結構仿真軟件的案例
【產品】智能結構仿真軟件AIFEM 2023R1新版本功能介紹
AIFEM 2023R1版本視頻介紹
AIFEM由南京天洑軟件有限公司自主研發的一款智能結構仿真軟件。AIFEM面向未來的工業仿真場景，立志引領仿真軟件的發展潮流和方向。同時，軟件致力于實現通用FEM軟件的國產化替代，協助設計師、CAE工程師等用戶解決結構相關的靜力學、動力學、熱力學等實際工程問題。
AIFEM 2023R1版本重磅推出三大功能解算方案，分別滿足不同的工程仿真場景，有效提升了軟件交互和算法效率。具體功能如下：
固體傳熱分析功能
熱固耦合分析功能
殼結構分析功能
智能結構仿真軟件AIFEM 2023R1界面
固體傳熱分析功能
新版本增加了包含穩態和瞬態場景的固體傳熱仿真功能。AIFEM提供高精度的熱力學求解算法，通過設置豐富的熱載荷和熱邊界來高效模擬工程場景中的傳熱和熱沖擊過程。具體新增功能有：熱初始條件、多種熱單元、熱載荷和熱邊界，其中熱載荷包括生熱率、熱通量、熱源；熱邊界包括輻射、對流、環境溫度等。通過相比，溫度結果的偏差保持在很小范圍內。
展開 【CAE案例】基于結構仿真的斷裂力學分析
我們基于結構仿真的斷裂力學分析模塊，在SALOME_MECA中可以實現：
（1）缺陷網格的顯性建模：
基于SALOME_MECA中的Zcracks/blocFissure功能，采用DEFI_FOND_FISS命令可以實現缺陷網格的顯性建模。
圖9 含缺陷網格建模
（2）缺陷網格的隱性建模
基于SALOME_MECA中的XFEM功能，采用DEFI_FISS_XFEM命令可以實現缺陷網格的隱性建模。
圖10 XFEM含缺陷模型建模
（3）損傷模型
在結構仿真軟件中可以通過定義Rousselier，GTN模型，設置各項材料參數，從而設置斷裂分析的不同損傷模型。
圖11 損傷模型
（4）內聚力模型（CZM）
結構仿真軟件提供了內聚力模型CZM的斷裂分析選項。
圖12 內聚力模型
（5）斷裂的操作符
結構仿真軟件提供了CALC_G命令，可以計算斷裂的能量釋放率G。
圖13 斷裂能量釋放率G
（6）概率性計算
結構仿真軟件提供了POST_ELEM(WEIBULL)命令，可以計算斷裂的概率性問題。
圖14 概率性
（7）脆性斷裂：
結構仿真軟件提供了CALC_GP命令，可以計算脆性斷裂的能量釋放率。
圖15 脆性斷裂
03 結論
通過在基于結構仿真的SALOME_MECA平臺中進行缺陷模型的斷裂分析，得到的斷裂分析結果對部件的現實生產應用起到積極的指導意義。
格物云CAE
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。
展開 【產品】智能結構仿真軟件AIFEM 2023R2新版本功能介紹
圖8 基于車門變形結果的圖例設置
更多詳細介紹及軟件試用，請點擊“AIFEM——智能結構仿真軟件”，前往查閱及下載安裝。軟件試用無需申請license，下載安裝后可直接免費試用30天。
智能結構仿真軟件AIFEM 2026R1發布
一、AIFEM簡介
智能結構仿真軟件AIFEM由天洑軟件自主研發，集智能仿真、高效求解、設計優化于一體。
基于有限元分析技術，創新融合AI算法與工程專家知識庫，精準解決傳統仿真軟件四大難題：建模耗時、操作復雜、迭代低效、計算緩慢。
二、版本更新簡介
AIFEM 2026R1在AI智能助手、前處理、多物理場分析、批處理等方面實現大幅升級，核心更新亮點如下：
1、AI智能助手
基于大模型的AI助手，支持聯網和本地化部署。結合RAG檢索增強生成技術，減少大模型“幻覺”，提高知識檢索準確性和可靠性，解答用戶關于結構仿真和軟件使用的問題。
2、前處理
支持ECAD導入建模和導線映射，大幅提升復雜電子系統建模仿真效率。
新增抽中面功能，支持自動、手動抽取薄壁件中面生成殼模型，自動記憶厚度，并可一鍵創建殼屬性。
新增循環對稱約束，支持全周擴展顯示，適用于大型旋轉機械的靜態、動態、熱學分析，提升計算效率。
3、分析求解
多物理場分析能力增強，新增強熱固耦合分析，支持導入上游電磁、流體分析結果進行單向流熱固耦合分析。
工藝過程仿真能力增強，新增漸進式生死單元、移動熱源、路徑輔助函數等多項功能，可模擬3D打印、平行縫焊、切割等工藝過程仿真。
新增監控請求和計算監控功能，支持在求解過程中查看殘差、點位移等參數或變量，幫助用戶及時發現問題，提升工作效率。
4、后處理
后處理新增應力疲勞分析模塊，支持對稱循環、零基循環等多種載荷循環方式，包含Goodman、Soderberg等多種平均應力理論可供選擇。
展開 
尾礦庫排洪系統結構仿真軟件WKStruc
</p><p class="ql-align-center"><img src="https://cdnwww.simapps.com/upload/image/20240207/32a6c019-44ae-47e3-ae0a-5a01e5b2e262.png" alt="尾礦庫排洪系統結構仿真APP助力尾礦庫本質安全" height="277" width="800"></p><p class="ql-align-center"><strong>圖 2 尾礦庫排洪系統結構仿真軟件</strong></p><p class="ql-align-justify"><strong>2、尾礦庫排洪系統結構仿真解決方案</strong></p><p class="ql-align-justify">本文以6柱框架式排水井為例，對尾礦庫排洪系統結構仿真軟件的計算流程進行介紹。</p><p class="ql-align-justify">（1）參數設置與荷載生成</p><p class="ql-align-justify">根據界面引導輸入必要的材料參數和幾何參數，點擊“確定”按鈕后，程序會將所有數據傳遞給荷載計算模塊和內力計算模塊。參數設置界面引導清晰、概念明確、用戶操作感受十分良好。
展開 【新聞】智能結構仿真軟件AIFEM 2022R2-SP1版本發布
圖8 模態數據表
AIFEM更多詳細介紹及軟件試用申請，請點擊AIFEM——智能結構仿真軟件前往查閱。
----------------The end----------------
您可能感興趣的文章
【產品】智能熱流體仿真軟件 - AICFD 2022R2版本新功能詳解
【產品】智能結構仿真軟件 - AIFEM 2022R2版本新功能詳解
【產品】智能優化軟件 - AIPOD 2022R2版本新功能詳解
【技術】天洑數據建模實施案例集錦(7) - 玻璃模具快速設計
天洑最新動態
1. 如果你夠實力，自信寫出邏輯清晰的干貨文，若能加點小幽默則風味更佳，快加入我們的寫手行列吧，葉輪機械、汽車、航空航天、船舶海事等行業技術文章、軟件開發類文章、人工智能新技術、碼農日常均可。我們的投稿郵箱：info@njtf.cn，投稿時郵件標題請寫為“天洑投稿+文章題目+你的筆名+你的微信號”。
2.天洑招聘崗位如下：C++軟件開發工程師；求解器算法工程師；數字孿生算法工程師；CFD 開發工程師；有限元開發工程師；CFD仿真分析工程師；AI算法工程師；網格算法工程師等。崗位具體要求請點擊天洑軟件2022年人才招聘信息，應聘人員請將簡歷投至info@njtf.cn郵箱。
3.天洑誠招代理商，詳情請點擊【招聘】天洑軟件誠招銷售代理商。
展開 智能結構仿真軟件AIFEM 2024R1新版本功能介紹
AIFEM是由天洑自主研發的一款通用的智能結構仿真軟件，助力用戶解決固體結構的靜力學、動力學、振動、熱力學、拓撲優化等實際工程問題。軟件針對傳統仿真軟件前處理操作繁瑣耗時、求解速度慢、后處理自動化程度低等痛點，在各環節融入智能算法，提供自動化前處理、智能加速、智能結果分析等特色功能，輔助用戶快速全面地評估、優化結構力學性能，提高仿真效率、提升設計質量，加速產品設計迭代。
一、AIFEM的功能和特色
● 一體化仿真流程：軟件具備完善的有限元前處理、求解和后處理功能，可實現幾何導入與修復、自動清除幾何特征、網格劃分與連接、材料屬性設定、分析工況設定、仿真結果后處理的一體化仿真操作流程；
● 高精度有限元求解器：具有完整知識產權、國產自主可控的結構仿真求解器，求解能力覆蓋結構線性靜力學、非線性靜力學、響應動力學、熱力學、拓撲優化等學科，求解效率高，結果精度媲美成熟商軟；
● 高效率的前后處理器：擁有多維度、多階次的單元庫，網格自動劃分速度快、質量高；具有自動螺栓連接、自動綁定與接觸等自動化功能，大幅提升裝配模型的建模效率；包含豐富的材料庫和載荷設定，輕松創建多種場景工況，支持導入主流有限元求解器模型；具備融合專家知識的后處理功能，輔助用戶進行全面的結果分析和優化。
二、版本更新介紹
AIFEM 2024R1進一步豐富前后處理、求解、優化功能，并在自動化、智能化程度上顯著提升，具體更新包括 ：
1. 前處理
01 自動清除幾何特征：自動搜索并一鍵去除指定尺寸范圍內的圓孔和圓角
02 自動六面體網格劃分：一鍵生成可掃掠幾何體的六面體網格
03 耦合連接：快速設定剛性、柔性連接
04 自動接觸/綁定：一鍵搜索面對并創建接觸或綁定，簡化多零件模型的前處理操作
2.
展開 Altair SimSolid無網格快速結構仿真軟件
相較于傳統的有限元分析（FEA）軟件，SimSolid能夠在更短的時間內完成復雜的模型分析和計算，這對于許多需要快速迭代和優化設計的工程領域來說，無疑是一個巨大的優勢。
5、集成性
Altair SimSolid軟件提供了與多種主流CAD和CAE軟件的接口，如SolidWorks、ANSYS等，使得用戶可以在一個統一的平臺上完成設計、仿真和優化等全過程。這種集成性不僅提高了工作效率，也降低了不同軟件之間的數據轉換和格式兼容性問題。
6、可擴展性
隨著技術的不斷發展，SimSolid也在不斷更新和完善其功能。通過持續的研發和創新，SimSolid未來有望支持更多的物理場分析和多物理場耦合分析，以滿足更多領域和場景的仿真需求。
無論是對于專業工程師還是非專業人士來說，SimSolid都提供了一個強大而便捷的仿真分析平臺，使得復雜的工程問題能夠在短時間內得到準確而有效的解決。在應用領域方面，Altair SimSolid無網格快速結構仿真軟件廣泛應用于航空、汽車、機械、電子等多個行業。例如，在航空領域，SimSolid可以用于飛機結構的強度分析和優化設計；在汽車領域，Simsolid可以用于汽車碰撞安全性能的分析和評估；在機械領域，Simsolid可以用于復雜機械系統的動態性能分析和優化設計等。
展開 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 尾礦庫排洪系統結構仿真計算解決方案
圖 1 排水豎井坍塌引起的尾礦庫泄漏事故現場（圖片源自網絡）
《尾礦庫安全規程GB39496-2020》中明確指出，“尾礦庫排洪構筑物應進行結構計算，結構計算應滿足相應水工建筑物設計規范要求，排水井還應滿足 GB 50135 的相關要求”。目前尾礦庫排洪系統結構計算依據的主要資料為《尾礦設施設計參考資料》，專用計算軟件尚為空白。這主要是由于尾礦專業、結構專業、數值仿真模擬等多專業的融合知識體系龐雜，工程經驗依賴性強。
尾礦庫排洪系統結構計算軟件是一款專門用于計算和設計尾礦庫排洪系統結構安全的工程設計工具。該軟件支持排水井、排水斜槽、涵管、隧洞等多種排洪系統結構形式計算，為尾礦設計人員更加科學、可靠地進行結構選型與配筋設計提供了有效手段。
該軟件將復雜的框架式排水井有限元仿真流程進行封裝，設計工程師只需輸入形狀和材料參數，無需考慮建模流程及仿真細節，就可輕松掌握框架式排水井受力狀態。大幅度降低了排洪系統結構計算的專業技術門檻，提高了設計與現行規范的融合水平。
圖 2 尾礦庫排洪系統結構仿真軟件
2、尾礦庫排洪系統結構仿真解決方案
本文以6柱框架式排水井為例，對尾礦庫排洪系統結構仿真軟件的計算流程進行介紹。
（1）參數設置與荷載生成
根據界面引導輸入必要的材料參數和幾何參數，點擊“確定”按鈕后，程序會將所有數據傳遞給荷載計算模塊和內力計算模塊。參數設置界面引導清晰、概念明確、用戶操作感受十分良好。
展開 第七屆"仿真優化+工業人工智能"國產工業軟件研討會暨2025年天洑軟件用戶大會圓滿召開
核心產品AICFD流體仿真和AIFEM結構仿真軟件率先實現AI與仿真的深度融合，不僅獲得國內客戶真買真用，更成功打入日本等海外市場；AIPOD多學科優化產品性能超越國際競品；DTEmpower、工業AI底座貫通設計與控制全鏈路，在能源電力、高端裝備領域實現規模化應用。
面對大模型浪潮，公司創新提出"專業大模型+工業知識庫"技術路線，開發出系列工業智能體解決方案。目前天洑已服務國家電投、中船集團、寧德時代等頭部企業，在能源、船舶、新能源汽車等領域形成標桿案例。
為響應江蘇省智改數轉政策，天洑軟件秉持“技術賦能產業共進”理念，推出“工業仿真普惠計劃”，面向江蘇省內符合條件的制造業企業，開放流體仿真與結構仿真軟件的階段性免費授權服務；秉持"軟件報國"初心，天洑將持續推動國產工業軟件生態建設，與業界同仁共同突破關鍵核心技術，助力中國智能制造高質量發展。
天洑軟件董事長 張明
PART1 專家云集：探討國產工業軟件前沿發展之路
日本工程院院士、日本國立富山大學終身教授、中國科學院工業人工智能研究院首席科學家唐政院士發表了“AI如何重塑工業軟件創新的中國答案”主題報告，他指出“中國正通過AI技術重塑工業軟件創新格局。在基礎研究層面，ReLU和Softmax激活函數全球應用超1500萬次，支撐了GPT-5等突破。當前工業軟件發展正經歷從自動化到智能化的躍遷，面臨從跟隨到引領的轉折——全球工業軟件市場達5000億美元，但中國高端市場90%依賴進口”。
唐院士認為，中國需要的人工智能革命需遵循“AI工業落地三定律”：融合物理機理、超越工程師效率、確保自主可控。他相信，AI將賦予工程師“超能力”，壓縮百年經驗為算法，嵌入專家智慧于產線，推動中國從“追趕者”轉變為“規則制定者”，從而實現機器適應人類的工業終極目標！
展開 
天洑軟件將參展第三十六屆中國仿真大會
三、關于天洑
南京天洑軟件有限公司為中國智能工業軟件研發領域的高新技術企業，專注于中國自主知識產權的智能設計、快速仿真、優化、運維類工業軟件的研發。公司成立于2011年5月20日，總部位于南京，在北京、大連、寧波、上海、青島、杭州、深圳設有分公司或子公司。
天洑自主研發的主打軟件產品：智能熱流體仿真軟件AICFD、智能結構仿真軟件AIFEM、智能優化設計軟件AIPOD、智能數據建模軟件DTEmpower、工業AI底座TFIIF、葉輪機械智能化設計軟件AITurbo。
天洑多年來為國內外眾多制造業企業、高校、科研院所提供了優質的設計及運維軟件產品和解決方案，客戶行業涵蓋能源動力、船舶海事、車輛運載、航空航天、新能源汽車、動力電池、消費電子、石油石化等。企業先后獲評國家高新技術企業、國家級專精特新”小巨人”企業、培育獨角獸企業、企業技術中心等。
展開 嚴謹之選 | 數巧科技入駐華為云嚴選商城，國產自主云端CAE仿真軟件
近日，數巧科技正式進駐華為云嚴選商城，在華為云嚴選商城發布國產自主云端CAE仿真軟件--Simright Simulator。Simright Simulator（數巧結構仿真計算軟件）是一款通過Web瀏覽器在線使用的結構CAE分析軟件，通過計算機仿真幫助用戶評估產品的結構性能， 降低物理測試成本。
華為云嚴選商城
華為云嚴選是根據產品、質量等，制定統一規則，優中選優，精中取精，通過構筑嚴選的模式，匯聚業界精英，從源頭把關品質，做云時代的保障，讓客戶安心選購，無憂購買。對于嚴選商品，華為云將開放線下直銷加渠道經銷商代銷模式，打包銷售入駐企業的解決方案，最終實現所有參與方的合作共贏，促進云上生態圈進一步發展。
華為云市場嚴選商城涵蓋了企業上云、智能制造、行業解決方案、安全嚴選、建站嚴選、視頻嚴選、IoT嚴選、API嚴選等多個嚴選館，嚴選館商品均由云市場中優選，精中選精，百里挑一才脫穎而出，每個環節匠心打造，品類豐富，力圖為客戶提供最好的軟件應用與服務，讓客戶省心購買。
數巧科技加入華為云嚴選
數巧科技作為華為云市場的優質合作伙伴，正是由于被華為云嚴選商城所宣導的價值觀所吸引，將結合在結構仿真軟件領域深耕多年的技術、研發等多方面經驗，加入華為云嚴選，攜手助力國內中小企業，提供基于公有云的SaaS化的CAE仿真整體解決方案（包括前處理、求解、后處理以及云計算資源），降低用戶使用產品的經濟成本和技術門檻。
數巧科技和華為云將在結構仿真領域的解決方案、項目、產品等方面展開合作，華為云的基礎設施將與數巧科技產品無縫對接，數巧科技將在華為云市場提供整套結構仿真云解決方案。
展開 降階模型 | 結構仿真融合數字孿生平臺助力突破安全難題
仿真具有強大功能，可通過虛擬建模，模擬這些類型的撞擊場景，從而為汽車、航空航天與國防、土木工程以及醫療等領域帶來更安全的結果。這也是航空業在鳥撞防護設計方面采取的另一種方式。
我們來看看與Ansys Twin Builder基于仿真的數字孿生平臺結合使用時，Ansys LS-DYNA非線性動力學結構仿真軟件如何提供一種簡單的方法來應對各種復雜的安全工程挑戰（包括上述挑戰以及跨行業的其它挑戰等）。
該圖顯示了Ansys Twin Builder基于仿真的數字孿生平臺中參數化場歷史降階模型（SROM）的應用情況，其中輸入常量輸入到ROM中，輸出用于驅動瞬態結構可視化。這樣的設置，可實現高效的實時仿真與分析
LS-DYNA軟件可以借助代理模型
LS-DYNA軟件為使用這種耦合方法解決大規模安全難題奠定了基礎。在Ansys結構解決方案中，LS-DYNA軟件在應對這些類型的挑戰時具有明顯的優勢，因為它是一款由多個多物理場求解器組成的有限元分析（FEA）程序。
“與那些通常只在某一物理領域表現強大的其他求解器不同，LS-DYNA軟件的能力來源于多個物理領域的集成，”Ansys首席研發工程師Anirban Basudhar表示，“它支持強耦合，以及整體耦合，可同時求解各種物理場，進而可提高分析結果的準確度。”
因此，LS-DYNA軟件非常適合分析短期、瞬態、高度非線性的動態事件，其中包括車輛碰撞測試、跌落測試以及可能需要考慮沖擊影響（如爆炸）的國防應用。然而，對這些事件進行仿真通常需要大量的計算資源。
這就是Twin Builder軟件的降階建模（ROM）功能的用武之地。
展開 ALOF系統─專業的工程結構斷裂失效仿真軟件
ALOF系統─專業的工程結構斷裂失效仿真軟件
ALOF，英文名全稱為Analyses Laboratory of Fracture，是一個面向斷裂失效過程的仿真實驗室；它以斷裂力學為基礎，對含缺陷構件進行模擬分析，為失效分析專家提供科學數據和判斷。ALOF采用目前世界上最先進的裂紋擴展計算技術(擴展有限元法XFEM和虛節點多邊形有限元法VNM)，由數位具有機械工程和計算力學專業背景的留洋博士、中外籍教授團隊歷時四年開發而成。ALOF的總體技術與性能達到國內領先、國際先進水平。
在三維復雜工程結構斷裂失效仿真分析時，ALOF具有四個顯著特色：
⑴ 更簡單─“一鍵式”建模過程：ALOF具有一鍵式導入完整CAD模型與一鍵式生成疏密合理的2D和3D裂紋擴展計算網格，可以多種形式導入裂紋數據，并擁有人性化的GUI界面。這些技術大大簡化了裂紋擴展的建模過程，降低了失效分析人員對數值模擬分析的理論門檻。
⑵ 更精準─全自動裂尖區分層加密：ALOF可自動追蹤裂尖并自動分層加密其局部區域網格，從而使精準的裂紋擴展仿真分析成為可能。ALOF除了具有在裂尖布置疏密合理的三角形、四面體等單元外，還可以生成和使用高精度的四邊形和六面體等單元，專業為個人PC機用戶定制仿真計算方案。
⑶ 更專業─豐富的失效準則庫：ALOF使用的兩個關鍵技術可為多樣用戶提供K、J、COD、擴展角等斷裂力學參量，還提供給定裂紋長度下的結構壽命指標；同時，ALOF支持用戶二次開發，以設計自己的失效判據。
⑷ 更高效─全自動的裂紋擴展計算：ALOF采用了修正的擴展有限元技術，才真正可以高效模擬任意2D和3D工程結構中的非平面裂紋及其擴展過程。
展開 