繩索系統建模的案例
多體仿真中的實體繩索建模
這種方式是最傳統的繩索建模方式，包含了繩索多體建模的基本思想。
（2）使用繩索專業模塊
隨著多體仿真軟件的發展，近些年有些軟件推出了繩索專業模塊，使用專業模塊能大大提高建模效率。有兩種建模方式：
一種是簡化的繩索建模，通過力的形式模擬繩索，由于這種方法沒有建立繩索幾何體，不考慮繩索本身的質量，其主要用于模擬繩索傳動作用（例如滑輪運動），其優點是仿真速度快；
第二種方法是離散化繩索建模，繩索模型中包含一些離散幾何體（例如小球體），可以考慮繩索質量，以及本身晃動對系統的影響，但是其也無法建立完全真實幾何體的繩索模型。
建立真實實體繩索模型方法
可以使用Simpack軟件的Simbeam功能建立具有真實幾何體的繩索模型。Simbeam是Simpack軟件中用于建立離散梁柔性體的專用模塊。通過Simbeam可以完全參數化建立梁單元柔性體，不需要其它第三方有限元軟件，支持Euler-Bernoulli和Timoshenko兩種類型，支持非線性離散梁（大變形）。其建模步驟為：
定義材料
定義截面形狀，支持圓形、矩形、橢圓形等
設置節點建立梁單元
建立仿真模型
使用Simbeam還能建立變截面的柔性梁，通過在不同的節點位置設置不同的截面以及方向，可以建立復雜的柔性梁模型。
建立的柔性梁實體顯示如下圖所示。
Simbeam可以應用在汽車板簧、穩定桿，風機葉片、塔筒和主軸、機車輪對軸、發動機凸輪軸等，也能應用在其它柔性部件上，如繩索、大變形金屬薄片。
展開 【轉】如何使用ADAMS中的繩索模塊建模
ADAMS新版本中有了專門的繩索模塊，可以方便建立繩索模型。下面我以一個例子來簡單講解一下繩索模塊如何建模。
第一步，建立繩索的起始端點。
第二步，建立滑輪繩槽的屬性。
第三步，建立滑輪。
第四步，建立繩子的屬性及纏繞順序。
第五步，點擊finish，繩索建模完畢 。
仿真結果如下：
LMS 1D+3D聯合仿真視頻教程之繩索系統
在這里和大家共享一個LMS在繩索系統方面的1D + 3D聯合仿真資料。這個視頻教程由萬曉峰講解，詳細講述了LMS Image.Lab AMESIM與LMS Virtual.Lab Motion對于繩索系統的聯合仿真，希望對做這方面的朋友有幫助！
視頻資料下載地址：http://pan.baidu.com/share/link?shareid=155603&uk=1560578551
系統工程大講堂——實施MBSE，如何選擇建模工具？MBSE建模平臺的選擇和使用
這一結果與OMG發布的MBSE建模工具項目滿意度結論一致（圖7）。
圖7 MBSE建模工具項目滿意度[5]
3
MBSE方法學
SysML有九種相互關聯、可部分仿真執行的模型圖，其軟件工具必定復雜難學。所以，破解軟件功能和易用性這對矛盾就是靠MBSE方法學。除了軟件功能，實施方法學也是MBSE整體解決方案的重要組成部分。用戶畫的各種模型圖都質量好壞的差別，對于同一問題系統，模型存在最優解甚至標準解，如何提高建模質量就是方法學要解決的問題。
No Magic公司的MBSE方法學是MagicGrid，號稱是IBM Harmony、OOSEM等各家方法學（圖8）和DoDAF、NAF等各家架構框架的綜合集成，為用戶提供無二義性的系統建模工作流程。
IBM的Harmony方法學也是集成折衷的產物，首先是IBM包容調和了兩位大師在系統工程領域和嵌入式軟件工程領域的兩種思想方法（即Harmony = Harmony MBSE + Harmony ESW），其次是包容了Peter Hoffman對SysML建模功能和Rhapsody軟件功能的裁剪。這就造成Harmony MBSE并不完全符合系統工程最新標準（ISO 15288:2015）對系統工程過程的定義，如Harmony MBSE以涉眾需求作為輸入，而忽略了涉眾需求定義過程。另外，Harmony MBSE的作者Peter Hoffman退休離開IBM，以及IBM公司的業務轉型，對Harmony MBSE方法學及其系統工程解決方案的發展和完善的影響，尚待評估。
展開 
MBSE建模語言學習：ARCADIA和SysML方法在自適應巡航控制系統架構建模中的對比
ARCADIA和SysML方法之間的主要區別之一是，ARCADIA側重于功能驅動的建模，而SysML通常使用需求驅動的建模。
ARCADIA方法
由于采用功能驅動的建模方法，ARCADIA側重對功能及其接口建模，并將需求與功能聯系起來。當使用系統建模工作臺（system modeling workbench, SMW），即將Capella工具集成到Teamcenter這樣的集成PLM環境中時，創建的需求規范可以從同一用戶界面中直接鏈接到Capella的建模工件。或者，可以在SMW中創建新的需求，也可以從ReqIF（需求交換格式）標準的外部需求管理庫中導入。導入方法靈活、易操作。
圖1. 系統建模工作臺（SMW）中的需求管理
運行分析（Operational Analysis, OA）
在ARCADIA方法的四個層級中，第一層級是運行分析（OA）。運行分析是為了捕獲系統用戶希望通過系統完成什么任務，此時不考慮系統本身，只關注用戶想做什么。由于利益攸關者的需求通常不足以充分描述最終用戶的期望、工作背景、條件和約束等完整信息。因此，運行分析放在功能分析之前或與功能分析并行開展。
這需要系統架構師對所需的高層級運行能力進行建模，并在不定義系統的情況下更好地分析運行需求。這樣做，有助于了解用戶真正想要什么，然后決定最佳的系統可能是什么，識別利益攸關者的面臨的挑戰，了解系統將如何更好地支持他們或提供解決方案。
TOGAF、DODAF和NAF等架構框架，高度支持運行需求分析。然而，大多數與SysML相關的架構構建模方法，都是從“黑盒系統”開始的。因此，ARCADIA的運行分析，允許找到備選方案來定義所感興趣的系統實際上可能是什么，對于開發創新產品極有價值。
展開 永磁同步電機控制系統仿真 附電力電子、電機控制系統的建模和仿真下載
下載地址：電力電子、電機控制系統的建模和仿真
第十九講：電池系統建模預測動力典型性能及壽命 | 達索系統百世慧
電池作為電動汽車的重要部件，對電動汽車的動力性、安全性和經濟性等至關重要，電池系統的合理設計對于提高電池使用壽命，保證續航里程有決定性作用。基于模型的電池系統開發，針對電池的電性能、熱性能和老化特性進行耦合分析，并結合電池的多樣化使用場景，保證電池性能輸出及電池壽命達到質保里程的要求。
會議時間：
2022.7.28 14:00-15.00
講師介紹：
主講人：錢劍杰，達索系統CATIA系統工程高級顧問，2012年畢業于浙江大學，碩士。豐富的系統工程及系統仿真業務咨詢經驗，業務領域包括航空航天、汽車、高科技、新能源等行業。
報名鏈接：
（注：掃碼報名）
產品咨詢：
Simulia網站：https://vsystemes.com/
展開 開發一種 Orbitless 電動汽車主減系統 附機械傳動系統Romax Designer建模、分析
圖 7 – 第二版概念設計，帶有潤滑通道
總結與下一階段工作
總體說來，項目成功地提升了 Orbitless 傳動的技術完整性和準備，為電動汽車提供系統級傳動應用，從設計、分析到提升可靠性、降低風險方面做了充分工作，為電動化趨勢做好準備。
從方法論概念結構選擇至詳細設計，本項目展示出 Orbitless 傳動用于電動汽車的可行性和實踐性，能夠開發出滿足行業標準的產品。
初步的設計迭代顯示出潛在的優勢。下一階段，我們計劃進一步分析產品的優點和缺點，并進行相應的優化。這將讓汽車行業在電動化轉變的過程中，有另一種傳動系統可選，作為主電驅傳動系統。
下載地址：機械傳動系統Romax Designer建模、分析及應用
展開 ADAMS/Cable繩索仿真 ￥120
1 概述
在實際生活中有大量的繩索類傳動運動形式。繩索類部件看似簡單，但是用計算機軟件對其模擬時卻存在較大障礙。以鋼絲繩為例，通常都是通過細長的鋼絲螺旋纏繞在一起形成，在工作時當施加拉力載荷于其上，除了材料自身的拉力作用外，各個鋼絲之間的外表面還有摩擦力的作用；并且在模擬鋼絲繩的變形狀態時，如彎轉、纏繞等，往往使用離散元的思想，將整條鋼絲繩離散成多個小段，各個小段之間再定義約束或柔性連接，這確實是一種較為現實的方法，但若用戶手動完成往往又需要很長的時間，且要求用戶對Adams軟件具有較高的使用水平。
為此MSC公司推出Adams/Cable模塊，方便用戶使用，提高建模效率，能實現對繩索類動力學問題的精確模擬。目前Cable模塊已經集成到最新發布的Adams/Machinery機械包中，提升改進了操作界面和功能，更加方便用戶使用。
2 Adams Cable模塊介紹
AdamsMachinery Cable是一個高效的繩索滑輪專用工具，其主要功能就是滿足用戶對繩索類問題的快速建模與精確求解，模擬的對象包括各種鋼絲繩，傳送帶，膠片等傳動裝置。該工具對繩索滑輪系統進行快速建模及評估，可以精確計算繩索振動和張緊力，分析繩索滑移對系統承載能力的影響，通過添加或去除繩索長度的方式研究絞盤效果。
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ADAMS Cable模塊的啟動界面
Cable模塊通過用戶向導界面實現繩索系統部件的自動化建模，按照向導順序，通過5個建模步驟，其中包含Anchor錨點、Pulley滑輪、Cable繩索的建模界面，用戶輸入參數即可快速生成繩索系統模型。
展開 GLAD：光刻成像系統的建模
該系統由一個聚光鏡、一個傾斜球體和一個Schwartzchild設計的中繼鏡組成。光源被成像到中繼鏡的光瞳中。光束在物體掩模處會聚，在中繼透鏡的光瞳處形成點像。在中繼透鏡的瞳孔處，多條條紋圖案將形成一個中心波瓣和側波瓣。如下圖所示：
概述
三柵條圖樣的部分相干成像
模擬結果
本例介紹了如何采用全局衍射分析對部分相干進行建模。如上圖所示，整體裝置是一個科勒照明系統，其中有一個聚光元件能夠將非相干光源的光進入轉像透鏡的孔徑中。在一個經典的科勒照明系統中，點光源通過一個聚光鏡成像在轉像系統的光瞳中。光源照亮物體掩膜面，并在最后的成像面上得到適當的放大。為了對光束合理采樣，光源放在物的共軛點處，這樣在光源面上，點光源將是有一定維度的，而不是像理想點光源那樣，會引起混沌。對一個具有一定尺寸的光源，它所成的像就是部分相干的。如果光源足夠大，大到可以填滿轉像透鏡的孔徑的話，所成的像將是非相干的。
系統描述
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部分通過旁瓣會產生部分解析
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寬條產生較窄的旁瓣，更容易通過中繼入口瞳孔
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窄條產生寬的旁瓣，僅部分通過中繼入口瞳孔
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掩模上的條形圖案在中繼瞳孔中產生旁瓣
展開 Adams塔吊剛柔耦合分析
Adams塔吊建模技術難點主要有兩點：
如何對吊臂進行柔性化?
吊臂為主要承載件，在分析時需考慮其變形，因為單純的剛性體與實際是存在差異的，因此需要對吊臂進行柔性化處理，柔性體的做法以及注意事項本公眾號前面都有介紹。一般思路是先建立剛體模型，然后對剛體進行柔性替換。
如何模擬繩索?
繩索部分可利用Adams提供的cable繩索模塊進行建模，本公眾號前面提及了繩索系統的建模方式。
塔吊建模思路：
第一步：導入幾何，建立約束，設置驅動
第二步：進行仿真
第三步：替換剛性體，重新建立約束，同時設置驅動
第四步：重新進行仿真
第五步：后處理查看應力、變形等，值得一提的是，在生成柔性體時必須包含應力和位移等信息，否則后處理無法查看。
最后結果如下所示：
歡迎大家關注我的公眾號：有限元探索。
展開 
對系統建模（MBSE）語言的理解
1 業務流程
在系統研發尤其是復雜系統研發過程中，概念設計已經越來越顯示出其重要性，因為只有真正做好概念設計，才可以擺脫逆向設計思想，采用真正的正向設計方法和手段。另外，傳統的基于文件的系統工程已經難以駕馭需求定義、功能定義、架構設計、方案設計、方案權衡等過程，基于模型的系統工程為解決復雜系統的設計問題提供了有效途徑，尤其是解決需求定義、功能定義、架構設計等這些概念設計必須解決的問題。
RFLP（Requirement、Function、Logical、Physical）是系統工程的幾個關鍵模型，同時也是基于模型的系統工程（MBSE）的流程應用，它支持復雜產品的全生命周期開發管理與協同運作，將客戶需求、產品功能結構、系統邏輯關系、組成產品的零部件有效的進行關聯管理。
圖1 飛機功能定義流程
在整個基于R、F、L、P設計流程中，F部分代表了正向設計的核心，也代表了基于模型的系統工程（MBSE）的核心。或者說一個企業是否擁有功能定義和分析流程可以完全代表這個企業是否具備正向設計的能力。就像上面所述，功能定義（或者說功能、架構定義）主要發生在系統概念設計（總體設計）的階段，功能定義從某種程度上來說，也是產品或系統總體設計的主要內容。上圖是飛機功能架構定義（飛機總體設計）流程示例。
2 系統建模語言、方法、工具
要對系統進行建模（例如功能建模、架構建模）必須有相應的建模語言、建模方法來進行系統建模和系統設計，并有相應的工具進行建模活動和管理活動，這樣才可以讓基于模型的系統工程不僅停留在理論上，還可以應用在實踐中。系統建模主要包括語言、方法、工具等三個方面。
展開 GLAD：光刻成像系統的建模
概述
該系統由一個聚光鏡、一個傾斜球體和一個Schwartzchild設計的中繼鏡組成。光源被成像到中繼鏡的光瞳中。光束在物體掩模處會聚，在中繼透鏡的光瞳處形成點像。在中繼透鏡的瞳孔處，多條條紋圖案將形成一個中心波瓣和側波瓣。如下圖所示：
? 掩模上的條形圖案在中繼瞳孔中產生旁瓣
? 窄條產生寬的旁瓣，僅部分通過中繼入口瞳孔
? 寬條產生較窄的旁瓣，更容易通過中繼入口瞳孔
? 部分通過旁瓣會產生部分解析
系統描述
本例介紹了如何采用全局衍射分析對部分相干進行建模。如上圖所示，整體裝置是一個科勒照明系統，其中有一個聚光元件能夠將非相干光源的光進入轉像透鏡的孔徑中。在一個經典的科勒照明系統中，點光源通過一個聚光鏡成像在轉像系統的光瞳中。光源照亮物體掩膜面，并在最后的成像面上得到適當的放大。為了對光束合理采樣，光源放在物的共軛點處，這樣在光源面上，點光源將是有一定維度的，而不是像理想點光源那樣，會引起混沌。對一個具有一定尺寸的光源，它所成的像就是部分相干的。如果光源足夠大，大到可以填滿轉像透鏡的孔徑的話，所成的像將是非相干的。
模擬結果
三柵條圖樣的部分相干成像
兩組七柵條圖樣建模對比
展開 高級OpenModelica模塊化系統建模 ￥15
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## 課程簡介
歡迎來到《OpenModelica 進階：模塊化系統建模》，這是一門實操型課程，旨在提升你在能源與電力領域的系統建模能力。你將學習在 OMEdit 中使用結構化、模塊化、可擴展的工作流，搭建多單體、多堆疊模型，運行仿真并分析結果。
本課程基于 OpenModelica 基礎知識展開，教你設計簡潔專業的模型、系統化管理參數、實現參數化模塊，并為模塊化系統創建圖標與交互界面——這些技能可直接應用于工程、科研與工業項目。
### 你將學到
- 設計模塊化、可擴展的系統模型
- 將組件模型擴展為多組件模型
- 高效定義與管理參數
- 使用數組、擴展機制與模塊簡化建模流程
- 在 OMEdit 中搭建可視化與文本化模型
- 為模塊化模型實例創建圖標與交互界面
- 運行仿真并分析系統特性（包括并聯電流）
- 將結果導出為 CSV 格式用于深度分析
- 掌握可維護、可擴展模型的最佳實踐
### 課程亮點
- 以項目為驅動，結合真實能源與電力系統進行實操教學
- 高級 OMEdit 工作流分步教學
- 模塊化系統設計與項目結構化組織
- 多單體、多堆疊建模實戰練習
- 仿真、分析與 CSV 導出技巧
- 側重可擴展、專業且易于維護的建模方法
### 課程初衷
本課程彌補了復雜系統建模領域缺乏結構化、實戰化教學的空白。多數高階資料要么過于理論化，要么缺少專業工作流講解。本課程通過項目式實操學習，幫你掌握可擴展、可分析的建模能力。
展開 VirtualLab Fusion：系統建模分析器
摘要
在物理光學中，傅里葉變換是光在復雜光學系統中傳播所需的最基本的工具之一。這些操作允許我們在表示光場的不同域(如空間域和頻域)之間切換，并促進各種光學元件特定求解器的高效應用。這些求解器中的大多數通常在特定的域中工作，這意味著域之間的不斷往返對于精確和快速的仿真是必不可少的。為了向光學工程師提供光場在系統中傳播時的不同階段的全面概述，VirtualLab Fusion配備了一個強大的工具，系統建模分析器。本文檔介紹該工具的使用方法
系統建模分析器
如何運行建模分析器
系統建模分析器
例1：光束清理濾波器
示例 – 光束清理濾波器
光束清理濾波器 – 光源
光束清理濾波器 – 孔徑
光束清理濾波器 – 探測器
例2：反射光柵
反射光柵對 – 系統設置
反射光柵對 – 光源
反射光柵對 – 光柵
反射光柵對 – 上臂
反射光柵對 – 下臂
展開 