在统一环境中集成3D多体动力学活动仿真、有限元分析(FEA)与设计优化职能

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索求软件

您是否在寻找可能解决设计问题、削减故障和保建成本、更快地实现设计并与现有的基于 Windows 的 3D CAD 系统或作为独立利用法式一路使用的工程工具？

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SimWise 4D 合用于开发涉及 3D 零件装配的产品的设计和工程人士
。通过在这个虚构环境中仿照您的装配体


，您将产生更具创意的设计并缩短周期功夫
。

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借助 SimWise 4D


，您能够仿照装配体的刚体动力学、“调整尺寸”组件、确定零件过问和碰撞响应、鉴别活动引起的应力、天生基于物理的动画并测试您的节造系统
。

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当 DST 从 MSC Software Corporation 获得 MSC.visualNastran 4D (vn4D) 产品的许可时


，一个经过验证的仿真工具SimWise 4D 诞生了
。该软件可追忆到由 Knowledge Revolution 开发的 Working Model 3D 产品


，该产品于 1999 年被 MSC 收购


，扩大至蕴含 FEA 职能


，并改名为 Working Model 4D
。它在工程人士、学生和教育工作者中找到了数以万计的用户
。

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能力

• 4D

SimWise 由提供 3D 活动学和动态活动仿真的SimWise Motion和提供线性静态、正常模式、稳态热和愚笨 FEA 分析的SimWise FEA组成
。这些产品中的每一个都能够单独采办和使用
。

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SimWise 4D是 SimWise Motion 和 SimWise FEA 的组合


，是一款集成的机械仿真产品
。SimWise 4D 提供与 SimWise Motion 和 SimWise FEA 一样的独立职能


，但集成产生了耦合的 Motion 和 FEA 职能


，可推算由装配活动引起的动态载荷产生的应力
。

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• 活动

SimWise Motion 选取由活动部件组件组成的设计


，并仿照设计的活动学和动态活动


，以便您评估其职能机能
。

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创建活动模型

SimWise Motion 让您能够从 CAD 系统中设计的装配体或使用 SimWise 的根基几何创建职能创建的装配体起头
。将推算装配中每个零件的物理属性


，若是装配约束存在于 CAD 模式中


，它们将自动转换为 SimWise 约束
。

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增长/节造活动

为使您的仿真亲昵反映真实的职能


，SimWise Motion 允许您向模型增长各类活动特点
。SimWise Motion 支持电机、执行器、沉力、实体之间的真实接触、弹簧、摩擦、阻尼和其他所需的天生力
。

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运行仿照

运行仿照就像指定您想该过程运行多长功夫而后单击推算器图标来推算您的活动了局一样单一
。

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审查了局

SimWise Motion 推算出几种类型的了局


，您能够使用这些了局来验证设计的操作
。动画为您提供视觉反馈


，您必要相识您的设计是否能正常工作
。然而


，真正使 SimWise Motion 与通常动画包分歧的是


，它可能提供与装配体活动有关的正确、基于物理的工程数据
。了局向量和位移、速度、加快度和力争为您提供充分相识设计机能所需的数字信息
。当您进行设计更改时


，您能够比力数据以验证设计改进
。

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• 有限元分析：

SimWise FEA 是一种有限元分析工具


，可对机械零件执行应力、正常模式、愚笨和传热分析
。它是高度自动化的


，能够处置与 FEA 有关的大部门复杂性


，同时为沉浸在有限元步骤复杂性中的用户提供职能
。

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它从您的 CAD 系统导入几何图形


，并允许您将结构和热特定实体增长到模型中


，从而形成您设计的职能结构原型
。它使用物理和数学技术仿照该原型


，并以各类图形和数字体式出现仿照了局
。您能够急剧确定您的设计是否足够壮实以按预期运行


，或者是否必要进行批改
。都在推算机上


，无需昂贵且耗时的物理原型


，并且在出现保建问题之前
。

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丰硕的载荷和约束

SimWise FEA 拥有丰硕的职能对象集


，可增长到您的 CAD 模型中以构建职能结构原型
。这些对象蕴含：

• 集中载荷、散布载荷、扭矩和压力

• 约束和强造迁徙

• 划定的温度、传导和对流热通量和辐射

全数这些值都能够由 SimWise 公式说话驱动
。全数这些对象都利用于基础几何


，而不是像传统 FEA 产品中那样利用于节点和元素
。

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求解器技术

SimWise 使用急剧迭代有限元分析求解器


，该求解器利用多核处置器并基于预前提共轭梯度法
。SimWise FEA 专门使用十节点四面体单元


，求解器针对此类问题进行了优化
。

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SimWise FEA 能够将 FEA 了局显示为阴影概括、变形状态或动画
。除了这些工程值之表


，SimWise FEA 还推算应力了局中的安全系数和误差


，并且这两者都能够显示为阴影概括
。

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适应性意味着信心

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误差了局可用于驱动称为 h 自适应性的迭代求解过程


，其中误差了局用于在拥有较大误差值的区域中细化有限元网格


，并使用该新网格来运行另一个解决规划
。将新解决规划中的误差与指标进行比力


，若是模型中的误差值依然超过指标


，则通过陆续的网格细化和分析沉复该过程


，直达到到误差指标
。增长了对了局的信心


，并且不必要有关适当的网格划分技术的特殊知识
。

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优化：

一旦您知路设计可行并且足够安全运行


，您就能够起头思考在沉量、成本、可造作性和机能方面的产品属性之间进行衡量
。SimWise 4D 蕴含来自Red Cedar Technology的HEEDS优化引擎


， 它能够急剧迭代设计备选规划


，以寻找满足全数指标和尺度的设计参数
。

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优化必要三件事：

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• 参数 为实现优化指标而更改的值
  。这些可所以一些类型的 SimWise 值
  
  
  ，例如弹簧的刚度或关节的地位
  。

• 指标 要优化的值
  Ｄ芄幌允驹谝潜砩系 SimWise 量都能够作为指标
  。

• 约束 在优化上设置界限
  Ｄ芄幌允驹谝潜砩系 SimWise 量都能够用作界限
  。

随着优化的运行


，引擎将为参数选择分歧的值并运行多个 Motion、FEA 或 Motion+FEA 仿照
。HEEDS引擎中的高机能搜索算法领导参数值的选择
。每次运行的数据城市被保留并能够查看
。每次运行都凭据它若何满足优化尺度进行排名


，并且排名可用于得出用于您的设计的值
。

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单一模型中显示了一个示例：

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• 指标是确定弹簧端附件的地位
  
  
  ，使电机上的大扭矩幼于或蹬宗 5000 N-mm

• 变量是弹簧附着点的 Y 坐标
  。

• 指标是幼化电机扭矩的大值
  。

• 约束是扭矩的大值幼于或蹬宗5,000 N-mm

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Simulink 接口：

MATLAB^? 造作商 The MathWorks, Inc. 的盛行 Simulink 产品与SimWise Motion和SimWise 4D轻松集成
Ｄ芄唤ぴ家迥？ (sWPlant) 增长到 Simulink 中


，以在 SimWise 中暗示机械系统


，从而允许您仿照整个系统


，蕴含液压、电子和节造
。Simulink 输出变量能够衔接到SimWise Motion或SimWise 4D实体


，而SimWise Motion或SimWise 4D输出值能够衔接到 Simulink 输入


，从而创建耦合仿真
。

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Simscape 多体

使用 SimWise 和 Simulink 进行结合仿真是仿真组合节造系统和多体动力学模型的一种步骤
。另一种步骤是使用 Simscape Multibody 在 MATLAB/Simulink 自身中仿照这两个域
。若是是这种情况


，SimWise 可用于构建和验证多体动力学模型


，并通过按下按钮将多体模型传输到 Simscape Multibody


，而后将其衔接到节造系统模型
。

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CAD集成

SimWise 4D - 使用 CAD

SimWise 是 CAD 中性产品


，DST 的主张是尽可能以高水平与每个 CAD 系统一路工作
。与 CAD 系吐洮接的方式大体分为三类：

• 通用或中性文件

• 通过 FILE OPEN 进行本机接见

• CAD插件

通用/中性文件

这是 CAD 集成的低级别
。SimWise 能够读取 IGES、STEP、Parasolids 和 ACIS 文件
。若是这些文件中存在装配结构


，SimWise 将维持该结构
。大无数（若是不是全数）CAD 系统能够导出这些体式中的一种或多种
。

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通过 FILE OPEN 进行本机接见

SimWise 能够直接打开以下 CAD 文件体式：

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• SOLIDWORKS 零件和装配体

• Solid Edge 零件和装配体

• Autodesk Inventor 零件和装配体

• CATIA V5 零件和产品文件

• NX 零件和装配文件

• PTC Creo 零件和装配文件

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SimWise 将传输零件几何状态、装配/子装配结构、零件和装配名称以及资料属性
。SimWise 守护与 CAD 模型的链接


，以来


，若是 CAD 模型产生更改


，则能够更新 SimWise 模型
。凭据更改的水平


，大部门（若是不是全数）SimWise 信息将在更新期间保留
。

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CAD 插件

SimWise 蕴含合用于以下 CAD 系统的插件：

• SOLIDWORKS

• Solid Edge

• Autodesk Inventor

• SpaceClaim

• Alibre Design

• Onshape

• ZW3D (In-process)

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插件传输与 FILE OPEN 一样类型的信息


，以及更多信息
。该插件将传输装配体约束或自动转换为 SimWise 活动约束的共同
。一些插件还将尺寸和参数从 CAD 系统传输到 SimWise 以用于优化
。借助插件


，能够从 CAD 系统中启动到 SimWise 的传输


，并且能够从 SimWise 中启动从 CAD 模型到 SimWise 模型的更新
。

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插件是将数据从 CAD 传输到 SimWise 的方式


，由于传输的信息更多


，并且传输的智能水平更高
。

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SimWise 系统要求

系统配置

• 64 位 (x64) 处置器

• Windows 10 64 位操作系统

• 16 GB RAM 或更多

• 支持真彩色（32 位）或 1600 万色（24 位）、OpenGL 2.1 或更高版本以及 1 GB 专用 VRAM 的视频适配器

• 屏幕分辨率：1280 x 1024 或更高
  
  
  ，宽屏体式

• 用于装置的可用磁盘空间：700MB
  
  
  ，若是装置了 Catia 翻译器
  
  
  ，则为 1GB

• 模型文件和暂存文件的可用陆续磁盘空间：100GB（取决于模型大
  。

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低系统配置

• 32 或 64 位处置器

• 视窗 10 操作系统

• 8 GB RAM 或更多

• 65K 色彩

• 屏幕分辨率：1280 x 1024

• 用于装置的可用磁盘空间：700MB
  
  
  ，若是装置了 Catia 翻译器
  
  
  ，则为 1GB

• 模型文件和暂存文件的可用陆续磁盘空间：20GB（取决于模型大
  。

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【英文介绍】

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Are you looking for an engineering tool that will resolve design problems, reduce failures and warranty costs, turn around designs faster, and work either with your existing Windows-based 3D CAD system or as a standalone application?

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SimWise 4D is for design and engineering professionals developing products involving assemblies of 3D parts. By simulating your assemblies in this unique virtual environment, you will produce more creative, robust designs and reduce cycle time.

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With SimWise 4D, you can simulate the rigid body dynamics of an assembly, size components, determine part interferences and collision response, identify stresses induced by motion, produce physics-based animations, and test your control systems.

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A Proven Simulation Tool

SimWise 4D was born when DST acquired a license from MSC Software Corporation to the MSC.visualNastran 4D (vn4D) product. The software traces its roots to the Working Model 3D product developed by Knowledge Revolution, which was acquired by MSC in 1999, extended to include FEA capabilities, and renamed Working Model 4D. It has found tens of thousands of users among engineering professionals, students, and educators.

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