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虚拟仿真检测


虚拟仿真检测CAE(Computer Aided Engineering)是用计算机辅助求解复杂工程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、三维多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的一种近似数值分析方法。CAE从60年代初在工程上开始应用到今天,已经历了50多年的发展历史,其理论和算法都经历了从蓬勃发展到日趋成熟的过程,现已成为工程和产品结构 分析中(如航空、航天、机械、土木结构等领域)必不可少的数值计算工具,同时也是分析连续力学各类问题的一种重要手段。


随着计算机技术的普及和不断提高,CAE系统的功能和计算精度都有很大提高,各种基于产品数字建模的CAE系统应运而生,并已成为结构分析和结构优化的重要工具,同时也是计算机辅助4C系统(CAD/CAE/CAPP/CAM)的重要环节。CAE系统的核心思想是结构的离散化,即将实际结构离 散为有限数目的规则单元组合体,实际结构的物理性能可以通过对离散体进行分析,得出满足工程精度的近似结果来替代对实际结构的分析,这样可以解决很多实际 工程需要解决而理论分析又无法解决的复杂问题。其基本过程是将一个形状复杂的连续体的求解区域分解为有限的形状简单的子区域,即将一个连续体简化为由有限 个单元组合的等效组合体;通过将连续体离散化,把求解连续体的场变量(应力、位移、压力和温度等)问题简化为求解有限的单元节点上的场变量值。此时得到的基本方程是一个代数方程组,而不是原来描述真实连续体场变量的微分方程 组。求解后得到近似的数值解,其近似程度取决于所采用的单元类型、数量以及对单元的插值函数。针对这种情况,表示应力、温度、压力分布的彩色明暗图,我们称这一过程为CAE的后处理。


CAE技术的提出就是要把工程(生产)的各个环节有机地组织起来,其关键就是将有关的信息集成,使其产生并存在于工程(产品)的整个生命周期。因此,CAE系统是一个包括了相关人员、技术、经营管理及信息流和物流的有机集成且优化运行的复杂的系统。


随着计算机技术及应用的迅速发展,特别是大规模、超大规模集成电路和微型计算机的出现,使计算机图形学(Computer Graphics,CG)、计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD)与计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing,CAM)等新技术得以十分迅猛的发展。CAD、CAM已经在电子、造船、航空、航天、机械、建筑、汽车等各个领域中得到了广泛的应用,成为最具有生产潜力的工具,展示了光明的前景,取得了巨大的经济效益。


案例:


1、 大型通用专业工具分析

使用线性材料模型进行静态应力分析 

疲劳 

线性动态学分析 

临界屈曲分析 

静态和瞬时热传递 

大规模运动和应力分析 

非线性材料模型分析 

影响、屈曲和永久变形分析 




        


         


2、 流体分析

电子散热分析: 

 



 

    3、建筑通风分析 

烟雾扩散分析和模拟 

 

舒适度、烟雾能见度分析 


4、 BioLite Stoves燃气炉

    设计一款低成本、高效、生物质炉去高效燃烧稀有的木材资源 

    必须每天工作3个小时,或更长的时间,最长5年时间 


    SIM CFD的解决方案:

        节能:比传统燃烧减少50%木材 

        减排:减少烟雾及排放高达90% 

        高效:通过了解内部流动及热分布达到高效设计 

        低成本:全面降低研发成本 

     

 

5、 汽车发动机机盖测试

    气缸盖罩更换铝材改采用塑料 

    需要去优化注塑设计 


    SIM Moldflow解决对策:

        轻量化:节约成本超过铝材的20% 

        节能:重量减轻30%,有更好的燃油效率 

        优化:使用Moldflow确定最佳的壁厚 

        高效:显著地缩短开发时间 

   

     

6、 Powerex高温功效半导体仿真分析

为高温功率半导体的应用找到可靠而高效的解决方案 

SIM Mechanical解决对策:

    部件的可靠性增加了10倍 

    相比竞争对手,产品的寿命延长了近14年 

    减少用于新设计所需的物理样机的数量 

    减少部件的工作温度 

    减少冷负荷需求和增加产品寿命

 


7、 换热器仿真测试


 


8、 交通运输工具传导装置仿真测试


    


 


9、 大型电热厂能源传导仿真 


    


          



10、 电子消费品仿真测试 


 

 

 

 


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