通用結構仿真軟件的案例
基于PERA SIM的泵蓋熱結構耦合仿真分析
4.2 泵蓋熱結構耦合仿真計算結果
計算完成后，通過在相應的作業上右鍵點擊加載結果，即可進入到結果后處理模塊。具體結果如下圖所示：
圖9 泵蓋溫度場結果
圖10 泵蓋溫度場切面結果
圖11 泵蓋熱變形結果
圖12 泵蓋等效熱應力結果
從以上的分析結果可以得到，泵蓋的溫度分布結果，最大熱變形為0.292mm，最大等效熱應力為240.943MPa。
5.總結
本文以國產自主研發的PERA SIM Mechanical通用結構仿真軟件，對泵蓋熱結構耦合工況進行了有限元仿真分析，得到了泵蓋的溫度分布結果、熱變形和熱應力結果。為泵蓋的結構優化設計、強度及壽命評估提供一定的參考信息。
綜上可得，基于國產自主研發的PERA SIM Mechanical通用結構仿真軟件在計算泵蓋熱結構耦合仿真分析的過程中，能完整地對模型的材料定義、網格劃分、溫度載荷邊界、靜態力載荷、分析求解和結果查看進行處理，流程完善，求解器功能也比較強。
作者：安世亞太結構工程師 王永威
展開 【CAE案例】高鐵列車弓網系統動力學仿真
06 總結
本案例使用通用結構仿真軟件中的CABLE單元和彈簧-阻尼-質量單元對高鐵列車的弓網系統進行了動力學仿真。得到了受電弓所受接觸力隨時間變化的時程曲線。證明了通用結構仿真軟件在非線性力學行為和非線性動力學求解方面的強大能力。
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一款國產可控云端仿真平臺，結構、流體、水動力仿真軟件場景化模塊化，支持多格式網格導入(.med、.inp、.cdb、.cgns等)和高性能并行計算，降低CAE使用門檻，拓展CAE應用范圍，加速工業企業研發制造數字化轉型。平臺支持云端CAE仿真生成工業APP，構建完全交互式仿真社區，快速實現行業通用經驗軟件化。
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展開 【CAE案例】化石燃料發電廠歧管的疲勞蠕變損傷分析
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展開 安世亞太自主通用結構仿真系統PeraSim.Mech機械仿真搶先看
作為安世亞太通用仿真軟件PeraSim的核心模塊之一, PeraSim.Mech是通用結構力學仿真系統，不僅提供全面的線性、非線性、靜力、動力、熱、熱結構耦合等分析功能，還能夠實現與PeraSim.Fluid流體仿真、PeraSim.Emag電磁仿真的單/雙向耦合求解。
PeraSim.Mech 提供靜力學分析、動力學分析、線性分析、非線性分析、熱分析、熱結構耦合分析能力。靜力學分析支持線性、非線性靜力學分析功能，實現結構強度、剛度等分析，支持塑性、大變形、大應變、超彈性、接觸等分析；動力學分析提供線性動力學及非線性動力學分析功能，支持結構模態分析、瞬態動力學分析、頻響分析；非線性分析提供非線性求解計算方法，支持解決各種復雜非線性問題，包括：幾何非線性、材料非線性、接觸非線性。
? 線性靜力學分析
PeraSim.Mech的靜力線性分析求解器主要計算結構在靜態載荷作用下的彈性響應。
PeraSim軟件結構靜力分析——船體垂直方向位移
? 非線性靜力學分析
PeraSim.Mech的非線性靜力學分析求解器提供非線性求解計算方法，支持解決各種復雜非線性問題，如塑性、大變形、大應變、超彈性、接觸等，包括：幾何非線性、材料非線性、接觸非線性。
? 模態分析
一種線性動力學分析，用于確定設計結構的振動特性（固有頻率和振型），是承受動載荷的結構設計中的重要參數。
PeraSim軟件模態分析——船體整體振型
PeraSim軟件模態分析——船體局部振型
? 瞬態動力學分析
用來求解在時間相關載荷作用下結構的動力學響應，在瞬態動力學分析中，可以包含慣性效應和阻尼的影響，也可以包含非線性響應。
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Thermo-Calc軟件包的通用結構
這些界面是為要自己編程進行其他類型材料性質計算與材料工藝模擬的用戶而設計，強大的Thermo-Calc引肇提供準確、可靠和快速熱力選計算，其界面也服務于其他軟件包中與Thermo-Calc軟件/數據庫相關的工具箱（如MATLAB軟件包中TC-工具箱）以便將熱力學計算與模擬用于很多不同領域。通過各種編程界面利用Thermo-Calc引肇可建立自己的程序。
這些基本和特定模塊，所有用戶都可經常使用熱力學計算與模擬以及進行自己的估價工作，也大力鼓勵用戶在各種研發活動中使用應用程序界面。
國產自主結構分析通用軟件SAM
結構分析通用軟件SAM.pdf
自主結構分析通用軟件SAM是由中國船舶科學研究中心聯合中船奧藍托等國內優勢力量研發的一款具有完全自主知識產權且實現工程化應用的通用結構CAE軟件。自主結構分析通用軟件SAM以結構有限元分析為核心，對標主流結構商業軟件Nastran、Ansys、Abaqus，計算精度和商軟誤差<0.1%，計算效率和商軟相當，并加入了環境載荷、結構安全、振動噪聲和爆炸沖擊等船舶專業評估模塊，已用于航天、航空、船舶等多個行業的工程實際CAE分析流程。 當前版本有限元分析支持靜力分析（包括線性，材料非線性，幾何非線性），模態分析（包括結構和聲學模態分析），穩態動力學分析（即諧響應分析，包括模態疊加法和直接法），響應譜分析，瞬態動力學分析。目前，自主結構分析通用軟件有限元求解器的精度和商軟 CAE 一致，自主結構分析通用軟件包括 Abaqus 和Nastran 單元，其中 自主結構分析通用軟件采用 Abaqus 單元時所有模型線性/非線性精度和Abaqus 的誤差<0.1%，自主結構分析通用軟件采用 Nastran單元時所有模型線性精度和 Nastran誤差<1%。同時，由于各個有限元求解器的算法不同，不同軟件之間的計算結果會有偏差，默認情況下，自主結構分析通用軟件采用 Abaqus 單元，此時可能會和 Nastran2.1 軟硬件要求有差異。想要 自主結構分析通用軟件和 Nastran 的分析結果更加接近，那么需要在 自主結構分析通用軟件中改為Nastran 單元。當前版本只支持簡單的幾何體創建功能，對復雜模型，均采用導入 Abaqus 的*.inp 或者 Nastran 的 bdf 的有限元模型的方式，如原有模型采用 Ansys 的 cdb等模型，需要通過 Abaqus 轉成 inp 后再導入到 SAM 中。
展開 國際化的通用結構分析與設計軟件STAAD/CHINA
阿依艾工程軟件(大連)有限公司是1995年成立的一家專門從事建筑結構分析與設計軟件的開發和鋼結構工程設計與咨詢業務的外商獨資企業，也是美國REI公司在全中國的總代理機構和技術支持中心。公司擁有博士、碩士、教授級高級工程師、國家一級注冊結構工程師等各類技術人員100余人，在北京和上海設有分支機構。
國際化的通用結構分析與設計軟件STAAD/CHINA由2部分組成：STAAD.Pro與SSDD。STAAD.Pro是由美國世界著名的工程咨詢和CAD軟件開發公司—REI（Research Engineering International）從上世紀七十年代開始開發的通用有限元結構分析與設計軟件，到目前為止，在全球近百個國家中已超過160,000用戶。SSDD是由阿依艾工程軟件(大連)有限公司所開發的鋼結構分析設計與繪圖軟件，并可對STAAD.Pro的分析結果進行中國規范檢驗及后處理設計。
STAAD/CHINA主要具有以下功能：
■ 強大的三維圖形建模與可視化前后處理功能：STAAD本身具有強大的三維建模系統及豐富的結構模板，用戶可方便快捷地直接建立各種復雜三維模型。用戶亦可通過導入其他軟件（例如AUTOCAD）生成的標準DXF文件在STAAD中生成模型。對各種異形空間曲線、二次曲面，用戶可借助EXCEL電子表格生成模型數據后直接導入到STAAD中建模。最新的STAAD版本允許用戶通過STAAD的數據接口運行用戶自編宏建模。高級用戶可用各種方式編輯STAAD的核心的STD文件（純文本文件）建模。用戶可在設計的任何階段對模型的部分或整體進行任意的移動、旋轉、復制、鏡象、陣列等操作。
展開 【CAE案例】熱裂紋仿真：引入內聚力單元以及應用前景
05 結論
本研究通過對熱裂紋產生原因的分析，在SPAR項目框架內展開宏觀建模，并使用通用結構仿真軟件中的熱力學計算進行測試，最后引入內聚力單元以更深一步對熱裂紋進行分析和研究。
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【CAE案例】核電站中起重機的地震行為分析
最后，在橋體滑動軌道和振動臺間插入六軸力傳感器，以記錄在橋體及其支撐結構之間界面處的力。
在施加動態應力之前，進行了不同的特征測試以明確模型中各元素的行為，及模型整體的行為。這些特征測試基于白噪聲及力錘激勵完成。
接著，不同的動力學載荷被施加在振動臺上：
首先施加基本荷載，振動臺快速單向移動。這些測試在短時間內突出顯示摩擦力的作用，據此可以重新調整接觸點的參數設置。
接著將雙軸、三軸的地震信號施加在振動臺上。這些信號為柏崎刈羽核電站在2007年7月的越沖地震中記錄，它們記錄的是汽輪機廠房在地震中的主要碰撞。實驗過程中調整了加速度計以考慮響應譜比例因子，也為了使主頻率與模型的頻率相接近。
04 新型計算方法驗證
這些實驗測試的數值模擬通過通用結構仿真軟件完成：首先進行實驗模型的建立以及網格劃分，接著對數字模型進行調整，使得數字模型的動力學行為與實驗模型接近。
仿真結果表明：仿真和實驗測試中橋體和支架的最大位移有著良好的對應關系。但依然無法確定地震后各單元的最終位置，只能比較最大位移。但是，盡管忽略了某些參數（例如接觸剛度），但仿真結果中的沖擊的能量回復系數，支架的加速度以及界面處的作用力均能與實驗值相對應。
圖3. 數值仿真模型的垂直振動模態
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展開 通用流體仿真軟件VirtualFlow 2023：高效易用的多相流仿真平臺（免費試用）
</p><p><br></p><p><u>*** 申請免費試用可聯系13162025768 </u></p><p><br></p><blockquote><strong>關于積鼎科技：</strong></blockquote><blockquote>上海積鼎信息科技有限公司（簡稱：積鼎科技）成立于2008年，是專注于自主知識產權的流體仿真軟件研發及技術服務的國家級高新技術企業，致力于打造好用、易用的國產流體仿真軟件。 <span style="color: rgb(18, 18, 18); background-color: rgba(18, 18, 18, 0);">公司總部位于上海，在北京、深圳、成都、西安設有分公司。</span></blockquote><blockquote>公司具備10余年CFD仿真技術開發應用積累及沉淀，自主研發的通用型及行業專用型流體仿真軟件在前處理、流體分析、后處理等方面均具備領先優勢，打破國外同類產品的壟斷地位，為航空、航天、船舶、兵器、核工業、石油化工、水務水利、汽車、電子等領域用戶提供專業的流體仿真解決方案。</blockquote><p><br></p>
展開 設計仿真 | Adams進行關鍵結構通用化設計的工程價值
對基礎模型進行測試
在通用化項目之前，團隊已經做了基礎模型的設計，包含基礎模型的CAD。多體模型從現場操作及試驗中獲取信息，并產生載荷。這些載荷將被用到最終評價軟件中，從而獲取應力信息并與實際的測試數據進行對比。在應力層面進行對比，是因為每個部件都可以獲取應力。加入應力能夠匹配，則凍結多體模型，否則需要修改多體模型。
準備好基礎模型后，在多體模型中更換通用化的部件，對比應力，通過應力水平對設計進行評價，應力水平應低于基礎值。如果應力滿足要求，將會進一步進行部件開發、樣機測試及量產化。如果不滿足要求，將會修改通用化結構。
原始的轉動軸承有32個螺栓，新的設計有37個，雖然增加了螺栓的數量，但是新的設計減重35kg。在多體模型中，允許螺栓是不等間距的，能夠減少螺栓的最大載荷，在撞擊下載荷分配更加均勻，這點保證了設計優化。
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案例分享｜基于 Altair SimSolid 的大型通用工裝結構力學仿真分析及試驗對標
感謝成都航天模塑有限責任公司孫正峰投稿
工裝設計在制造前，需具備一定的剛強度指標，以滿足結構功能試驗。采用傳統的有限元仿真分析，雖然精度可以保證，但是時間較長，且需具備一定的專業能力。為了提高效率，可以采用 SimSolid 無網格進行仿真分析。
本文采用有限元仿真和 SimSolid 無網格對比分析，最后和試驗進行對標。
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了解更多關于 Altair SimSolid 的全球行業客戶案例分享
一、背景
隨著產品結構力學性能測試的急劇增加，要求越來越嚴格，應用場景也在不斷更新。為了能滿足測試需求，針對不同測試要求需要設計不同配置的工裝，久而久之，工裝越來越多，成本也越來越高，且安裝操作也較繁瑣。面對有些大載荷工況（載荷≥2500N），公司配備的試驗設備無法滿足，只能委托其他試驗機構進行測試，這樣一來，試驗成本、工裝成本、人力成本等也隨之增加。
基于上述現狀，公司開發設計了一款大型通用工裝，結合公司新配置的設備，針對不同測試要求可選擇性搭配，且可滿足不同位置、不同角度、不同載荷大小（載荷最大可達10000N）的功能性測試。
測試工裝設計好后，在制造之前，需要驗證其剛強度性能，這類復雜工裝的有限元仿真驗證，要求仿真人員具備較專業的網格模型搭建能力，并且存在仿真時間長迭代慢的問題，所以探索了無網格快速仿真軟件，測試無網格結構仿真的精度和效率。
二、數據模型
大型通用工裝尺寸為2410mm×1710mm×1800mm，總重628kg，采用鋁合金和鈑金相結合的方式，如圖1所示：
圖1 大型通用工裝數據模型圖
如圖1所示，灰色部件為鋁合金材料，其余部件均為鈑金材料。
展開 【CAE案例】CFD通用仿真軟件在千兆級計算中的優化
在Blue Gene/P超算上，計算1.07億網格規模的算例，比較不同分區軟件(ParMETIS、SFC、PT-SCOTCH和METIS)的并行分區結果下的計算效率，結果如圖4所示：
圖4 在不同分區網格軟件處理下的CFD通用仿真軟件并行計算性能
結果表明，METIS的分區結果在CFD通用仿真軟件下并行計算性能最優，而性能其次的PT-SCOTCH也可作為METIS的替代軟件。
04 研究結論
具備可擴展性、同時功能強大的CFD通用仿真軟件，由于在前處理、求解過程和輸入/輸出(I/O)功能上的優化表現，被PRACE項目認證并入選為用于檢驗超算能力的CFD軟件。
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展開 【CAE案例】Tuilières大壩的振動計算
圖12 改進后的大壩分析模型圖13 改進模型的模態分析結果（左：1階1.93Hz；右：10階7.49Hz）表1 初始模型與改進后模型的樁頂位移比較圖14 壩體樁基的應力分布比較（左：σyy=2.7MPa；右：σyy=0.6MPa）圖15 隨時間變化的橫向等效應力比較（左：σzz=0.7MPa；右：σzz=0.17MPa）
04 結論
本研究使用通用結構仿真軟件進行了Tuilières 大壩基于模態的地震動響應的分析，并且通過不同支撐方案的對比，建立改進的大壩模型，與初始模型對比驗證了改進模型在結構振動性能方面的增強效果。
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展開 世界著名的大型通用工程仿真軟件ALGOR全新介紹
資料來源：
http://www.algor.com.cn
世界著名的大型通用工程仿真軟件ALGOR全新介紹
ALGOR作為世界著名的大型通用工程仿真軟件，被廣泛應用于各個行業的設計、有限元分析、機械運動仿真中。包括靜力、動力、流體、熱傳導、電磁場、管道工藝流程設計等，能夠幫助設計分析人員預測和檢驗在真實狀態下的各種情況，快速、低成本地完成更安全更可靠的設計項目。ALGOR以其分析功能齊全、使用操作簡便和對硬件的要求低，在從事設計、分析的科技工作者中享有盛譽。 作為中高檔CAE分析工具的代表之一, ALGOR在汽車，電子, 航空航天，醫學，日用品生產，軍事，電力系統，石油，大型建筑以及微電子機械系統等諸多領域中均有廣泛應用。工程師們通過使用ALGOR進行設計, 虛擬測試和性能分析,縮短了產品投入市場的時間，并能以更低的成本制造出優質而可靠的產品。自從單機版有限元分析程序問世以及CAD界面系統的出現，ALGOR軟件發展壯大成為計算機輔助設計類工程軟件領域內重要一員。目前，全球有超過20,000工程師選擇使用ALGOR軟件。
ALGOR FEAS（Finite Element Analysis System）軟件是在我國工程界十分熟悉的有限元分析軟件SAP5基礎上發展起來的。它最早在中國露面的時候被稱作為“SUPER SAP”，最初版本是在PC機DOS操作系統下運行的。之后它的版本序列基本上以年份命名，如SAP91,SAP93等，仍然在DOS環境下運行。直到1995年，ALGOR公司推出了在Windows95桌面環境下運行的Windows版本ALGOR95，1998年又推出了全新的基于Windows95/98和WindowsNT操作系統的全32位有限元分析軟件ALGOR98。
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