CATIA V5的设计CAE一体化平台 | 达索系统百世慧

发布于:2022-12-24 ⋅ 阅读:(964) ⋅ 点赞:(0)

产品研发的挑战

全球化的竞争要求产品的性能要更好制造要更快速、 成本要更低 - 但不能以牺牲产品的品质为前提。为了 满足这种挑战,很多企业已经采用了计算机辅助工程 (CAE)技术来减少产品物理样机以降低成本、缩短 整个产品开发周期和改善产品性能。然而,传统的 CAE 工具主要在开发周期的末期 , 被较少人数的高学 历人才在使用,这样大大限制了 CAE 在设计过程中 的作用。

对 CAE 来说,要想在产品开发过程中发挥积极的影响, 就需要及早地在设计阶段使用,并且让设计工程师能 快速和可靠地开发出不同的设计方案。这就需要一个 很容易使用并且聚焦在设计工程师的需求上的 CAD/ CAE 的集成环境。

强化竞争优势

为了满足这种挑战,SIMULIA 提供了在 CATIA 设计 环境中的真实模拟功能。设计师能够使用自己熟悉的 CATIA 用户界面来对他们主要的模型在 CATIA 里面直 接进行分析。由于没有几何形状的传递和转换,数据 完整性得到保证。从简单的零部件到复杂的装配体 , CATIA Analysis 创成式功能可以快速地进行设计 - 分 析的循环迭代。由于 CATIA Analysis 利用了 CATIA V5 的基于知识工程的构架,可以很容易地基于产品的 性能特征和分析结果进行优化设计。其无法抗拒的易 用性使得 CATIA Analysis 特别适合设计师来考察自己 设计的尺寸的准确性和快速评估产品的真实性能。

满足所有用户需求的机能

• 设计师:利用分析来设置部件尺寸,并确保设计能在第一时间内完成

• 分析师:执行虚拟测试来评估设计的性能是否将满足要求

• 方法开发师:开发标准分析的方法,然后给设计师提供这些方法使用模板和知识工程

快速分析循环

• 熟悉的 CAD 环境

• 几何关联性

• 自动的、自适应的网格划分 • 可模板导向

• 基于知识工程的设计优化

• 计算速度

• 结果可靠性

详细分析

• 与 CAD 的集成

• 快速的建模和结果评估

• 网格生成功能和控制

• 设计变更后的易于更新

• 大规模模型的分析能力

• 求解器的性能和适应性

• 对多种应用工具的开放性

为什么选择 CATIA Analysis ?

CATIA Analysis 允许使用 CATIA 的设计师们利用分析 技术的功能来进行评估和改善他们的设计。同事也给 工程分析师们提供了创建复杂有限元模型的技术,并 且保持了用 CATIA 创建的主设计的几何关联性,因此 避免了浪费时间和几何模型转换过程中的易于产生的 错误。

“使用 CATIA Analysis,一个设计师而不是分析专家, 现在能够对汽车传动箱 - 变速齿轮装配体进行分析。 在过去,这样的分析只有出现严重问题需要设计修改 的时候才会出现 …。然而,今天随着不断进步的 CAE 工具,传动箱 - 齿轮装配体的所有分析条件可以在 30 分钟内设定好。”

——内田孝尚博士 , 本田技术研究所四轮开发中心 CATIA 大项目的领导者 , 日本“设计 CAE 的先驱之一

特征和优越性:

  • 友好的使用环境
  • 快速的设计 - 分析循环
  • 多学科的协同
  • 基于知识工程的优化
  • 被业界证明了的解决方案

友好的使用环境

CATIA Analysis 给设计师和分析师们提供了一个直观 的能满足不同需求的用户界面。其用户界面是 CATIA 里的自然延伸,因此对 CATIA 用户来说就很容易用。 CATIA 用户们可以在数字样机(DMU)环境中快速 的预览设计特征来获得他们设计的真实的机械性能。 CATIA V5 工具和环境 - 对所有 CATIA 的模块,包括 Abaqus for CATIA 和其他合作伙伴的解决方案,都是 共用的。

快速的设计 - 分析循环

CATIA Analysis 作为 CATIA 的一部分 , 分析的定义 是零部件和装配体设计定义的延伸,是直接定义在 CATIA 几何上面的。因此,可以很简单和方便地来进 行分析以便帮助设计部件的尺寸和比较不同设计的性 能。设计变更的影响能够通过快速自动的更新来进行 评估。设计师在用 CATIA Analysis 时自然地将分析作 为他们的设计过程的一部分,使得他们可以更好地了 解自己的设计以及改善所设计产品的性能,以便在产 品设计的初期提高设计的品质。

多学科协同

CATIA Analysis 支持并行功能,允许用户紧密的工作 和避免返工。由于设计师和分析师使用的是同一个环 境,他们可以进行协同,避免不必要数据转换、返工 和维修。对设计师们日常例行的可以标准化的分析工 作 , CATIA Analysis 的分析环境使得方法开发者可以 创建自动化分析的模板。

基于知识工程的优化

CATIA Analysis 活用了 CATIA 基于知识工程的构架 , 通过利用和部件设计相关的知识工程的定义 , 可以对 设计方便地进行优化。结合分析特征的再利用和基于 知识工程的规则和检查的应用 , 可以确保遵循了企业 内部的最佳实践。通过使用了知识工程的模板把标准 分析过程自动化以后 , 极大的提高了设计 - 分析过程 的效率。

被业界证明了的行业解决方案

CATIA Analysis 求解器的速度经常会让设计师和那些 熟悉其他分析求解器的仿真专家感到吃惊。创建有限 元模型、计算和展示结果的时间常常只需要几分钟。 稳健的、内嵌的有限元求解器和网格生成器很好地平 衡了速度和精度的矛盾。自适应网格功能自动调整了 网格使得不需要浪费额外人力调整网格的时间 , 获得 准确结果成为可能。

“利用 CATIA,可以一键实现从设计到分析的转换,然后另外再一键就可以转换到 NC(数字加工中心)。这 一点非常宝贵,因为大多数我们的工程师都要执行所有的这三种任务,并且他们只需要学会一个用户界面。还 已经减少了 50% 的开发周期时间。”

——Steve Oliver, Director of Design Services, Gillett Evernham Motorsports

CATIA V5 Analysis 产品

可扩展的求解方案

目前先存在的 CATIA V5 的分析能力能够利用增加SIMULIA 扩展分析到现在的分析包里来扩展到包括基本非线性和热分析。合作伙伴的分析产品也可以提高扩展分析功能,例如多体动力学、计算流体力学、疲 劳分析和其他的。

CATIA V5 Analysis 功能

  • 零部件和混合装配体(例如实体、面和线框模型) 的线性应力分析
  • 瞬态和频率动态响应分析
  • 接触分析
  • 屈曲分析
  • 热 - 机耦合分析
  • 模态分析
  • 整车级装配体分析
  • 多个分析模型的装配

利用 SIMULIA Extended Analysis 提供的分析功能

  • 热分析
  • 非线性分析
  • 热应力分析

从 CAA 合作伙伴补充的分析功能

• 噪声分析

• 计算流体力学(CFD)

• 噪声和振动分析(NVH)

• 多体动力学分析

• Ride and handling analysis • 耐久性和疲劳分析

• 冲压成型分析

• 对外部求解器的开放接口

后半部分目录

  1. Elfini 结构分析(EST)
  2. 创成式动态响应分析(GDY)
  3. 高级壳网格划分器(FMS)
  4. 高级实体网格划分器(FMD)
  5. CATIA V5 的非线性和热分析
  6. 热分析(ATH)
  7. 非线性结构分析(ANL)
  8. 基于规则的网格划分器 (RBM)

需要手册的可以联系成都百世慧公司

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