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SFE Concept 软件介绍
来源: | 作者:anscos | 发布时间: 2016-01-08 | 22232 次浏览 | 分享到:
SFE CONCEPT 软件是根据汽车工业在早期设计阶段需要对全新开发或换代产品进行评估的强大需求开发而成的。利用CAE技术应用于设计研发流程在全世界汽车行业已受到广泛认可并在NVH,碰撞,安全性和其他各个方面的性能评估体现出巨大的价值。模拟的精度取决于模型的逼真度,包括几何模型和不同材料的行为特性。而这样具有高可信度的分析模型只有当最终的CAD模型建立以后才能得到。在这样的流程下,数值分析只有在得到最终设计模型后才能开始进行。

SFE CONCEPT软件介绍;1.SFECONCEPT背景介绍;SFECONCEPT软件是根据汽车工业在早期设计;很早以前大家就认识到了,如果CAE在早期设计阶段;最重要的问题就是在还没有CAD数据的早期设计阶段;实际上,不管是修改CAD几何模型,还是修改有限元;如今,morphing技术被应用于通过修改有限元;SFECONCEPT提供了一个全新的解决方案

SFE CONCEPT软件介绍


1. SFE CONCEPT 背景介绍


SFE CONCEPT 软件是根据汽车工业在早期设计阶段需要对全新开发或换代产品进行评估的强大需求开发而成的。利用CAE技术应用于设计研发流程在全世界汽车行业已受到广泛认可并在NVH,碰撞,安全性和其他各个方面的性能评估体现出巨大的价值。模拟的精度取决于模型的逼真度,包括几何模型和不同材料的行为特性。而这样具有高可信度的分析模型只有当最终的CAD模型建立以后才能得到。在这样的流程下,数值分析只有在得到最终设计模型后才能开始进行。

很早以前大家就认识到了,如果CAE在早期设计阶段就能指导工程师的设计决策会发挥其更大的作用。因为在早期设计阶段,很多几何和材料等参数都还没固定下来,工程师可以有很大的空间寻求多种解决方案。为了利用数值模拟技术来进行性能预测,好的有限元模型是基于精确的CAD模型的。换句话说,就是只有当设计阶段冻结,CAD模型建立完毕以后,才有可能进行数值模拟分析。

最重要的问题就是在还没有CAD数据的早期设计阶段如何建立数值分析模型。实际上,大多数的新产品设计都是已有模型的基础上开发的,而且这些已有的模型的几何模型和数值分析性能结果均能得到。新的设计变量也是在已有模型基础上通过递增或递进的方法建立的,从工程的角度上看,所有设计变更都会对修改后的设计性能造成影响。数值模拟的重要性和好处就是为了得到设计变更和性能之间的相对关系,从而使我们的决策更加清晰。但到目前为止,由于没有一个方便的工具能在设计早期阶段快速的生成分析模型,更不可能实现数值模拟分析。虽然具有高质量的自动网格划分工具,但只有在完整的CAD模型建立以后才能发挥作用。

实际上,不管是修改CAD几何模型,还是修改有限元数值模拟分析模型,递进式变更是基于修改已有设计上的。即使是最简单的CAD模型变更都是很繁琐的事情,在有限元网格上直接进行修改更加实用。然而,直到如今,在有限元模型上的修改,是非常困难和耗时的过程,比如说,移动像顶梁等结构部件。原因是,不仅要改变选定部件的位置和形状,还要修改与之相邻的部件,如接头等。现有的网格生成工具不具备对后续关联的几何体进行修改的灵活性。

如今,morphing技术被应用于通过修改有限元网格来反映修改几何体的目的。但这种技术受限于仅能较小的修改,因为morphing技术不能修改已有网格的拓扑关系,而且很容易在拟合新的几何形状时造成旧网格的扭曲。这些扭曲使得单元长宽比和夹角不满足计算要求,从而影响新网格的计算精度。而且,与之相关联的CAD模型都要进行morph,而不会进行网格自动重新划分。

SFE CONCEPT 提供了一个全新的解决方案,减少了设计早期阶段变更CAD模型和有限元模型的难度。SFE CONCEPT 通过对原始模型采用参数化描述,使得早期阶段很容易操纵几何设计变量。这样的几何变更能通过灵活的接头连接和相邻部件保持整体模型的拓扑关系。设计修改基于关键点位置,梁,曲面等设计层面。SFE CONCEPT的几何比CAD软件的几何要抽象,但同时,由于其参数化本质,其具有非常灵活的特点。通过SFE CONCEPT,新的有限元模型能根据新的设计变量自动快速生成,从而保证满足求解器对单元长宽比和内角等强制要求。每一个新的设计修改都能快速方便的提交于数值模拟分析以确定修改方案对重要性能的影响。

2. SFE CONCEPT软件系统的特点

1) 真正实现前沿CAE工程的软件系统

长期以来,结构CAE分析只有在完整的CAD模型建立以后才能开始进行,而且CAD模型导入CAE软件后,需要进行大量的几何清理工作。SFE CONCEPT采用分析驱动设计的理念,能在没有CAD模型的情况下,通过一个SFE CONCEPT模型描述所有设计方案,快速建立多方案的几何模型和分析模型。使得CAE在产品研发流程中不仅仅是验证工具的角色,真正达到在设计早期阶段开始就能对工程师起到指导作用,并利用早期设计阶段设计空间较大的优势寻求更多更优的设计解决方案。


2) 隐式全参数化描述方法

在其他软件环境中,不管是修改产品CAD几何模型,还是直接修改有限元模型,即使是最简单的模型变更都是很繁琐的事情。原因是,您不仅要改变选定部件的位置和形状,还要逐个修改与之相邻的部件。SFE CONCEPT采用了隐式全参数化描述方法,仅需要修改影响点位置,线形,截面形状等参数,即可做任意复杂的几何模型变更。


3) 独特的有限元网格随几何模型变化自动更新技术

传统的morphing技术通过修改有限元网格来达到修改几何模型形状的目的。但这种技术受限于仅能较小的修改,因为morphing技术不能修改已有网格的拓扑关系,而且很容易在拟合新的几何形状时造成网格的扭曲,使得单元网格的质量不满足计算要求,从而影响新网格的计算精度甚至不能计算。而且,与之相关联的模型都要逐一进行修改,铆接、焊点、螺栓等连接关系必须重新定义。SFE CONCEPT采用了高于morphing技术的全新解决方案,在设计模型修改的同时,其有限元模型自动更新,网络自动更新。当检测到网格质量不满足判据要求的时候,能根据新的几何模型实时生成带各种连接关系的高质量网格。


4) 系统级结构优化后台自动循环处理

在其他软件系统中,往往只能对单个零件进行结构优化。对于系统级结构,由于涉及到

太多参数变化,而且零部件之间的连接关系在修改设计方案后必须重新定义,导致优化过程难以实现。SFE CONCEPT能通过少数变量来实现大量参数变化,并且与大多数商业有限元求解器(如ABAQUS, ANSYS, LS-DYNA, NASTRAN, PAM-CRASH, PERMAS, RADIOSS等)和优化求解器(如 iSIGHT, HEEDS, LS-OPT, NASTRAN-Sol200, OPTIMUS, OptiSlang, PERMAS等)均有接口,真正实现了后台自动优化计算。


5) 带智能连接的模块化架构数据库

SFE CONCEPT的数据库功能提供了一个归类的方法来为以后的项目存储可重复利用的模型数据。因为数据库中的产品部件和子装配件等元素都是“智能的”,即他们是全参数化的,能够自适应的装配到新的几何环境当中去。


3. 客户价值

通过SFE CONCEPT在汽车研发流程中的引入,将给我所带来以下价值:

。快速确立最佳概念设计方案,节省研发时间和成本

。模型全参数化驱动,能对客户需求做出快速反应

。参数优化结果实时反馈,促进了产品设计的创新

。减少后续方案修改次数,节约产品设计的更改成本

。形成企业自有知识库,保障了资源的可重复利用性

。采用“分析驱动设计”理念,使得设计一次性成功成为可能

。丰富的产品研发和工程咨询经验,为企业提供全面的技术支持

4.代表用户

GM, AUDI, BMW, HONDA, TOYOTA, NISSAN, VOLKSWAGON, FORD, LAND-ROVER, OPEL, FIAT, SAAB, JAGUAR, PORSCHE, ALSTOM, DB, KARMANN, MAGNA STEYR, SEAT, VOLVO, MAZDA, DAIMLER CHRYSLER, MITSUBISHI;

PATAC, SAIC, etc.

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