的高质量网格。

4. 系统级结构优化后台自动循环处理

在其他软件系统中,往往只能对单个零件进行结构优化。对于系统级结构,由于涉及到太多参数变化,而且零部件之间的连接关系在修改设计方案后必须重新定义,导致优化过程难以实现。SFE CONCEPT能通过特有的变量录制功能实现了将工程师的设计想法转化为设计变量。并且与大多数商业有限元求解器(如ABAQUSANSYSLS-DYNANASTRANPAM-CRASHPERMASRADIOSS等)和优化求解器(如iSIGHTHEEDSLS-OPTNASTRAN-Sol200OPTIMUSOptiSlangPERMAS等)均有接口,真正实现了后台自动优化计算。

 

5. 带智能连接的模块化架构数据库 

SFE CONCEPT的数据库功能提供了一个模块化归类的方法来为以后的项目存储可重复利用的模型数据。因为数据库中的产品部件和子装配件等元素都是“智能的”,即他们是全参数化的,能够自适应地装配到新的几何环境当中去。

 

6. CAD系统的无缝集成

通过性能评估和优化出来的设计方案最终需要进行生产和制造,SFE CONCEPT可以将优化后得到的模型直接保存为CATIAIGSSTEP等格式的几何模型。

脚注信息
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