SAMCEF MECANO技術特點

    目前，機械系統的動力學和運動學的強度和剛度仿真分析方面主要有兩類分析軟件，一類是以結構為主要分析對象的有限元分析軟件，另一類是以機構運動為主要研究對象的運動學仿真分析軟件。這些軟件的局限性是在處理剛柔耦合問題時不易使用且無法處理非線性的效應。Samcef Mecano則在這一領域提供了領先的解決方案。其獨特的Motion in FEA方法將機構的運動仿真與結構的有限元分析無縫集成，可以很有效地處理剛柔耦合問題并考慮可能的非線性效應。這一領先技術已經在航空、航天、汽車、通用機械、電力設備等多個領域發揮了重要作用。

SAMCEF MECANO軟件介紹

    SAMCEF Mecano是用以解決非線性結構和機構運動學問題的有限元分析軟件。可用于各種線性及非線性的結構強度計算、傳熱學計算以及運動學問題分析。SAMCEF Mecano由以下求解器構成，能夠求解下列專業領域的具體分析：

    Mecano Structure Non-linear：專注于解決結構非線性靜態和動力學分析問題。可以考慮所有的非線性因素，例如：幾何非線性，材料非線性，接觸摩擦，大位移/大轉角。它包含完整的材料數據庫，并且包含多種隱式時間積分法，例如Newmark，HHT，Chung Hulbert等。

    Mecano Motion：專注于解決柔體運動學和動力學分析問題。可以模擬剛體和有限元法的柔性多體系統，以及剛柔耦合的多體動力學系統。它可以允許在有限元模型中加入多體仿真特性，例如：多種運動學連接副，模擬非線性機構動力學現象，從而考慮柔性和局部非線性對多體系統仿真的影響。計算結果精確度相當高。

    Mecano Thermal：專注于非線性穩態和瞬態熱分析求解器。可以模擬熱對流，傳導和輻射等，還可與SAMCEF其他解算器聯合使用，得到完備的熱學分析結果。

    由這些求解器構成的SAMCEF Mecano非線性隱式有限元求解器能夠求解以下問題：隱式非線性靜力學分析、隱式非線性運動學分析、多體動力學分析、線纜非線性動力學分析和非線性熱學分析。

SAMCEF MECANO優勢

    剛柔混合分析：SAMCEF MECANO利用Motion in FEA方法，可以在單一求解器內同時處理柔體、剛體及剛柔混合模型的非線性問題，并且在屈曲、后屈曲、機械鎖定等分析上有突出的優勢。

    完備的工具箱：軟件的工具箱提供了模擬連接的剛性運動副、柔性運動副、對連接機構的特殊控制單元以及用于與MATLAB等軟件協同仿真的接口程序，能夠準確模擬機械結構的非線性動力學問題及機電一體化仿真。用戶可以避免在不同求解器之間往復傳遞數據，從而大幅減少了工作失誤、提高了效率。

    非線性求解器：有了高性能的有限元求解器和接觸算法，SAMCEF Mecano軟件在求解接觸問題上也具有獨特的優勢，還可以模擬大位移大轉角等非線性問題。穩健的接觸問題求解器、高效的接觸算法以及求解內核優異的收斂性，可以為用戶得到精確結果提供很好的保障。

    復合材料：在復合材料設計與計算方面，SAMCEF Mecano軟件也可以很好的滿足用戶需求。復合材料計算的求解核心在開發之時，就已融入LMS公司在此領域多年的項目經驗。而軟件在使用過程中，便捷的鋪層設計、強大的復合材料非線性分析能力(后屈曲、分層破壞、裂紋擴展等）、超高的計算效率和結果精度也是得到了以往用戶的一致好評。

SAMCEF MECANO軟件功能

    建模環境

    SAMCEF Mecano提供了強大的前后處理功能，由通用的有限元分析前后處理界面SAMCEF Field對非線性系統在統一的環境下進行建模、分析和后處理。對于一個模型，可以混合剛體單元、有限元網格單元、超單元等與其他模型通過多種運動副相連接，并且可以考慮摩擦和接觸。

    SAMCEF Field支持CAD模型導入，包括CATIA V4，CATIA V5，IGES，STEP，UG，Solidworks，ProE等接口。同時支持有限元模型導入，包括Patran，Nastran，Ansys，IDEAS等接口。

    SAMCEF Field可在Windows和Linux平臺上運行。

    豐富的材料庫

    在SAMCEF Mecano中，提供了多種材料的定義，包括：

    ?線彈性材料，超彈性材料和塑性材料；

    ?粘彈性和粘塑性材料等；

    ?率相關材料；

    ?復合材料（鋪層結構和纏繞結構）；

    ?用戶自定義材料。

          

多種單元庫

    SAMCEF Mecano支持的單元類型包括：

    —結構單元：空間桿、梁、殼、膜和實體單元；復合材料殼和實體單元；平面應變單元和平面應力單元；軸對稱單元；傅里葉多諧波殼單元。

    非線性運動單元：SAMCEF Mecano支持很多運動副，如模擬連接的剛體和柔體運動副；用來定義滑動鉸接關系的柱面鉸、球面鉸和棱柱鉸；用來定義纜索和滑輪結構的纜索滑輪單元和齒輪單元。

    控制單元：傳感器和作動器單元等。

    特殊單元：阻尼器、超單元、彈簧單元、套襯單元和用戶自定義單元。

    復合材料分析

    復合材料的后屈曲分析：復合材料層合結構在純剪切載荷作用下會發生失穩破壞。由于后屈曲分析需要考慮幾何非線性對結構的影響，而且計算量大、收斂難，因此在飛機結構工程應用中是一個難點。強大的高度非線性求解器SAMCEF Mecano可以準確求解復合材料板的后屈曲分析。

    復合材料的分層損傷分析：包括分層臨界面的確定、分層過程分析以及極限載荷的計算，還可進行以研究裂紋擴展研究。

    復合材料參數化設計：可以對復合材料結構進行優化設計，包括鋪層層數及順序優化、質量優化、結構優化和形狀優化。

    復合材料失效準則：包括最大應力和最大應變、Tsai-Hill、Tsai-Wu、Hoffman、Hashin、Hoffman、Rice and Tracey準則等，同時用戶也可以自定義失效準則。