設(shè)計仿真 | MSC Apex二次開發(fā)打造屬于自己的個性化仿真分析平臺

MSC結(jié)構(gòu)軟件

2023年2月15日 09:59

背景

近年來，航空航天、汽車和造船行業(yè)的OEM廠家面臨著競爭日趨激烈的市場，尤其是在產(chǎn)品開發(fā)方面，縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，以期能夠不斷提高自身在市場上的競爭優(yōu)勢。CAE分析是產(chǎn)品開發(fā)過程中非常重要的一環(huán)，而前處理工作占據(jù)整個CAE分析過程80%以上的時間，已成為影響項目產(chǎn)品開展進(jìn)度的關(guān)鍵問題。在CAE前處理過程中包含很多類似的操作、參數(shù)設(shè)置以及相同的分析流程設(shè)置，將這些操作與設(shè)置通過二次開發(fā)集成為前處理軟件中的一個模塊，打造屬于自己的個性化仿真分析平臺，不僅能減少工程師的大量重復(fù)操作，大幅提升前處理效率，還能避免很多錯誤。

解決方案

MSC Apex 采用 Python3 編寫的腳本，支持為特定目標(biāo)定制工作流程。Python3 是當(dāng)前最流行、最便于用戶使用的編程語言。用戶可以定義自動化功能，其中包括但不限于創(chuàng)建模型、執(zhí)行分析及結(jié)果研究。這樣可以節(jié)約重復(fù)工作所占用的大量時間并規(guī)避潛在的人為錯誤。自動化可將用戶的生產(chǎn)率提升到更高的水平。

MSC Apex二次開發(fā)流程如下：

設(shè)計仿真 | MSC Apex二次開發(fā)打造屬于自己的個性化仿真分析平臺的圖1

圖1 Apex二次開發(fā)流程

將已開發(fā)好的工作腳本按照一定的格式放置在對應(yīng)版本Apex的Custom Tools工作目錄下。然后通過Application Setting-Custom Tools 選中并激活。同時Apex自帶了豐富的Custom tools可以作為參考。

設(shè)計仿真 | MSC Apex二次開發(fā)打造屬于自己的個性化仿真分析平臺的圖2

圖2 Custom Tool 配置界面

下面我們通過某衛(wèi)星參數(shù)化建模為例來演示如何在MSC Apex中打造自己的個性化仿真分析平臺。

衛(wèi)星結(jié)構(gòu)如圖3所示，主要由上層平臺，下層平臺、剪切面板、噴嘴以及中心圓柱承力桶組成，同時每個剪切面板配有集中質(zhì)量。

設(shè)計仿真 | MSC Apex二次開發(fā)打造屬于自己的個性化仿真分析平臺的圖3

圖3 衛(wèi)星結(jié)構(gòu)圖

按照MSC Apex二次開發(fā)流程，搭建了衛(wèi)星參數(shù)化建模仿真分析平臺，界面如圖4所示。

設(shè)計仿真 | MSC Apex二次開發(fā)打造屬于自己的個性化仿真分析平臺的圖4

圖4 衛(wèi)星參數(shù)化建模與仿真分析平臺GUI界面

客戶可根據(jù)實際情況，在GUI界面中進(jìn)行模型尺寸，材料的選擇，網(wǎng)格控制，配重質(zhì)量以及模態(tài)階數(shù)等參數(shù)的定義，客戶可根據(jù)實際情況，在GUI界面中進(jìn)行模型尺寸，材料的選擇，網(wǎng)格控制，配重質(zhì)量以及模態(tài)階數(shù)等參數(shù)定義后，點擊應(yīng)用按鈕執(zhí)行宏命令可自動完成衛(wèi)星的參數(shù)化建模、工況參數(shù)設(shè)置、執(zhí)行求解計算與后處理工作。衛(wèi)星前6階模態(tài)分析結(jié)果如圖5所示。詳細(xì)過程請觀看下方視頻。