【Apex】用于虚拟产品开发的统一CAE环境

apex

副标题

MSC Apex建模器

MSC Apex 结构

MSC Apex生成设计

MSC Apex Modeler是CAE特定的直接建模和网格划分解决方案，可简化CAD清理，简化和网格划分工作流程。该解决方案具有易于使用和易于学习的复杂且交互式的工具。

直接建模

直接建模允许用户以交互方式创建和编辑几何。只需选择感兴趣的实体（例如面，边或顶点），然后推，拉或拖动即可实现任何修改。直接建模是内置网格技术的补充。

直接建模和网格划分

对于已经划分网格并且需要进一步修改几何形状的模型，请使用任何直接建模或几何清理/修复工具，然后将立即重新生成网格。

易于使用，易于学习

MSC Apex设计为具有多功能工具，从而使该应用程序易于使用。它还具有众多学习辅助工具，例如教程，基于视频的文档，工作流程和鼠标指导，可提高单日工作效率。

MSC Apex Structures是附加产品，它通过线性结构分析功能扩展了MSC Apex Modeler功能。

MSC Apex结构打包了一个用于方案定义和结果后处理的用户界面，以及集成的求解器方法。该解决方案的独特之处在于它将计算零件和装配体技术与生成框架相结合，从而可以进行交互式和增量分析。

用户界面与求解器方法的集成为用户提供了独特的功能，以交互方式和增量方式验证FEM模型是否已准备好求解器。根据用户需求，可以针对单个零件和装配体进行一系列求解器检查，并且在“分析准备情况”面板中报告模型诊断信息。这种增量验证与费时的传统方法（前/后处理器和求解器是分开的）完全不同。

此外，还提供了频率响应分析类型和专门的结果探索工具集，以帮助工程师改善结构的振动性能。MSC Apex的集成工具集使分析人员能够进行模式贡献试验并开发设计解决方案以减轻和控制结构振动，而所有这些都无需进行过多的建模更改和重新分析。

MSC Apex生成设计是基于全球最直观的CAE环境MSC Apex建立的全自动生成设计解决方案。它利用了MSC Apex的所有易于使用和易于学习的功能，同时在后台采用了最创新的生成设计引擎。该软件提供了一种新的创新设计优化方法，该方法克服了传统拓扑优化技术的局限性，并大大减少了设计优化工作流程中的工作量：

自动生成多个均满足设计标准的平滑结构设计候选，同时将重量最小化。
以CAD，STL或MSC Nastran BDF格式导入现有的几何或网格，找到优化的设计候选，并在单个CAE环境中全部执行设计验证。
从优化结果中直接导出几何图形，其格式可以转移到通用CAD平台中，并且可以立即使用，而无需人工返工。
在Simufact Additive或Digimat AM中读取生成的几何图形，以显着减少用于增材制造（DfAM）的设计时间。

MSC Apex生成设计如何工作？

MSC Apex Generative Design的创新方法已在实践中得到证明。MSC Apex生成设计的核心是我们的“生成设计引擎”。它基于有限元分析，但是与传统方法不同，它不使用密度场，而是使用具有定义明确元素的非常精细的网格。这使算法可以直接评估发生的应力，并可靠地推导出人类大脑真正无法想象的独特几何形状。优势引人注目：

优点

自动网格划分，无需事先了解有限元分析
根据优化设置生成多个设计候选
结果始终是平滑的，并且从理论上讲，可以使用增材制造进行打印

现状

未来

设计比需要的要重
物料浪费较高，导致负面的环境影响
设计，工程和制造工程师之间满足
所有条件所需的迭代次数

设计轻巧
可以使用增材制造进行设计，从而减少
材料浪费
内置有限元（FE）分析和制造验证有
助于减少设计，工程和制造之间的迭
代次数

MSC Apex生成设计有什么作用？

受益于MSC Apex生成设计

	显着减少时间 MSC Apex Generative Design将速度与高度自动化相结合，可显着减少优化所需的时间，从而使制造设计更智能。结果是一个快速，经济高效的集成过程。
	基于应力约束的优化应力通常是零件设计中最重要的布局标准。MSC Apex生成设计技术使以压力为导向的方式进行优化成为可能。这种方法可以实现真正的仿生形设计，并具有非常均匀的应力分布，以确保较高的零件可靠性。
	增材制造的优化每种制造技术都需要设计规则，以避免制造零件的质量问题。这对于第一次正确实现增材制造尤为重要。与大多数常见的优化解决方案相比，MSC Apex生成设计已将这些功能完全集成在一起，并将其功能性地应用于优化。
	自动转换为CAD 常规优化软件需要使用其他转换软件，才能将计算机生成的结构转换为CAD，并掌握使用它的专业知识和经验。MSC Apex生成设计将这一核心功能整合到单个环境中，并自动转移设计以实现最佳CAD / CAM链接。
	智能平滑通过智能算法可以自动有效地过渡到精细和光滑的表面。无缺陷的表面是不可避免的，从而确保了每个零件的高质量。
	自动生成网格与使用传统优化软件进行的手动，耗时的过程相比，用于优化模型的网格是自动生成的，并且没有错误。
	没有设计空间的情况下进行优化尽管定义构建空间是常规软件的先决条件，但MSC Apex Generative Design可以在没有构建空间的情况下启动优化过程。这样更快，更灵活。
	分辨率的强大，自动调整 MSC Apex Generative Design使自动调整分辨率或几何形状成为可能。一旦生成了粗略的几何图形，该软件就会逐渐提高分辨率，直到获得更精细，更详细的结构。
	一次性优化使用常规软件，需要测试和计算几种不同的优化方法。每次迭代都会花费时间和金钱。MSC Apex生成设计使您可以快速查看第一个优化方向，可以轻松地将其调整为快速而正确的结果。
	最高分辨率的 MSC Apex生成设计是专门为生成只有加法过程才能制造的详细而高度复杂的结构而设计的。使用传统的优化软件无法实现必要的计算工作量。
	晶格结构优化晶格结构具有轻量化的巨大潜力。然而，从固体材料到晶格结构的转变通常是关键的并且容易产生缺陷。借助MSC Apex生成设计，可以自动优化整个结构，以生成平滑的应力优化过渡，从而使结构最佳地共同生长。