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智能工廠解決方案：多物理場聯合仿真

“新一(yi)代”的(de)CAE仿(fang)真技術的(de)關(guan)鍵(jian)在(zai)于良好的(de)用戶體驗，通過嵌(qian)入(ru)基于目標仿(fang)真思維，涵蓋“同(tong)一(yi)屋(wu)檐下”的(de)部件到系(xi)統仿(fang)真的(de)完整有限元(yuan)分析（FEA），使跨多學科CAE求(qiu)解器(qi)的(de)一(yi)系(xi)列真正耦合的(de)協同(tong)仿(fang)真成為可(ke)能(neng)，并使盡(jin)可(ke)能(neng)多的(de)日(ri)常CAE任務自動(dong)化。

海克(ke)斯康(kang)MSC模擬仿真(zhen)軟(ruan)件有著50多年的(de)歷史，可以追溯(su)到(dao)早期的(de)NASA登月計劃，MSC軟(ruan)件一(yi)直(zhi)致力于為全球工程師(shi)提供(gong)世界級的(de)CAE聯合仿真(zhen)解決方案。

?整體性能

聯合仿真通(tong)過(guo)將多(duo)個仿真過(guo)程(cheng)耦合在一(yi)(yi)起，為(wei)工(gong)程(cheng)師(shi)提供了一(yi)(yi)個獨(du)特、更完(wan)整(zheng)和整(zheng)體(ti)的(de)性能洞察(cha)力。從聲學到(dao)多(duo)體(ti)動力學 (MBD)，從CFD到(dao)結(jie)構(gou)分析，以及明確的(de)碰撞動力學，一(yi)(yi)切都可以在MSC中連(lian)接(jie)在一(yi)(yi)起 (如下圖)。

?MSC聯合仿真應用概覽

聯(lian)合仿真多物理場領域	涉及產品(pin)	行業	應(ying)用
流固耦合 (FSI)	Nastran/Marc + scFLOW/scSTREAM	所(suo)有	氣動(dong)(dong)顫(zhan)振、閥門開啟、微電(dian)子機(ji)械系統、渦(wo)激振動(dong)(dong)、懸架(jia)載荷、熱(re)機(ji)應力
結構與氣(qi)動聲學	Nastran/Marc + scFLOW + Actran	所(suo)有(you)	艙室噪音(yin)、門顫、噪音(yin)與振(zhen)動
多(duo)體動力學(xue)與流體	Adams + scFLOW	所有	大顆粒移動、車側風、車輛越過水(shui)洼
虛(xu)擬駕駛與虛(xu)擬動(dong)態(tai)	Adams + Vires VTD	汽(qi)車	智(zhi)能駕駛(shi)、ADAS驗證、實時駕駛模擬(ni)
微粒，多體(ti)動力學與(yu)計算流體(ti)力學	Adams + EDEM, EDEM + scFLOW	汽車、航空、化學工(gong)業	汽(qi)車在平面的穩定性、過(guo)濾、粉體(ti)工程處理
多(duo)體(ti)動力學與(yu)非線性有限元分(fen)析(xi)	Adams + Marc	汽車	門垂直與關閉、汽車極限承載(zai) (如碰上(shang)路(lu)邊石(shi))、壓過一個障礙(ai)物、電池組變形
一維(wei)系(xi)統與多體動力學(xue)控制	Adams + Easy5 / Matlab Simulink / Maplesoft / GT Suite etc.	所有	機器人臂，機械(xie)裝置(zhi)，起落(luo)架(jia)系統(tong)、汽(qi)車ABS、電子穩定(ding)系(xi)統(tong)、牽引控(kong)制

總結

CAE模擬(ni)仿(fang)真中的(de)經典“多(duo)物(wu)(wu)理(li)場”挑戰包括流(liu)體(ti)和(he)結構（FSI、VIV）、結構和(he)聲學(xue)、結構和(he)動力學(xue)、流(liu)體(ti)和(he)動力學(xue)。多(duo)物(wu)(wu)理(li)場模擬(ni)從原(yuan)理(li)上可(ke)能(neng)聽起(qi)來很(hen)容(rong)易(yi)，但未能(neng)實現(xian)工業(ye)級的(de)工程(cheng)應用(yong)、提供可(ke)用(yong)的(de)耦合(he)解(jie)決(jue)(jue)方(fang)案。因(yin)此，“多(duo)物(wu)(wu)理(li)場”仍然是CAE行業(ye)的(de)“目標”之一，即使在(zai)所有物(wu)(wu)理(li)子(zi)學(xue)科中進行了40到50年的(de)點(dian)模擬(ni)。MSC軟件已經解(jie)決(jue)(jue)了這個聯合(he)仿(fang)真的(de)難題，并為(wei)實際(ji)工程(cheng)應用(yong)提供了許多(duo)可(ke)用(yong)的(de)解(jie)決(jue)(jue)方(fang)案和(he)工具鏈。