FEDEM Simulation Software(TM)簡介

FEDEM Simulation Software(TM)為大型復雜的機械裝配虛擬測試提供了兼顧科技和工程應用的高精度、高效率操作平
臺，它超越傳統(tǒng)的任何計算機工程分析（CAE）工具，代表了多體動力學的最新發(fā)展方向，為大規(guī)模柔性體的多體動力學計算提供了可行的、高精度的方法。
專業(yè)的、復雜的、精密的工業(yè)裝備特別需要做試制之前的功能驗證和虛擬信號模擬。在這些應用中，昂貴而耗時，不止一次的物理樣機測試是新產品研發(fā)人員的夢魘。研發(fā)工程師迫切地需要一種快速而方便地地獲得有關機電系統(tǒng)設計中的動力學和結構屬性的精度信息。
并且，為了確保足夠的精度，求解器必須能夠匹配系統(tǒng)級的動力學屬性和部件級的結構柔性的相互關系，FEDEM Simulation Software(TM)采用的非線性結構動力學方法能夠高效、精確地滿足這種需求。
FEDEM非線性結構動力學方法概述
FEDEM采用了同時求解特定時域內的結構大變形問題和運動動力學問題的非線性結構動力學方法。需要模擬的機械裝配是由許多零件組成的。每個零件使用線彈性的有限元模型來描述，并使用線性或者非線性的運動副連接在一起。通過一種先進的動態(tài)超單元縮減公式進行自由度（DOF）縮減后，建立關于有限元自由度（DOF）的系統(tǒng)平衡方程并進行求解。FEDEM利用自己獨有的單元公式和先進的求解器進行柔性大裝配 多體動力學分析。
這種方法體現了一些超越傳統(tǒng)方法的優(yōu)勢：
? 結構和動力學的相互依存被自動地計算在內
? 因為在平衡方程系統(tǒng)中應變能采用了隱式求解方式，所以時域求解器在數學上是高度穩(wěn)定的。
? 一個單級集成的計算過程取代了傳統(tǒng)的二個階段的過程：(A)來自于物理測試、函數和多體動力學計算結果的載荷輸入，(B)隨后，分離，并進行每個部件的機構分析。
FEDEM Simulation Software(TM)特色介紹
完整而高效的工作流程
機械裝配的動力學和結構特性的建模和評估的過程是高度集成的，當裝配中的單獨部件的有限元模性生成后，采用FEDEM進行柔性多體動力學的分析過程如下：
1.通過輸入每個有限元模性，配置零件與相關零件的位置關系，加入運動副、彈簧、阻尼器、控制系統(tǒng)、作用力等建立機械系統(tǒng)的裝配模型。然后指定機械驅動函數。
2.定義并進行動力學時域模擬。FEDEM在運行時域求解器之前，自動地將每個有限元模型縮減為一個超單元模型。
3.后處理和結果評估。動力學仿真的結果可以非常容易的從時域求解器里獲得。結構分析的結果可以通過FEDEM集成的超單元還原過程中獲得。
高效的而簡潔的用戶界面
直觀的用戶界面提供了在統(tǒng)一的三維環(huán)境中創(chuàng)建模型、求解及進行后處理等操作的全套操作特征。無論是分析過程中還是分析完成時，動力學分析的結果都能夠以曲線和動畫的形式提供給用戶。結合快速而穩(wěn)定的FEDEM非線性動力學求解器，FEDEM直觀、易于操作、有助于幫助用戶理解物理模型的的用戶界面大大縮短了工程分析的過程。
大型模型和超長隨時間變化分析能力
采用創(chuàng)新的超單元靜態(tài)和動態(tài)縮減器，FEDEM可以非常容易地處理大型的有限元模型。另外，高性能的三維圖形處理能力保證了FEDEM高效的建模和后處理能力。
在FEDEM中，動力學平衡方程僅用來求解進行超單元縮減后的動力學系統(tǒng)，并且平衡方程的數目也僅僅與有限元網格的數量相關，這為模擬長時間歷程，擁有大量有限元網格的復雜裝配模型創(chuàng)造了可能。
完備的機構元件庫
完備的機構元件庫保證了建模的物理現實性。FEDEM的元件庫包括：全部的連接元件、任意的非線性彈簧、阻尼器和摩擦特征、復合彈簧和阻尼器、參考任意外部數據文件的函數、力和控制系統(tǒng)等。所有的機械元件都具有三維的表述形式，屬性都可以通過用戶界面中的元件按鈕獲得。

內置控制系統(tǒng)，并可以與MATLAB/Simulink進行聯(lián)合仿真
FEDEM應用了先進的聯(lián)合仿真技術，保證了結構動力學系統(tǒng)與控制系統(tǒng)相互作用時的仿真精度。FEDEM內置的控制系統(tǒng)包含補償器庫和常用的控制塊。能夠實現一些補充的機械應用部件的基本模型，如：液壓缸、激勵器、電驅動等。
除了內置的控制系統(tǒng)外，FEDEM還提供了MATLAB/Simulink接口，幫助用戶實現高級的控制與機構的聯(lián)合建模和仿真。
輪胎和路面模型
輪胎和路面模型的提供保證了FEDEM針對車輛系統(tǒng)完整的分析能力。FEDEM提供了標準輪胎接口(STI)。FEDEM支持TNO Automotive公司Delft-Tyre開發(fā)的MF-Tyre模型，FEDEM通過第三方模塊的方式為用戶提供全套的Delft-Tyr模型庫。其他種類的輪胎模型也可以根據用戶的需要提供。
快速結構還原
結構的分析結果可以在時域分析完成后，通過FEDEM集成的超單元還原工具快速地獲得。FEDEM可以還原部件包含的所有單元和增量步的全套的應變和應力。另外，FEDEM的還原器還可以還原指定時間增量步的個別零件、甚至預定義的單元組合。時間關系曲線圖上的關鍵數據，如：最大/最小應力，也能夠通過FEDEM超單元還原器獲得。
耐久性分析能力
FEDEM與 nCode公司的著名 疲勞分析軟件FE-Fatigue具有完美的接口。在FEDEM中，對于選定的單元而言，峰谷的取出過程與非線性結構動力學分析中應力與應變的還原過程是同時進行的。而峰谷通常被用來計算 疲勞分析求解器所需的雨流矩陣，并作為輸入提供給FE-Fatigue進行耐久性分析。耐久性分析的結果可以在FEDEM的三維環(huán)境中以等高線的形式繪制在模型上，另外，FEDEM的后處理模型可以提供類似實際應變計的測量功能。
多事件工作循環(huán)分析
FEDEM可以把不同的分析結果化合成多事件工作循環(huán)分析。FEDEM直覺的用戶界面為用戶提供了清晰的可用的結果組合綜覽和工作循環(huán)管理。
工業(yè)標準的輸入輸出格式
有限元模型采用NASTRAN的*.bdf(bulk data deck files)文件，保證了FEDEM與有限元網格劃分工具之間的兼容性。機械驅動函數可以與外部數據，如：MTS RPC III/Pro， nCode的DAC or ASCII格式。采用上述外部數據驅動的模擬可以
通過改變文件的參考關系從一個事件的分析切換到另一個事件分析中。分析的結果也可以輸出為MTS RPC III/Pro，nCode
的DAC or ASCII格式。
FEDEM的分析結果所輸出的動畫可以保存為MPEG-1, MPEG-2 或 AVI格式，并且可以輸出為JPG、PNG、BMP or RGB/IV(僅支持三維)等格式。
支持平臺
FEDEM支持HP-UX, SGI-IRIX 和 Windows NT/2000/XP/Vista操作系統(tǒng)。
系統(tǒng)要求
CPU Pentium III或以上
RAM 512 Mb(大型柔性體模型建議采用2Gb以上內存)
硬盤500 Mb或以上
更多詳細功能信息請參照FEDEM技術手冊或訪問網 www.fedem.com.cn
轉自 www.caeworks.cn