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1、 LMS Virtual.Lab Structures结构分析的 CAE 前处理/后处理从汽车零部件到整车装配LMS Virtual.Lab Structures结构分析的 CAE 前处理/后处理从汽车零部件到整车装配LMS Virtual.Lab Structures与达索公司（Dassault Systmes）的CATIA V5以及开放的SIMULIA平台无缝集成， 扩展完善CATIA V5的CAE功能，为整车建模和有限元前处理/后处理提供完整的独立的集成环境。这些功能可以让设计和工程团队在同一环境中对部件和总成的结构特性和性能进行分析，同时还能与初始的CAD模型保持紧密的联 系。采用LM

2、S Virtual.Lab Structures工具包可以缩短时间消耗，避免容易出错的文件格式转换以及数据之间 的变换，从而提高了工程效率，改进了分析结果的质量和一致性，并能够加速重复性工程的进程。 同一环境中的完整流程CATIA V5提供了完善的解决方案，可以用于基于ELFINI求解器的有限元分析，以及更先进的解决方案，包括可以进行基本的实体和表面零件的网格创建，可以进行复杂的实体和表面网格创建。LMS Virtual.Lab Structures 是独立的解决方案，扩展并完善了CATIA V5的CAE功能，包括广泛的前处理/后处理功能，车辆装配建模功能，并 为工业标准求解器(如MSC.Na

3、stran、NX Natran、Ansys、Abaqus)提供了集成的驱动软件。 LMS Virtual.Lab Strutures集成了不同的流程步骤和仿真工具，而这些仿真工具常常只能独立运行，得出互不关联的结果。LMS Virtual.Lab Structures的集成极大地减少了模型创建和网格划分的重复性工作，缩短了文件转换，数据变换的时间，并将专门的应用程序格式的数据结果可视化。 适应基于几何结构或网格分析的灵活性集成的LMS Virtual.Lab解决方案非常灵活，可以进行基于几何结构的分析，或者基于网格的分析。基于几何结构的分析方法能够让用户在初始CAD几何结构的基础上进行不同方案

4、的设计，并在整个仿真流程中保持一致性。基于网格的分析方法可以让用户直接修改已有的网格模型和有限元模型，同时还能在修改初始CAD设计之前灵活地分析其他的设计方案。 尽管LMS Virtual.Lab Structures与CATIA V5无缝集成，但是它仍然可以作为独立的解决方案，而不需要在用户的计算机上安装CATIA V5软件。另一方面，LMS Virtual.Lab Designer Structures作为附件部分完全集成于CATIA V5有限元分析解决方案，提供有限元前/后处理功能和在CATIA V5环境中连接工业标准求解器的驱动软件。 仿真驱动的设计LMS Virtual.Lab避免了

5、有限元前/后处理的分歧，为在CATIA V5环境中进行的结构分析提供了集成的环境。这一解决方案可以帮助公司进一步开发基于仿真的产品，提供先进的分析方法指导工程师们在设计周期的早期进行性能优化。 LMS Virtual.Lab Structures可以轻松运行假设分析功能，让工程师们快速评价不同的设计方案，从而提升产品创新性。采用集成系统可以保证一致的产品开发流程，在公司范围内共享相同的设计和仿真环境。在开发创新性产品的过程中，不同部件间的协作和数据交换可以提高团队合作能力，增加产品利润并扩大市场份额。 可升级解决方案，用于零部件、多体部件，或者子系统以及整车分析提升CATIA V5通用有限元前

6、/后处理功能 为MSC.Nastran、NX Nastran、Ansys和Abaqus等有限元求解器提供集成的驱动软件集成网格编辑解决方案，加速重复性工程的执行 在开发流程早期进行准确的仿真分析将关键的工程决策引入早期设计阶段 将通用和专门的应用相结合，提改进开发流程中的协作关系 真的一致性 “LMS Virtual.Lab第五版为多种特殊属性仿真应用提供了独特的结构分析解决方案”Charles Foundyller Daratech公司总裁 无缝集成加速仿真基于网格的前处理功能LMS Virtual.Lab Structures提供了一整套基于网格前处理功能，完全集成并完善了CATIA V5

7、的前处理功能。LMS Virtual.Lab可以验证网格品质，自动根据公司标准检测网格质量，网格变形，检查结合和单元编号，根据自由节点、单元和边来验证模型，等等。LMS Virtual.Lab还能够检验专用的求解器，例如为Nastran求解器 识别刚体单元独立性问题。 LMS Virtual.Lab Structures还具有创建编辑通用和特殊求解器的工具包，能够应用于节点、单元、轴系统、材料和属性。内置功能能够定义复合材料，将CATIA V5生成的复合材料导入有限元求解器。用户使用LMS Virtual.Lab软件，可以拖曳、移动节点，解释网格或组，创建或影射网格。 整车子系统零部件设计工程

8、师分析师专家LMS Virtual.Lab Structures为零部件、多体部件或者子系统、以及整车分析提供了可升级解决方案。集成的求解驱动器LMS Virtual.Lab Strutures为标准工业求解器提供集成的求解器，使用户能够设置、运行以及后处理各种类型的解决方案，包括静态、模态、瞬态、谐波和稳态热传导分析。用户在网格和/或几何结构上可以定义各种类型的载荷和约束条件。这样，就可以结合外部求解器进行综合分析，充分利用专门的求解器技术，提升在多 个求解器方面的投资回报。软件的简单易用让初学者将外部求解器视为一个虚拟的黑匣子，同时系统还可以提 供资深分析学家所需的所有先进的驱动控制。LM

9、S Virtual.Lab Structures不仅集成了完善的有限元仿真处理功能，还提供了智能借口，为用户提供了通向CATIA V5以外世界的道路。通过此接口，网格(包括那些用达索公司网格创建工具建立的网格)、组、载荷、约束条件和结果都将以不同的形式输出，这些形式包括MSC Nastran、NX Nastran和ANASYS。同样，独立的网格(包 括其分析设定参数)和不同的结果可以从不同来源引入。 完善的后处理功能完善的处理功能提供了多种格式来查询可视化结果(包括特殊的求解器输出)，例如显示高应力/应变分布的彩色等高线图，热点图，可以同时显示3D动画的2D曲线图，柱状表图，变形图，以及动画显

10、示。LMS Virtual.Lab 还可以导入已选择的数据，用于生成报告或深入分析。如果分析显示过分的变形或应力，可以改变CAD模型， 修改网格并对部件进行再分析，直到结果达到令人满意的程度。所有这些都是在同一仿真环境中进行的。通过使用内置在LMS Virtual.Lab Optimization中的试验设计(DOE)和优化功能，用户可以深入了解所有可能的设 计方案，并为最优性能对设计进行优化。 车辆建模LMS Virtual.Lab 提供了一套集成解决方案，可以快速创建专门属性的子系统或者系统级仿真模型，适用于航天航空、汽车、或者其它工业，可以驱动求解器，如 Nastran，来分析其性能。仿

11、真模型可以从一个独立属性的几何模型或者线架模型进行创建，可以定义装配硬点，将单独或多个特殊属性网格，或者零部件分析文件与它们进行连接，同样可以同时对通用零部件进行工程调控。一旦定义了装配设计，工程师可以处理大量通用和特殊属性的点、线，例如弹簧、螺钉、衬套、门(hinges)、焊点、焊缝、粘合和缝结合，从而快速真确地创建仿真模型。整体的装配解决方案是高度集成一致的，使得用户可以快速装配甚至分析工程设计中的 变化和修改。 CAD创建网格连接点建模修改网格定义分析方案驱动求解器后处理特定属性分析 在这个实例中，将在CATIA V5环境中进行CAD设计和创建有限元网格。LMS Virtual.Lab

12、Designer Structures可以建立Nastran 静力分析工况，并定义边界条件、压力载荷和随频率变化的力。第二步在Nastran环境中进行分析计算，结果重新导入Virtual.Lab 中进行后处理，同时根据结构的不同长度，计算出不同的变形并显示出来。 LMS Virtual.Lab结构分析，使用Nastran求解器特点全面的MSC.NASTRAN接口(引入模型、载荷、约束条件、组合） 模型验证（自由节点、单元方向，连接，复制单元、编号冲突)，网格质量工具（最小/最大长度、偏离角) 关联和非关联网格修改工具(创建、编辑和删除坐标系、节点、单元、属性、材料) 通用的MSC.NASTRA

13、N 专门分析(静态分析、模态分析、谐波响应分析、弯曲分析) 全面的2D和3D后处理，查询结果和报告生成 完整的几何结构和分析一致性 LMS Virtual.Lab Nastran结构分析软件可以为MSC.Nastran提供通用的前后处理器。它可以让工程师使用MSC.NASTRAN分析部件和子系统的通用品质，包括超出CATIA V5仿真环境以外的解决方案。 此解决方案包括所有网格修改工具，以及用于通用前、后处理的分析驱动。 它支持通用和专用的分析，如: 静态分析线性（sol 101)和非线性静态 (sol 106) 分析模态分析实模态 (Sol 103) 和复模态分析 (Sol 107,110)

14、 动态响应分析模态和直接模态分析（Sol 108,Sol 111) 稳态热传递 - SOL 153 瞬态响应分析 模态、直接线形和非线性分析(SOL 109, SOL112, SOL 129) 弯曲分析 Craig-Bampton和DMIC分析简单易用的接口可以引导用户引入有限元网格或从来自CATIA/GPS 的有限元网格开始；检验网格质量和/或补充、或修改网格；施加正确的边界条件和载荷；定义合适的分析步骤；启动求解器并进行后 处理。 优点在开发过程早期进行分析，能够可靠评估特定设计修改的影响 极大地提高重复性工程任务的执行速度，通过集成处理和添加到进程树提高效率 提升CATIA V5提供的通

15、用有限元先后处理器功能 使用同一环境和同一求解器，进行通用分析和专家级分析，包括整车仿真，来保证分析结果的一致性 OEM和供应商之间便捷的数据交换， 通过在同一工作环境，共享精简的模型内容 这一解决方案可以通过添加连接建模选项的所有功能为子系统或多体分析进行升级，用户可以利用各种通用和Nastran特定的连接连接零部件，从节点连接，如刚性连接，弹簧连接或GAP连接，焊点连接， 焊缝连接以及铆钉连接，到线和面连接。 将车门的有限元模型，hinge和锁的模型引入LMS Virtual.Lab 用LMS Virtual.Lab接口施加载荷和约束条件，在NASTRAN中进行静态分析采用LMS Virt

16、ual.Lab对结果进行后处理，并显示应力和应变 采用LMS Virtual.Lab对结果进行后处理并显示位移 LMS Virtual.Lab结构分析，适用ABAQUS求解器特点全面的ABAQUS *.inp接口导入有限元模型(坐标系、组、节点、单元、表面、刚体、材料)，分析定义(载荷、约束条件、初始条件、分析、振幅) 模型验证(自由节点、单元方向、连接性、单元复制、编号冲突、最小单元)和网格验证工具 关联和非关联网格修改工具 非线性分析的高级几何结构或网格结构前处理，例如非线性材料，连接定义、载荷、步骤定义和2D可视化 全面的后处理功能（由ABAQUS *.odb文件导出）， 包括2D后处理

17、（按时间分析结果，按步骤分析结果， 根据结果分析结果，加边界条件的结果），实时动 画和同步动画显示 LMS Virtual.Lab ABAQUS 结构分析软件可以为ABAQUS 提供通用的前、后处理器，扩展了CATIA V5(AFC)中 ABAQUS 的功能。它可以让工程师和分析员在设计阶段早期为非线性性能仿真零部件，并且是 以完全关联的方式进行仿真建模。 此解决方案能够为基于CAD 数据、FE 网格的分析任务或者 CATIA V5 中两种混合分析任务提供非常完善的前、后处理功能，利用 ABAQUS 求解器进行结构 分析，并支持下面的非线性分析： 内部静态分析 外部动态(瞬态)分析 内部稳态或

18、瞬态热传导分析优点零部件和子系统级的通用分析 使用同一环境和用以求解器，进行通用分析和专家级分析，来保证分析结果的一致性 在开发过程早期进行分析，对设计指向产生更多的影响 给予设计者像专家一样使用同样分析代码和环境的机会，便于整个设计过程的团队合作 无缝集成使用Nastran求解器的结构分析解决方 案，使用户能够在两种求解器之间相互切换 简单易用的接口在整个分析过程中引导用户从 CATIA 网格工具创建有限元网格或者外部 ABAQUS*.imp 格式的文件导入的网格开始；然后用户能够检验网格质量和模型(e.g. 最小单元格)补充、或者修改模型，例如专门的单元格、非线性材料，定义连接和约束条件，

19、以及定义分析步骤和解决方案实施步骤，运行高级后处理功能。 在上面的基础上，添加特定的连接建模功能，此解决方案可以为子系统或多部件分析进行升级，这样能够利用各种类型的通用和专门的 ABAQUS 连接对零部 件进行连接，例如使用焊点，节点连接或者螺钉连接。 部件和控制面方向之间定义接触力 利用网格创建功能可以导入、修改或控制有限元模型在XY轴上显示非线性材料属性、时间或者其它结果利用先进的前后处理功能生成3D图像 LMS Virtual.Lab结构分析，适用ANSYS特点：广泛的ANSYS接口(导入模型、载荷、约束条件、组) 网格验证(自由节点、复制单元、编号冲突)和网格质量工具(最小/最大长度、

20、偏离角) 网格修改工具(创建、编辑和删除坐标系统、节点、单元、性能、材料) 通用的ANSYS专门分析(静态分析、谐波响应分析) 完整的后处理 LMS Virtual.Lab专用于ANSYS的结果分析软件可以为ANSYS提供通用的前后处理器。它可以让工程师们使用ANSYS分析零部件的通用性能，包括超出CATIA V5仿真 环境以外的解决方案。 此解决方案包括所有网格修改工具，以及用于通用前 后处理的分析驱动。他支持通用和专用的分析，例如： 静态分析 线性静态分析 模态分析 优点零部件和子系统级的通用分析 使用同一环境和用以求解器，进行通用分析和专家级分析，来保证分析结果的一致性 将测得载荷用于有

21、限元模型，采用更真实的边界条件，进行部件和子系统分析 在开发过程早期进行分析，对设计指向产生更多的影响 给予设计者像专家一样使用同样分析代码和环境 的机会，便于整个设计过程的团队合作 简单易用的接口可以引导用户引入有限元网格或从来自CATIA/GPS 的有限元网格开始；检验网格质量和/或补充、或修改网格；施加正确的边界条件和载荷；定 义合适的分析步骤；启动求解器并进行后处理。 将排气系统的有限元模型，橡胶hanger模型导入LMS Virtual.Lab在LMS Virtual.Lab接口内定义材料、属性以及边界条件 使用LMS Virtual.Lab对结果进行后处理，可视化应力和应变 使用L

22、MS Virtual.Lab对结果进行后处理，可视化位置，模态振型，等等LMS Virtual.Lab装配分析，使用Nastran求解器 LMS Virtual.Lab Assembly 专用于 Nastran 的分析模块，提供了一套集成解决方案，可以快速创建专门属性的子系统或系统级仿真模型，并分析利用 Nastran驱动器分析它们的性能。 特点：创建装配仿真模型，从几何结构、网格，或者部件分析文件 特殊属性内容用于焊点、焊缝、glue、sealing、 bushings 从外部文件或者几何定义（点的位置）导入焊点自动的集中质量和非结构质量内饰，从外部内饰文件导入 高级的模型质量检查、连接性浏

23、览，和快速可视化， 纠正工具 内置的网格编辑功能和Nastran驱动器 通用和特殊属性的后处理 仿真模型可以从一个独立属性的几何模型或者线架模型进行创建，可以定义装配硬点，将单独或多个特殊属性网格，或者零部件分析文件与它们进行连接，同样可以同时对通用零部件进行工程调控。 一旦定义了装配设计，工程师可以处理大量通用和特殊属性的点、线，例如弹簧、螺钉、衬套、门(hinges)、焊点、焊缝、粘合和缝结合，从而快速真确地创建仿真模型。例如，从外部文件导入焊点定义，利用稳定杆(适用于静态)或Hexa(适用于动态)可以快速创建焊 点模型。然后，错误的焊点能够迅速验证，评估并修正，大部分损毁的焊点能够根据特

24、定的焊点进行替换， 从而进行耐久性分析。解决方案还提供手动或自动模拟集中质量或非结构质量内饰，可以从外部文件和创 建阻尼开始。 优点：部件、子系统和系统级装配分析的集成环境 通用(静态、模态)和特殊属性(振动噪声、耐久性)装配分析解决方案 基于有限元或者几何结构的一致的装配分析 同时可以从独立的部件分析模型进行工程设计快速的修改和变化分析 在整个处理过程中，可以检查、编辑、修改部件网格和连接性，这些是进行快速反复设计的基础。此外， 集成的Nastan驱动器可以设置并进行关联的应力或者模态分析，后处理总成仿真结果，例如， 评估整体挠 度和扭振。 快速的自动的特殊属性焊点创建 在试验网格上利用装配

25、白车身软件分析整体挠度和扭振 将部分结构模型装配至整个飞机模型中，CAD与网格的混合装配的飞机的模态分析 LMS Virtual.Lab Morphing 网格变形 特点：在一个变形方案中，可以选择自由变形，或控制变形，或者两者的任意组合 基本和先进的分组功能，以支持变形 全面的变形功能（平移、旋转、缩放、投影) 网格验证（自由节点、复制单元、编号冲突) 和网格质量工具（最小/最大长度、偏离角) 网格修改工具（坐标系、节点、单元、性能、材料的创建、编辑、删除。） LMS Virtual.Lab网格变形软件可以独立于网格所应用的功能品质属性，帮助工程师修改和变形现有的网格。不需要网格重划而保持模

26、型的完整性。 用户可以首先输入网格进行修改或变形，如有目标款式也可输入。易于使用的软件界面可以引导用户选择控制网格区、变形网格区和固定网格区。用户可以移动控制区来进行变形，然后应用各种判据来检查用于仿真的网格质量，还可以检查所需的任何局部改变。得出的网格可以输出，或直接用于振动噪声、耐久性或其它分析。 优点：在CAD模型或仿真模型可用前的概念阶段进行分析，此时仍然可以修改设计。 采用变形软件研究多个设计变型，可以在开发早期给出更好的设计指向 用快速改变网格的方法，在开发过程的任何阶段，在相同的时间内，可以研究更多的设计变型。 进行与网格修改相关的假设分析和功能品质优化 在早期概念阶段，工程师可

27、以通过将先前的模型变形至目标款式，来开发完整的仿真模型。这样就可以让工程师在第一个完整的CAD或有限元模型可用之前，进 行大量的分析，同时可以更早地得到更好的设计指向。 LMS Virtual.Lab网格变形软件可以让工程部门快速实施直接在仿真模型上的设计改变，如增加轴距或飞机机翼设计的改变。这样可以让他们在同一时间内研究更多的变型，对设计具有更深入的了解，同时提供更 好的设计指向。 改变B柱风格 使用变形工具改变predecessor门 拉伸predecessor模型创建新的仿真模型使用变形工具快速创建直升飞机设计方案 HEXA 网格创建LMS Virtual.Lab HEXA网格创建软件包

28、含先进的复杂几何网格创建功能。创建的网格可以完全以TETRA为基础或者以HEXA为主体。网格生成器创建最小网格尺寸用于快速求解器收敛，能够兼容接口自动进行计算。 Mesh Based Design 基于网格设计基于网格的设计选项包括前处理功能，在详细分析和修改开始前，进行有限元网格的准备工作。它包括网格修改、网格质量检查、载荷施加定义、约束定义和属性编辑功能。这种集成的有限元网格操作和编辑工具可以快速地进 行重复性工作，大大提高了效率。 Non-Linear Pre/Post ABAQUS ABAQUS的非线性前/后处理使用ABAQUS的非线性分析具有完善的前/后处理功能，适用于CATIA环境。前处理包含于非线性材料、连接定义、载荷、步骤定义和2D可视化；后处理包含于2D后处理（根据时间显示结果，根据步骤显示结果，根据分析结果显示结果，根据边界条件显示结果），实时动画和同步动画显示。 Mesh Editing 网格编辑此模块具有先进的功能，可以将有限元网格组合在一起，或者拓印在现有的有限元网格中。Mesh Morphing 网格变形LMS Virtual.Lab网格变形软件帮助工