虚拟试验仿真平台.pdf

MSC Software Confidential MSC Software Confidential 虚拟试验仿真平台 2013 中国用户大会中国用户大会 演讲人 李道中 June 17 2013 MSC Software Confidential 概述概述 架构与实现架构与实现 成功案例成功案例 演示演示 总结总结 日程日程 2 MSC Software Confidential 概述 3 MSC Software Confidential 一个卫星型号在地面试验的费用一个卫星型号在地面试验的费用 背景背景 4 整个研制费用整个研制费用 MSC Software Confidential 背景背景 5 MSC Software Confidential 虚拟试验在长期积累的大量有关虚拟试验在长期积累的大量有关 数据 有关的动力学模型以及各数据 有关的动力学模型以及各 类三维模型的基础上类三维模型的基础上 利用 利用数字数字 化模型代替实物原型 进行产品化模型代替实物原型 进行产品 性能的性能的试验 试验 本质本质是数值分析是数值分析技术技术 定义定义 6 MSC Software Confidential 对新产品试验对新产品试验 优选试验方案 预示指导实物试验 对已定型的产品对已定型的产品 部分替代物理试验 减少试验次数 模拟难以实现的工作环境模拟难以实现的工作环境 现有欠试验情况的有益现有欠试验情况的有益补充补充 价值价值 7 MSC Software Confidential 虚拟试验改进研发流程虚拟试验改进研发流程 8 设计 分 析 真 实 试 验 试件 制造 虚 拟 试 验 MSC Software Confidential 架构与实现 9 MSC Software Confidential 虚拟试验平台架构虚拟试验平台架构 10 虚拟振动试验 虚拟模态试验 虚拟伺服试验 虚拟转台试验 虚拟冲击试验 模型导入与综合 试验设置 试验结果处理 报告 试验流程试验流程 仿真仿真分析分析 MSC Software Confidential 虚拟试验平台架构虚拟试验平台架构 11 虚拟振动试验 虚拟模态试验 虚拟伺服试验 虚拟转台试验 虚拟冲击试验 模型导入与综合 试验设置 试验结果处理 报告 试验流程试验流程 仿真仿真分析分析 试验核心功能试验核心功能 规范库 流程库 模型库 设备库 试验结果库 库库 虚拟试验虚拟试验平台平台 MSC Software Confidential 技术要求及相关软件技术要求及相关软件 12 试验专业试验专业 相应学科求解器 试验试验核心功能核心功能 MSC Software Confidential 技术要求及相关软件技术要求及相关软件 13 试验专业试验专业 相应学科求解器 试验流程试验流程 仿真流程 试验试验核心功能核心功能 MSC Software Confidential SimXpert 14 整合的多学科仿真环境 专门的工作区 结构 运动 系统 显式非线性 热 无缝切换式的仿真 共同的数据模型 开放的软件架构 原生CAD Catia ProEngineer UG NX 设计特征树 设计参数交互 专家方法的自动化与发布 CAE最佳实践过程的自动化 Python录制 重现 最佳实践的发布 获取 多学科工作区 热 运动 结构 系统 Meshes Assemble Model Combine Loadcase Input Deck Solver Output Extract Postprocessor Cross Section Curve Report Creation Report SetupModel CreateSupports ApplyConstraints ApplyLoads ExportNastran GRIDPairs GenerateReport SetupModel CreateSupports ApplyConstraints ApplyLoads ExportNastran GRIDPairs GenerateReport 收集 模型 前处理 求解 后处理 报告 生产率 提高 生产率 提高 MSC Software Confidential SimXpert与多学科仿真与多学科仿真 15 MSC SimXpert 多学科工程整合 CAD模型 子系统设计 评估部件受载 部件设计与优化 质量最小 针对目标功能 性能 的系统设计 VPD 作动系统 多体仿真 考虑作动和振动 强度分析 细致考虑边界条件 仿 真 流 程 真正的 多学科工程 无缝切换的 工程流程 MSC Software Confidential SimXpert与多学科仿真与多学科仿真 16 作动系统 部件几何 FEA S C CAD 结构参数 几何参数 系统参数 变形 应力 运动 力 压力 温度 机构 MBS 连接位置 部件振动 质量 惯性 体积 元件载荷 部件载荷 MSC Software Confidential SimXpert 17 结构工作区结构工作区 sol 400 显式非线性显式非线性 工作区工作区 sol 700 运动工作区运动工作区 系统与控制系统与控制 工作区工作区 CAE 几何几何 分网分网 通用后处理通用后处理 用户定制模板用户定制模板 CATIA V5 R20 Pro E 5 0 UG NX 7 0 PARASOLID SOLIDWORKS INVENTOR IGES STEP SimXpert Template Builder工作区工作区 API API API API API API API 用户最佳实践用户最佳实践 流程模板流程模板 模板执行界面模板执行界面 MSC Software Confidential SimXpert仿真自动化仿真自动化 18 自动化重复的流程自动化重复的流程 封装最佳仿真实践封装最佳仿真实践 创建企业仿真标准创建企业仿真标准 提高生产率提高生产率 缩短工作流程时间 减少流程中的错误 求解 模型 报告 收集 后处理 前处理 生产率生产率 提升提升 生产率生产率 提升提升 MSC Software Confidential SimXpert仿真自动化仿真自动化 19 传统传统方法方法 SimXpert SimXpert MSC Software Confidential SimXpert仿真自动化仿真自动化 20 非常友好 易用的创建流程环境非常友好 易用的创建流程环境 高度交互的高度交互的2D示意图示意图 拖拽 放置 随意内置流程 支持全部支持全部SimXpert工作区的功能工作区的功能 宏录制能力宏录制能力 捕获仿真流程 流程自动化的基础 MSC Software Confidential 技术要求及相关软件技术要求及相关软件 21 数据库数据库 规范 准则 模型 仿真结果 报告 用户用户 权限 角色 集成集成 PDM TDM 平台平台功能功能 MSC Software Confidential 成功案例 22 MSC Software Confidential 来自试验需求的业务挑战来自试验需求的业务挑战 23 试验需求列表试验需求列表 试验需求任务规划试验需求任务规划 实际试验项目覆盖列表实际试验项目覆盖列表 平均每平均每10项需求项需求要要进行进行2000项试验项试验 适航适航许可许可报告包括报告包括20000个评估个评估 MSC Software Confidential 24 MSC Software Confidential 高高升力系统的虚拟试验系统升力系统的虚拟试验系统 25 虚拟试验基础模型虚拟试验基础模型 虚拟试验经验证可扩展模型虚拟试验经验证可扩展模型 虚拟试验结果虚拟试验结果 物理试验台物理试验台 物理物理 虚拟试验结果对比虚拟试验结果对比 物理试验与虚拟试验一致性验证物理试验与虚拟试验一致性验证 已已验证验证的的试验结试验结果果 已优化的认证许可流程已优化的认证许可流程 时间和成本减少时间和成本减少 试验范围扩展试验范围扩展 试验台与虚拟试验一致性试验台与虚拟试验一致性 灵敏度分析灵敏度分析 试试 验验 范范 围围 扩扩 展展 质质 量量 改改 善善 VT 模型模型 验证和许可验证和许可 MSC Software Confidential 高高升力系统的虚拟试验系统升力系统的虚拟试验系统 26 业务目标 利用MSC的产品组合构建的流程完成高升力系统虚拟试验 项目 高升力系统虚拟试验 HLSVT High Lift System Virtual Test 自适应襟翼铰链跌落状态分析 ADHF Adaptive Drop Hinge Flaps 稳定平飞状态时机翼弯曲应力分析 1 g Wing bending 灵敏度分析 试验设计 随机统计 优化 软件 SimManager 虚拟试验流程驱动 SimXpert 交互式 批处理式宏调用 ADAMS 宏批处理 NASTRAN SOL 101 103 106 400 精细网格划分工具箱 Fine Mesh Toolkit Matlab TMS 试验数据管理系统 Analysis Manager IBM Rational DOORS 用户数 20 亮点 一个解决方案由4个项目和8个软件组合实现 MSC Software Confidential 高高升力系统的虚拟试验系统升力系统的虚拟试验系统 27 高升力装置虚拟试验平台架构与试验流程高升力装置虚拟试验平台架构与试验流程 虚拟试验环境虚拟试验环境 高升力试验系统高升力试验系统 归档归档 虚拟试验台虚拟试验台 数据库数据库 Matlab 许可证资源池许可证资源池 MSC 许可证资源池许可证资源池 建模中心建模中心 模拟试验管理系统模拟试验管理系统 计计算算中心中心 评估评估中心中心 MSC Software Confidential 高高升力系统的虚拟试验系统升力系统的虚拟试验系统 试验定义及其相应的试验流程指定 分析结果评估 分析报告生成 导入试验流程 数据并分配 与虚拟试验 执行后处理操作 更新TMS系统信息 执行仿真流程 执行合并流程和模型等步骤 执行试验数据转换步骤 试验管理系统试验管理系统 高升力系统虚拟试验门户高升力系统虚拟试验门户 虚拟试验流程 29 MSC Software Confidential 高高升力系统的虚拟试验系统升力系统的虚拟试验系统 30 改善适航许可认证流程改善适航许可认证流程 缩短缩短适航许可认证的时间和成本适航许可认证的时间和成本 试验装置 虚拟试验并行试验 VT 模型验证试验次数减少 扩展物理试验范围扩展物理试验范围 失效场景 载荷工况 极限载荷 飞行条件 机翼扭转 环境条件 最低温度参数 设计方案迭代 MSC Software Confidential 演示 31 MSC Software Confidential 演示演示简介简介 32 仿真模型 仿真模型 双轴电动振动台与夹具 振动试验控制系统 功放系统 滤波与放大电路系统 演示内容 演示内容 启动虚拟试验 试验参数输入 自动地信号调整与扫频振动 实时曲线动画 结果后处理 MSC Software Confidential 演示演示模型模型 33 振动试验控制系统 功放系统 滤波及放大 电路系统 MSC Software Confidential 演示模型演示模型 34 MSC Software Confidential 演示模型演示模型 35 MSC Software Confidential 演示流程演示流程 36 MSC Software Confidential 演示流程演示流程 37 MSC Software Confidential 输入界面输入界面 38 唯一的要求输入界面唯一的要求输入界面 振动试验参数振动试验参数 信号类型 扫频范围 幅值 MSC Soft