協同仿真的案例
協同仿真與虛擬樣機技術
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案例分享 | 用Adams-Marc協同仿真對車輛極端負載狀況進行仿真
圖7.接觸力比較：
實物試驗與協同仿真結果對比
在工程師調整了仿真模型中的 Y 坐標并進行了另一次協同仿真之后，所生成的黑色曲線就非常接近實物試驗的結果了。在進行這次嘗試時，只將螺釘作為一種假設添加到 Marc 模型中，而不是對螺釘本身進行精細建模，這樣就可以解釋協同仿真結果與試驗結果之間余下的差異。
經進一步分析，在協同仿真結果與試驗結果之間呈現出更好的相關性，出于保密原因，本文無法給出這些圖表。此外，將 Adams 和 Marc 結果文件讀入 CEI Ensight 中，還可以制作協同動畫（圖 8）。
圖8.采用Adams和Marc的數據、在CEIEnsight中實現的可視化的寶馬汽車凸起碾壓協同動畫圖片
總之，采用 Adams-Marc 協同仿真方法，汽車 OEM 工程師和 MSC 在一天之內就能找到實物試驗結果與仿真結果之間良好的相關性，這表明即使在極端負載狀況下，也可以利用這種協同仿真技術準確而有效地預測車輛的動力學負載。
參考文獻
1.Adams Marc 協同仿真特別興趣小組聯合運用多物理場仿真（MKS）和非線性有限元法（FEM），C. Kopp、H. Krings、R. Bosbach（MSC 軟件公司），德國柏林，2017 年 11 月
2.采用非線性有限元分析（FEA）和多體動力學（MBD）的協同仿真
3.“2018 德國國際工程分析學會計算與仿真年會——應用、發展與趨勢”，C. Kopp、H.
展開 設計仿真 | 基于SimManager多學科協同仿真流程構建和應用
需要應用不同學科的仿真軟件，包括控制仿真、結構仿真、動力學仿真、電磁效應仿真、熱仿真等。
因仿真涉及多個學科，存在多變量、多目標、多約束的復雜情況，而且各個學科之間的變量之間可能還存在著耦合關系。在產品開發過程，如何考慮多學科集成設計、性能優化、成本、時間周期等諸多重要因素，在中間找到最佳的平衡點和數據耦合成為至關重要的問題。
基于這個需求，通過SimManager可構建基于流程任務的多學科協同仿真平臺，通過平臺串聯產品研發各流程模塊，并實現上下游分析任務的輸入/輸出傳遞，將仿真分析數據按照產品型號進行結構化層次管理，在任務流程中通過集成仿真分析軟件，實現仿真軟件按流程任務調用，并將相關知識與流程綁定，在任務執行中自動推送相關知識。
技術挑戰
實現多學科協同仿真流程，存在著如下的技術挑戰：
1. 通過交互方式動態構建多學科協同仿真流程，支持多學科、多部門之間的協同工作。
2. 工作任務拆解，將任務拆解為可執行的流程節點。
3. 構建的多學科仿真流程可發布、編輯、復用；建立多學科協同仿真流程共享數據庫和資源池。
4. 使仿真流程規范化，并對仿真執行過程實現監控。
解決方案
基于SimManager的多學科協同仿真流程方案包括仿真流程構建、仿真流程應用執行。
多學科協同仿真流程構建中，SimManager提供圖形化的流程定義界面，定義仿真任務的先后順序和邏輯關系。指定各個節點仿真任務的負責人、計劃時間等任務信息,指定任務節點的輸入輸出數據（參數和文件等）,定義任務的激活條件。對于流程節點的關系，支持循環、判斷、并行、串行及支持嵌套子流程等方式，下面為流程構建界面的示意圖。
展開 基于SimManager多學科協同仿真流程構建和應用
需要應用不同學科的仿真軟件，包括控制仿真、結構仿真、動力學仿真電磁效應仿真、熱仿真等。
因仿真涉及多個學科，存在多變量、多目標、多約束的復雜情況，而且各個學科之間的變量之間可能還存在著耦合關系。在產品開發過程，如何考慮多學科集成設計、性能優化、成本、時間周期等諸多重要因素，在中間找到最佳的平衡點和數據耦合成為至關重要的問題。
基于這個需求，通過SimManager可構建基于流程任務的多學科協同仿真平臺，通過平臺串聯產品研發各流程模塊，并實現上下游分析任務的輸入/輸出傳遞，將仿真分析數據按照產品型號進行結構化層次管理，在任務流程中通過集成仿真分析軟件，實現仿真軟件按流程任務調用，并將相關知識與流程綁定，在任務執行中自動推送相關知識。
技術挑戰
實現多學科協同仿真流程，存在著如下的技術挑戰：
1. 通過交互方式動態構建多學科協同仿真流程，支持多學科、多部門之間的協同工作。
2. 工作任務拆解，將任務拆解為可執行的流程節點。
3. 構建的多學科仿真流程可發布、編輯、復用；建立多學科協同仿真流程共享數據庫和資源池。
4. 使仿真流程規范化，并對仿真執行過程實現監控。
解決方案
基于SimManager的多學科協同仿真流程方案包括仿真流程構建、仿真流程應用執行。
多學科協同仿真流程構建中，SimManager提供圖形化的流程定義界面，定義仿真任務的先后順序和邏輯關系。指定各個節點仿真任務的負責人、計劃時間等任務信息,指定任務節點的輸入輸出數據（參數和文件等）,定義任務的激活條件。對于流程節點的關系，支持循環、判斷、并行、串行及支持嵌套子流程等方式，下面為流程構建界面的示意圖。
多學科協同仿真流程執行：在流程構建和發布后，各個學科的對應節點負責人可以按照流程定義的前后順序，開展仿真分析工作。
展開 
XFlow與Abaqus協同仿真吹氣球
之前CAE從業者提到XFlow2020x在與Abaqus2019聯合協同仿真的時候會遇到一些問題，但這些問題主要是版本升級時的環境變量發生變化導致的，不存在本質性的困難。在協同仿真環境建立的過程中，最好把最新的Abaqus的協同環境文件拷貝到XFlow的安裝目錄中，替換原有的協同環境文件。
XFlow與Abaqus協同仿真的時候，不同版本之間的支持關系如下圖所示。目前XFlow的各個版本均不支持Abaqus R2020x，所以想用最新版的Abaqus來實現和XFlow的協同仿真的小伙伴們，可以暫時放棄這個想法了。
言歸正傳。今天的主題是用XFlow與Abaqus聯合仿真氣球充氣膨脹的過程。氣球一般使用橡膠材料制作而成，厚度非常薄，所以在進行充氣時，氣球會迅速膨大，同時伴隨著氣球的壁厚厚度變得更薄。吹氣球的過程是一個典型的流固耦合作用的過程，今天CAE從業者就來模擬一下吹氣球。
腦子開個小差，各種顏色各種圖案的氣球，是小盆友們的最愛啊，大盆友們也愛不釋手啊，對提高人們的幸福感很有幫助，這個小差開得離主題太遠了，趕緊回去。
先在Abaqus里建立一個氣球，像個沙錘，不過就這樣吧，建模能力有限，不深究像不像了。采用shell單元劃分網格，保存網格文件導入XFlow中，XFlow結構耦合方式改為Two way(雙向)，設置相應的邊界條件進行仿真。
中間仿真過程的技術細節比較多，有興趣的小伙伴們可以去學習CAE從業者的視頻教學課程深入研究，或者和CAE從業者進行探討，這里不做展示。直接來看模擬吹氣球的動畫吧。本案例提供有償教學，有興趣的讀者可聯系CAE從業者。原創不易，敬請支持。
展開 10/13 全面解讀LS-DYNA雙重尺度協同仿真
典型應用包括但不限于產品中的連接器或裝配件，例如在消費電子產品可靠性分析中的印刷電路板 (PCB)和芯片上的焊點，汽車部件性能分析以及整車耐撞性仿真中的點焊和鉚釘等。
雙重尺度協同仿真能夠同時運行兩個獨立的LS-DYNA MPP任務：一個在大尺度下，另一個在中等尺度下。兩個任務以不同的時間步長運行，并在每個大的時間步長時自動同步。為了減少建模工作量，可以在耦合界面處使用非協調網格，這樣在與細觀尺度模型耦合時就不需要修改大尺度網格。在目前的實現中，存在兩種不同類型的雙重尺度協同仿真：弱耦合和強耦合。在弱耦合中，大尺度模型對耦合界面處的細觀模型施加運動約束并驅動其變形，用細觀尺度分析確定了大尺度模型中代表性梁單元的破壞；強耦合是兩尺度的全并行仿真，大尺度模型將運動學約束施加到細觀尺度上，并返回動力學響應。因此，在強耦合的大尺度計算中，不存在中尺度模式的簡化表示。
10月13日，Ansys隆重推出《全面解讀LS-DYNA雙重尺度協同仿真》網絡研討會，會議有幸邀請到兩位Ansys研發專家來和大家分享解讀。本次研討會將全面介紹跨兩種尺度的顯式子循環、協同仿真中基于MPI的數據交換、控制關鍵字和前/后處理。根據不同類型的耦合(弱/強) ，也將詳細介紹多個汽車/組件碰撞和印刷電路板 (PCB)跌落測試示例，幫助觀眾學習如何使用該模塊以及了解其優勢、適用性和局限性。歡迎大家報名！
展開 飽和磁性材料的DC-DC轉換器的3D EM和電路協同仿真CST
本篇文章介紹了考慮電感器部分飽和磁性材料的仿真工作流程，該材料用于開關模式電源（升壓轉換器）。此工作流程包括印刷電路板 （PCB） 和功率電感器的 3D 模型。
背景
開關模式電源（如 DC-DC 轉換器）的 3D EM 和電路協同仿真涉及 3D 模型和電路模型。3D 模型使用CST 微波工作室（CST MWS） 和組件（通常采用 SPICE 格式）與電路原理圖 CST Design Studio 內的 3D 模型連接。這種方法提供了準確的系統響應，但無法使用 SPICE 正確建模場分布。特別是，模擬只能使用 3D 電感器模型建模的電感器的磁場分布。
此外，當 DCDC 轉換器的輸出電流增加時，電感處的電流也會增加。電感處直流電流的進一步增加將導致（部分）磁飽和，并導致電感值降低。
3D EM 和 Circuit 協同仿真
協同仿真的第一步是將 PCB 的 3D 模型導入 CST MWS。元件連接使用離散端口進行建模。每個離散端口都被激發，S 參數結果在 3D 仿真后可用。圖 1 顯示了 PCB 模型和離散端口。
圖 1.具有離散端口連接的 DC-DC 轉換器的 PCB 模型
之后，R、L、C、二極管和晶體管等電路元件在原理圖中與 CST MWS 模塊連接，其中包含 PCB 寄生信息。無源電路元件的電氣行為可以使用 SPICE 模型或 Touchstone 模型來表示。對于有源電路元件，需要一個 SPICE 模型。電路元件和 CST MWS 模塊的完整連接如圖 2 所示。
圖 2.帶 MWS 模塊的 DC-DC 升壓轉換器的協同仿真電路原理圖
如前所述，為了在仿真中準確模擬功率電感的場輻射，必須考慮線圈的 3D 模型。電感器主體的材料使用德拜 1階磁散模型進行建模，靜態磁導率為 125。
展開 大型裝置起豎系統協同仿真研究
：以液壓驅動的大型裝置起豎系統為研究對象，選擇Pro/E、ADAMS、AMESim 和
MATLAB/Simulink 作為軟件環境，探討了復雜機電液一體化系統建模與協同仿真的實現策略。利
用Pro/E 和ADAMS 軟件建立起豎機械系統多體動力學模型，利用AMESim 軟件建立起豎液壓系
統的模型，利用Simulink 建立控制系統的模型，并以MATLAB/Simulink 為主仿真環境，通過軟件
接口將多體動力學模型和液壓系統模型集成到MATLAB/Simulink 中，并利用參數關聯構建系統
完整的仿真模型，實現了機械、液壓、控制系統仿真模型的有機集成。研究結果對復雜機電液一
體化系統的協同仿真與優化設計具有一定的指導意義。
016-大型裝置起豎系統協同仿真研究.rar
展開 機電液一體化虛擬樣機建模與協同仿真技術研究
為適應大型復雜機電產品的成擬設計要求, 借助單學科建模軟件構建了機電液一體化系統的協同仿真平
臺。通過在某大型裝備剛柔藕合的機電液一體化調平系統設計中的應用, 表明該一體化仿真平臺的構建是正確有效的, 且
具有廣闊的應用前景。
031-機電液一體化虛擬樣機建模與協同仿真技術研究.part1.rar
031-機電液一體化虛擬樣機建模與協同仿真技術研究.part2.rar
多學科協同仿真管理平臺SDMan
多學科協同仿真管理平臺SDMan針對多學科多專業的計算機仿真數據進行結構化管理、對仿真流程進行規范化管理、對仿真工具進行集成管理，實現多學科仿真過程的協同管理。平臺通過仿真流程管理功能實現多學科仿真任務的策劃，分配仿真任務給各學科的專業分析人員，實現任務之間的仿真數據傳遞。通過仿真流程模板可定義多學科耦合的仿真流程，支持串行、并行等流程執行方式。通過數據管理功能實現仿真過程數據的存儲、檢索、數據譜系和多方案多工況的對比。實現管理者、專業分析人員之間的多學科仿真任務協同和數據協同。
平臺提供基于B/S（瀏覽器/服務器）架構的Web訪問，以及基于C/S（客戶端/服務器）架構的本地客戶端訪問。Web訪問方式方便管理者通過瀏覽器對仿真項目的管理、仿真任務的策劃、資源的調配、仿真過程的監控、仿真文件的查看等。本地客戶端方式貼合仿真分析工程師的日常工作環境，可在客戶端集成仿真環境中調用封裝的工具軟件、執行仿真任務、上傳仿真結果等工作。
功能特色
功能特色
多學科協同仿真管理平臺核心的功能模塊包括仿真流程管理、仿真數據管理以及仿真工具集成，同時平臺具備仿真知識管理功能，用于管理仿真規范、仿真模板、仿真材料等，平臺可集成高算資源，仿真流程中的仿真求解任務可提交到高算平臺上。平臺具備完善的權限管理配置功能，滿足三員管理及保密功能。
多學科協同仿真管理平臺的核心功能模塊見下圖。
展開 TISC—系統多學科協同仿真平臺
德國TLK-Thermo GmbH公司的TISC是一款實現多學科物理協同仿真的平臺工具，它提供了一個標準的協同仿真環境，支持本地、遠程以及分布式仿真，能將各仿真客戶端有效連接起來并進行同步和控制，被廣泛應用于汽車、家電等領域。
產品介紹
—TISC平臺架構
TISC平臺在應用中有兩個層級：仿真層和控制層。仿真層是利用TISC-Center的Simulation Server將存在于各仿真軟件中的多學科模型進行集成耦合，確保接口的數據同步與交互；控制層是利用TISC-Center的Control-Server對參與聯合仿真的分布式計算機進行管理和控制，統一調度仿真步調，確保仿真過程有序進行。
—TISC平臺特點
TISC平臺是一個多學科物理協同聯合仿真管理和調度中心，具有以下特點：
支持軟硬件交互：支持通過TCP/IP實現與仿真模型的耦合，支持通過網關實現與硬件耦合
支持跨平臺聯仿：支持Windows、Linux、UNIX等不同操作系統之間的聯仿
支持多學科聯仿：支持各學科專業軟件之間的聯仿
支持一三維聯防：支持系統仿真軟件和三維CAE軟件的聯仿
支持分布式聯仿：支持多計算機之間的聯仿
支持仿真可視化：支持在仿真過程中觀測數值變化
支持擴展開發：提供C、C++、C#、Python及Fortran等開發接口，支持定制商業軟件接口開發
—TISC平臺支持的CAE軟件
TISC支持絕大多數的CAE仿真軟件，軟件涵蓋了工程各領域，其中*為用戶定制專業軟件接口。
展開 
Star ccm 與Abaqus 協同仿真案例文件 ￥10
Star ccm 與Abaqus 協同仿真（熱耦合）
Star ccm 與Abaqus 協同仿真（結構耦合）
案例文件
Siemens Star CCM+ 2306 (18.04.008) Tutorials 案例文件，包含耦合分析模塊所需案例
Star ccm 與Abaqus 協同仿真案例文件 ￥9.9
Star ccm 與Abaqus 協同仿真（熱耦合）
Star ccm 與Abaqus 協同仿真（結構耦合）
案例文件
Siemens Star CCM+ 2306 (18.04.008) Tutorials 案例文件，包含耦合分析模塊所需案例
視角 | Ansys SPDM：通往仿真協同創新的必由之路
支撐企業仿真協同創新的關鍵
在仿真無所不在的今天，仿真技術的應用已經擴展到了產品的全生命周期，為了更有力的支撐設計創新，企業需要在概念設計階段就引入仿真，實現與需求管理、系統設計的協同，以確認總體的方案/性能能否符合要求；并能實現設計變更與仿真驗證的協同迭代，以確保關鍵變更指標得到驗證與確認；在產品設計、試驗的不同階段，會產生不同形態、相互關聯的數據模型，為了實現這些數據模型的重用、可追溯，必須保證數據的連續性；還能基于模板、規則，實現仿真與試驗數據的對比、印證與協同。
另外，隨著產品系統復雜程度不斷增大，仿真分析過程中所涉及的學科越來越多，包括軟件、機電、動力學等，為了實現對復雜產品在實際情況中更為精確可靠的仿真，各專業各層級的仿真驗證需緊密協調、相互耦合。
仿真支持設計創新需要更好的多方協同
仿真技術能夠有效驅動研發創新已成為共識，但面對以上多方協同的挑戰，已不是仿真工具可以解決的，企業級仿真平臺才是支持仿真協同創新的關鍵。Navin指出：Ansys Minerva作為一款采用開放式架構構建的可互操作知識管理應用平臺，可以幫助企業構建統一、完整的協同仿真環境，將仿真知識產權轉為有價值且可控的企業資產，并將仿真及優化與整個產品生命周期連接起來，有效驅動研發創新。
Ansys Minerva提供完整的協同仿真驗證環境方案
仿真流程與數據管理作為Minerva最核心的功能，已全面覆蓋數據管理、3D可視化、配置管理、模型管理、工作流程 、數據追溯等，可以為企業提供可視化的數據支持，實現仿真與設計人員之間的協同與數據傳遞、設計變更及仿真迭代管理等。
展開 SIwave IcePak 協同仿真實現電子系統散熱/電磁兼容協同設計
ANSYS最新的SIwave版本中，集成了SIwave-Icepak電熱協同仿真功能，設計者在SIwave一個軟件的界面環境中，就可以同時調用SIwave 直流仿真器和Icepak 三維散熱仿真器，進行電熱耦合分析，得到PCB工作時的電流密度分布以及溫度分布結果，幫助設計者提前評估溫度變化對PCB性能的影響，預判PCB上的溫度分布熱點，以便進行散熱設計。
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