齊齊哈爾鐵路車輛（集團(tuán)）有限責(zé)任公司數(shù)字化仿真(CAE)解決方案

齊車公司CAE系統(tǒng)建設(shè)方案建議書 中國(guó)北車集團(tuán) 齊齊哈爾鐵路車輛（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 數(shù)字化仿真(CAE)解決方案 通力有限公司 2006-8-14 目錄 1 概要 3 2 UGS PLM Solutions數(shù)字化仿真解決方案的獨(dú)到之處 4 多CAD有限元建模和可視化工具 4 快速而高效的有限元建模能力 4 新一代的有限元模型管理技術(shù) — 裝配有限元（AFEM） 6 廣泛的求解技術(shù) 6 3 NX NASTRAN — 提供工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的有限元求解器 6 4 UGS PLM Solutions數(shù)字化仿真解決方案應(yīng)用 8 零部件受力分析 8 動(dòng)力性能分析 8 動(dòng)力分析 8 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 9 5 UGS PLM Solutions CAE實(shí)施平臺(tái) 9 CAE工程的基本框架 9 CAE工程功能的實(shí)現(xiàn) 10 附錄A UGS PLM DSS產(chǎn)品介紹 11 附錄B HyperMesh功能介紹 19 附錄C UGS公司介紹 24 附錄D 通力有限公司（UFC）介紹 27 1 概要 UGS PLM Solutions提供完整的、世界一流的數(shù)字化仿真解決方案，幫助用戶優(yōu)化產(chǎn)品開發(fā)的全過程，以滿足產(chǎn)品嚴(yán)格的質(zhì)量和性能要求。 隨著計(jì)算機(jī)硬件的飛速提高和數(shù)值計(jì)算技術(shù)的不斷進(jìn)步，數(shù)字化仿真技術(shù)在各個(gè)行業(yè)的應(yīng)用不斷向縱深發(fā)展，其地位與作用也變得十分重要，在國(guó)外CAE作為一個(gè)必備的工具，許多企業(yè)都有專門的CAE分析隊(duì)伍，而在國(guó)內(nèi)CAE也在被重視，如鐵路機(jī)車車輛、汽車、航空航天。 CAE（計(jì)算機(jī)輔助工程）分析是采用虛擬分析方法對(duì)結(jié)構(gòu)（場(chǎng)）的性能進(jìn)行模擬（仿真），預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)（場(chǎng)）的性能，優(yōu)化結(jié)構(gòu)（場(chǎng)）的設(shè)計(jì)，為產(chǎn)品研發(fā)提供指南，為解決實(shí)際工程問題提供依據(jù)。CAE和其它諸如信息化產(chǎn)品最本質(zhì)的區(qū)別在于：其它信息化產(chǎn)品讓企業(yè)降低了成本，而CAE為企業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)生了高附加值，真正能為現(xiàn)代企業(yè)創(chuàng)造高額利潤(rùn)，這才是提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵所在。CAE在優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少試驗(yàn)樣品、縮短產(chǎn)品研發(fā)周期、降低產(chǎn)品成本等方面發(fā)揮了巨大作用，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。 現(xiàn)代產(chǎn)品研發(fā)流程中，通常使用CAD建模，用CAE進(jìn)行仿真。因此，許多人的眼里，CAE理所當(dāng)然是CAD的后端技術(shù)了。但其實(shí)恰恰相反，在先進(jìn)研發(fā)流程中，CAE是CAD的“先行”技術(shù)。在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期里，CAD付諸實(shí)施之前，CAE已經(jīng)行動(dòng)了。CAD并不是貫穿整個(gè)研發(fā)周期的技術(shù)，CAE卻是，它在產(chǎn)品研發(fā)全過程中影響著設(shè)計(jì)。仿真技術(shù)越早地被應(yīng)用于設(shè)計(jì)流程，它產(chǎn)生的投資回報(bào)率也將越高。 2 UGS PLM Solutions數(shù)字化仿真解決方案的獨(dú)到之處 多CAD有限元建模和可視化工具 NX MasterFEM提供你一種從建立有限元模型到查看和輸出分析結(jié)果的綜合能力，MasterFEM的建模核心是I-Deas Master Modeler，提供了其他CAE前后處理無法比擬的超強(qiáng)建模能力，可以直接使用來自I-deas系列建模和裝配分析包的幾何模型，同時(shí)也提供了強(qiáng)大的CAD轉(zhuǎn)換接口，快速正確地導(dǎo)入第三方的CAD幾何。通過Proe接口可以快速讀入CAD模型及裝配模型，包括裝配位置和特征；由于其強(qiáng)大的幾何建模能力，可以快速地修補(bǔ)和簡(jiǎn)化導(dǎo)入的幾何模型。 快速而高效的有限元建模能力 NX MasterFEM除了能快速的獲取幾何源，在模型簡(jiǎn)化和網(wǎng)格生成方面也有她非常獨(dú)特的技術(shù)，包括幾何體提取、抽取中面、區(qū)域網(wǎng)格劃分技術(shù)、相似網(wǎng)格、焊縫/筋提取等。 這項(xiàng)獲得專利的區(qū)域網(wǎng)格section mesh技術(shù)突破了一般前后處理完全依賴于幾何體的網(wǎng)格劃分技術(shù)，可以大大加快網(wǎng)格劃分的速度和極大提高網(wǎng)格質(zhì)量、減少網(wǎng)格數(shù)量。比如，對(duì)于一些復(fù)雜的片體幾何，在生成整個(gè)幾何時(shí)往往會(huì)有許多碎面或狹長(zhǎng)條面或幾何缺陷，利用區(qū)域網(wǎng)格技術(shù)可以自動(dòng)或人工指定區(qū)域來縫合碎面和狹縫及缺陷，生成規(guī)則網(wǎng)格，也可以將來自掃描設(shè)備或其他數(shù)據(jù)源的STL幾何自動(dòng)生成大的規(guī)則區(qū)域，便于網(wǎng)格生成，她的Section on mesh技術(shù)更能快速的提高網(wǎng)格的質(zhì)量。還有她的由網(wǎng)格生成幾何拓?fù)浼夹g(shù)會(huì)大大幫助你的設(shè)計(jì)。 中面提取在航空航天領(lǐng)域十分有用，因?yàn)樵S多結(jié)構(gòu)都是薄壁構(gòu)件，需要用面網(wǎng)格（板或殼單元）來處理，幾何中面是最理想的，但許多前后處理軟件不具備這樣的功能，即使有也是很弱。NX MasterFEM的提取中面功能十分強(qiáng)大，不僅能快速提取中面幾何，還能記錄每個(gè)面的厚度，而且能快速處理面之間的連接關(guān)系。 此外她的相似網(wǎng)格技術(shù)和焊縫/筋提取技術(shù)、以及在孔的周圍生成映射網(wǎng)格也是一絕。 新一代的有限元模型管理技術(shù) — 裝配有限元（AFEM） NX MasterFEM不僅能對(duì)CAD模型進(jìn)行裝配管理，還能對(duì)有限元模型按CAD裝配進(jìn)行有限元模型的裝配進(jìn)行管理，這大大提高了系統(tǒng)級(jí)多零件有限元模型的生成效率。對(duì)于一個(gè)裝配體可以由若干個(gè)分析人員同時(shí)并行地對(duì)各個(gè)零件進(jìn)行網(wǎng)格劃分，然后直接進(jìn)行裝配，同時(shí)保持了CAD與有限元模型之間的協(xié)同性，即如果某幾個(gè)零件的設(shè)計(jì)發(fā)生改變就可以快速地對(duì)有限元模型進(jìn)行更新，而不需要從新導(dǎo)入幾何和網(wǎng)格重劃分，而且所有的材料屬性與物理屬性與幾何和網(wǎng)格無關(guān)；此外，它可以在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中定義多種裝配關(guān)系，包括一個(gè)零件的多種網(wǎng)格，一個(gè)系統(tǒng)的多種位置關(guān)系等。 廣泛的求解技術(shù) UGS PLM Solutions的數(shù)字化仿真解決方案把四個(gè)優(yōu)秀的求解器，NX NASTRAN、I-Deas Model Solution、ESC、TMG納入在NX MasterFEM的集成環(huán)境下、可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜/動(dòng)力、聲/振耦合、疲勞耐久性、氣彈性、流體、熱（輻射）分析，同時(shí)通過NX MasterFEM提供的各種求解的接口可以構(gòu)成完整的數(shù)字仿真解決方案。 3 NX NASTRAN — 提供工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的有限元求解器 由NASA組織開發(fā)的NASTRAN經(jīng)歷30多年的工程檢驗(yàn)已成為工業(yè)界公認(rèn)的分析標(biāo)準(zhǔn)，UGS PLM在2003年獲得了NASTRAN的開發(fā)權(quán)，推出了集成于NX環(huán)境下的新一代NASTRAN — NX NASTRAN。她包含以下的功能模塊： NX Nastran Basic是Nastran的核心子集,包括了一系列分析功能例如線性靜態(tài)分析,正則模態(tài)分析,線性屈曲分析以及熱傳遞分析，NX Nastran Basic為您提供了有限元分析所需的單元類型庫(kù),模型材料庫(kù)，支持強(qiáng)有力的邊界條件管理能力，提供系列的包括屈曲分析的線性算法控制能力以及無限規(guī)模的正則模態(tài)分析能力，支持穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)熱傳遞分析的解算能力。NX Nastran Basic在您的虛擬產(chǎn)品開發(fā)流程中擁有很關(guān)鍵的地位,為產(chǎn)品性能開發(fā)的數(shù)字化原型和仿真模擬提供了廣泛應(yīng)用的CAE解決方案。 NX Nastran Dynamic Response是對(duì)NX Nastran Basic的擴(kuò)充，可分析載荷和運(yùn)動(dòng)在時(shí)域或頻域范圍內(nèi)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。瞬態(tài)響應(yīng)可幫助您預(yù)測(cè)隨時(shí)間變化的輸入對(duì)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)；頻率響應(yīng)可預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)在穩(wěn)態(tài)振動(dòng)激勵(lì)下的響應(yīng)。結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)是由其固有頻率控制的，如果輸入激勵(lì)的頻率與結(jié)構(gòu)某階固有頻率接近，則會(huì)引起結(jié)構(gòu)的共振以致發(fā)生破壞，因此，了解結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)，可以避免設(shè)計(jì)的頻率落在破壞的頻率范圍內(nèi)。 NX Nastran Non-linear能分析材料非線性、幾何非線性和接觸問題，即小應(yīng)變非線性彈性、大應(yīng)變超彈性、粘彈性（蠕變）、非線性屈曲和后屈曲，還可計(jì)算非線性模態(tài)。 NX Nastran Superelements 提供了求解大型系統(tǒng)方程更有效的方法超單元，超單元模塊是NX Nastran Basic的附加模塊，它能有效地把規(guī)模很大且復(fù)雜的有限元模型分解成許多等價(jià)的子結(jié)構(gòu)，這些子結(jié)構(gòu)就叫超單元。NX Nastran超單元能應(yīng)用于所有的NX Nastran分析類型；在大規(guī)模、系統(tǒng)級(jí)分析上特別有效，例如整架飛機(jī)、整車或者整梁摩托車；逐級(jí)運(yùn)行和子裝配求解。. NX Nastran Distributed Memory Parallel可以求解非常龐大的有限元模型，利用NX Nastran DMP可以在不同的計(jì)算機(jī)上計(jì)算模型的不同部分，程序自動(dòng)將大模型拆分成一系列小部分或小區(qū)域，即區(qū)域拆分，這些小的模型同時(shí)分配到不同的計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)并行計(jì)算，區(qū)域拆分和并行計(jì)算可以大大降低對(duì)計(jì)算機(jī)資源的要求（內(nèi)存和空間），充分利用現(xiàn)有的資源計(jì)算大模型問題。 NX Nastran DMAP能夠幫助用戶在NX Nastran中實(shí)現(xiàn)二次開發(fā)，DMAP能幫助用戶改變或直接產(chǎn)生新的求解序列,通過矩陣的合并、分離、增加、刪除、或?qū)⒕仃囕敵龅接邢拊筇幚怼C(jī)構(gòu)分析、測(cè)試相關(guān)性等一些外部程序中,DMAP還允許在 NX Nastran中直接執(zhí)行外部程序。另外,用戶還可利用DMAP編寫用戶化程序, 操作數(shù)據(jù)庫(kù)流程。此外，還可以調(diào)用NX Nastran提供的上百個(gè)功能和預(yù)處理模塊，并可以實(shí)現(xiàn)條件語句If-then-else和循環(huán)。 NX Nastran Optimization傳統(tǒng)典型的人工產(chǎn)品設(shè)計(jì)循環(huán)是“建?！獪y(cè)試——評(píng)估——改進(jìn)”，但是，人工方法每次只能對(duì)一個(gè)參數(shù)發(fā)生變化后的設(shè)計(jì)效果進(jìn)行評(píng)估。NX Nastran優(yōu)化通過復(fù)雜的算法，高效自動(dòng)地在整個(gè)設(shè)計(jì)空間找到各種參數(shù)的某種特定的組合，得到優(yōu)化的設(shè)計(jì)或者性能。 為了讓程序理解你所謂的“優(yōu)化”，你必須指定設(shè)計(jì)或者性能目標(biāo)，例如最小重量、形狀約束或者最小應(yīng)力或應(yīng)變。你可改變的設(shè)計(jì)參數(shù)包括幾何、材料和連接屬性。 優(yōu)化能在很多地方發(fā)揮關(guān)鍵作用，例如飛行器的減重或減小應(yīng)力；包裝約束條件下的產(chǎn)品形狀優(yōu)化；多準(zhǔn)則換位研究例如車輛疲勞與振動(dòng)特性之間的關(guān)系。 I-Deas NX — 增強(qiáng)的分析能力 I-Deas NX系列求解器擴(kuò)展的傳統(tǒng)NASTRAN的求解能力，已成為NX Nastran的組成部分，她的產(chǎn)品壽命預(yù)測(cè)分析模塊可以預(yù)測(cè)產(chǎn)品在遭受規(guī)定循環(huán)載荷作用下的強(qiáng)度和疲勞安全性，使用單軸和雙軸的應(yīng)力循環(huán)來預(yù)測(cè)該產(chǎn)品的生命周期，利用線性和非線性的應(yīng)力結(jié)果檢驗(yàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的強(qiáng)度和疲勞安全，分析由于最大應(yīng)力和循環(huán)應(yīng)力綜合作用下模型的失效破壞問題，強(qiáng)度和疲勞安全結(jié)果幫助優(yōu)化設(shè)計(jì)確定哪些設(shè)計(jì)部位是不安全或則是保守的，無需重新解算有限元模型就能快速針對(duì)新設(shè)計(jì)進(jìn)行假定方案分析，預(yù)測(cè)改動(dòng)帶來的影響。 4 UGS PLM Solutions數(shù)字化仿真解決方案應(yīng)用 UGS PLM Solutions數(shù)字化仿真解決方案可以從以下幾個(gè)方面為您的設(shè)計(jì)提供幫助和指導(dǎo)： 零部件受力分析 首先必須校核每個(gè)零部件的強(qiáng)度，各零部件的應(yīng)力分布、變形決定其能否正常工作，可根據(jù)不同的要求作分析計(jì)算： 1. 簡(jiǎn)單的強(qiáng)度、剛度校核：僅對(duì)單個(gè)零件作線性靜力分析，通常在一小時(shí)之內(nèi)（最快幾分鐘）就可完成，得到零件的應(yīng)力分布，變形，進(jìn)行快速設(shè)計(jì)校核。 2. 零部件裝配后的分析，可以考慮各零件之間的相互作用，更真實(shí)地反映零件受力情況，包括螺釘連接，鉚釘連接處的局部應(yīng)力分布，強(qiáng)度。 工具：NX MasterFEM前處理、NX Nastran應(yīng)力分析 動(dòng)力性能分析 核心承載部件， 1. 模態(tài)分析：通過模態(tài)分析得到各階自然頻率，了解動(dòng)力性能 2. 響應(yīng)譜或隨機(jī)振動(dòng)分析模擬 3. 耐久性分析評(píng)估 工具：NX MasterFEM前處理、NX Nastran Dynamic Response、I-Deas Durability 動(dòng)力分析 1. 模態(tài)分析 2. 試驗(yàn)/分析相關(guān)性 工具：NX MasterFEM前處理、NX Nastran Basic + DMAP、MTS 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 為了降低材料成本，提高系統(tǒng)性能，必須進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析，在滿足頻率、位移和應(yīng)力約束的條件下最大限度的降低結(jié)構(gòu)重量。我們還可以對(duì)設(shè)計(jì)和制造方法提供建議，以優(yōu)化產(chǎn)品性能和易加工性。 工具：I-DEAS NX優(yōu)化模塊用于靜力、屈曲和模態(tài)分析，NASTRAN用于一些特殊的應(yīng)用。 5 UGS PLM Solutions CAE實(shí)施平臺(tái) CAE工程的基本框架 CAD/CAM平臺(tái)：UG I-Deas NX.MasterFEM前后處理系統(tǒng) NX.NASTRAN LS-Dyna Durability 。。。。。。 CAE平臺(tái) PDM 系統(tǒng) CAE工程功能的實(shí)現(xiàn) 各種分析所需的不同模型由NX MasterFEM生成并能有效的協(xié)同管理和更新 傳熱、流體及流固耦合 高度非線性、瞬間動(dòng)力學(xué) 疲勞壽命分析 可靠性分析 熱傳導(dǎo)分析 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 非線性分析 動(dòng)力響應(yīng)分析 強(qiáng)度剛度分析 。。。 Durability LS-Dyna CAE平臺(tái) 。。。。。。 NX.NASTRAN NX.MasterFEM前后處理系統(tǒng) 附錄A UGS PLM DSS產(chǎn)品介紹 1. NX MasterFEM功能介紹 2. NX Nastran功能介紹 3. UGS PLM Solutions產(chǎn)品優(yōu)勢(shì) 1. NX MasterFEM功能介紹 1.1 綜述 NX NX MasterFEM是UGS PLM Solutions系列產(chǎn)品中一個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的CAE前后處理軟件，是用于創(chuàng)建和分析有限元模型的核心仿真軟件包。這個(gè)產(chǎn)品具有多個(gè)附加模塊，但是其自身包括了全面的有限元模型仿真功能。NX NX MasterFEM的全面功能從模型準(zhǔn)備、生成、驗(yàn)證到可視化等更多能力，其接口全面支持標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)的分析和CAD系統(tǒng)，其靈活的后處理工具使有限元模型仿真這個(gè)迭代的過程變得友好、可靠并且更加快速。 NX NX MasterFEM提供你一種從建立有限元模型到查看和輸出分析結(jié)果的綜合能力，NX NX MasterFEM直接使用來自NX系列建模和裝配分析包的幾何模型，強(qiáng)大的CAD轉(zhuǎn)換接口快速正確地導(dǎo)入非原始的NX幾何，各種附加的功能模塊極大地加強(qiáng)了NX MasterFEM的有限元分析能力。 NX NX MasterFEM包含各種基本的建模功能，如：自動(dòng)或手工網(wǎng)格生成、載荷和邊界條件施加、和模型檢查等，強(qiáng)大的可視化工具可以進(jìn)行快速顯示，能同時(shí)顯示多個(gè)結(jié)果和方便地打印顯示內(nèi)容，此外，廣泛的后處理功能可以以電子表格形式查看和輸出分析結(jié)果，并提供各種圖表工具以獲得對(duì)結(jié)果的理解。 NX NX MasterFEM提供了各種成熟的模型編輯功能，包括： 以交互方式屏蔽或刪除在Master Modeler中定義的特征 有20余種增加、修改、刪除實(shí)體（點(diǎn)、曲線、面和體）的方法 為了得到殼單元的精確結(jié)果，在Master Modeler中自動(dòng)提取中面，殼單元厚度直接從中面獲取 通過I-deas NX系列的Team Data Manager，使分析數(shù)據(jù)和原始零部件幾何相關(guān)聯(lián)（如果原始零部件更新，就會(huì)通知仿真用戶，以便做適當(dāng)?shù)母拢? 獨(dú)特的體分割功能，能快速分割幾何體，從而易于網(wǎng)格控制和邊界條件定義 1.2 網(wǎng)格技術(shù) 一流的網(wǎng)格生成功能 生成能夠描述結(jié)構(gòu)剛度特性的網(wǎng)格通常是有限元建模過程中十分耗時(shí)、費(fèi)力的工作，另外，對(duì)單元類型的選擇和合適的網(wǎng)格密度以保證計(jì)算結(jié)果的有效和準(zhǔn)確是有限元分析“藝術(shù)”的必要部分。 自由網(wǎng)格剖分 NX MasterFEM能夠在曲面和幾何實(shí)體上生成用戶可控制的分布網(wǎng)格，單元數(shù)目可達(dá)數(shù)百萬。曲面可由不限數(shù)目的曲線定義；實(shí)體則可由不限數(shù)目的面構(gòu)成。NX MasterFEM能夠通過單個(gè)步驟直接對(duì)Master Modeler中幾何形體進(jìn)行自由網(wǎng)格剖分。 自由網(wǎng)格功能包括： 對(duì)面和體進(jìn)行自動(dòng)剖分，沒有拓?fù)湎拗? 線性和二次四邊形和三角形面網(wǎng)格，或者以四邊形為主，在四邊形中插入三角形網(wǎng)格，自動(dòng)降低單元扭曲。 線性，二次，或p-單元四面體網(wǎng)格劃分 p單元與幾何的匹配（高達(dá)5階） 在劃分網(wǎng)格之間定義允許的四面體網(wǎng)格的扭曲度 識(shí)別用于控制獲取結(jié)果點(diǎn)位置的錨點(diǎn)(anchor node) 識(shí)別用于網(wǎng)格定義的參考幾何、點(diǎn)和序列 可以基于幾何來定義和生成凝聚質(zhì)量、剛性桿、彈簧、間隙和阻尼單元 網(wǎng)格密度的自動(dòng)過渡 自動(dòng)定義局部網(wǎng)格密度 用戶給定的總體密度輸入 全四邊形表面網(wǎng)格過渡 基于優(yōu)化的自動(dòng)網(wǎng)格平滑和降低單元扭曲 與幾何特征相關(guān)的網(wǎng)格生成設(shè)置（當(dāng)設(shè)計(jì)幾何發(fā)生改變時(shí)進(jìn)行更新） 自適應(yīng)網(wǎng)格劃分 為了減少因網(wǎng)格引起的分析誤差，NX NX MasterFEM提供了獨(dú)特的自動(dòng)修改網(wǎng)格密度、單元階次和單元形態(tài)的功能，分析人員可以從一個(gè)比較粗的網(wǎng)格開始，然后使用自適應(yīng)功能細(xì)化模型中需要更多單元的區(qū)域以提高精度。 自適應(yīng)是基于對(duì)任意標(biāo)量分析結(jié)果的誤差估計(jì) 單元扭曲是自適應(yīng)過程中要考慮的因素 對(duì)于殼單元可以有選擇的進(jìn)行節(jié)點(diǎn)移動(dòng)、單元細(xì)分（三角形或四邊形）、和重劃分等 實(shí)體單元可以進(jìn)行節(jié)點(diǎn)移動(dòng)和有選擇的重劃分 對(duì)于四面體單元的線性靜力分析提供了p單元的自適應(yīng)功能 有選擇的p階次更新 對(duì)選擇的節(jié)點(diǎn)凍結(jié)移動(dòng) 采用r、h和p適應(yīng)相結(jié)合的自動(dòng)和自適應(yīng)網(wǎng)格劃分可以在用戶極少干預(yù)情況下進(jìn)行快速、精確的分析 映射網(wǎng)格劃分 映射網(wǎng)格劃分能在簡(jiǎn)單的表面和規(guī)則的體內(nèi)生成形狀一致的單元，具體功能包括： 在由3或4條邊構(gòu)成的面上生成線性的、二次的四邊形或三角形單元 在由5或6個(gè)面構(gòu)成的體內(nèi)生成線性、二次的六面體（磚形）或楔形單元 生成網(wǎng)格的每個(gè)邊、區(qū)域、面可以是由多條曲線構(gòu)成 退化區(qū)域用三角形或楔形單元自動(dòng)過渡 在拖拉/旋轉(zhuǎn)型體上生成磚形單元（沿著拖拉/旋轉(zhuǎn)方向生成掃略網(wǎng)格，也適用區(qū)域網(wǎng)格劃分的未縫合幾何） 指定偏差量生成不等分網(wǎng)格 只需指定幾何區(qū)域相對(duì)邊不同的單元數(shù)就能生成過渡的面網(wǎng)格 單元等分?jǐn)?shù)自動(dòng)傳遞 采用分割方法生成映射網(wǎng)格的區(qū)域保持與幾何的相關(guān)性，所以當(dāng)幾何體發(fā)生變化時(shí)映射網(wǎng)格自動(dòng)更新 網(wǎng)格密度通過用戶提示方式自動(dòng)給定 為了網(wǎng)格劃分目的的CAD簡(jiǎn)化 通常一個(gè)CAD模型會(huì)包含許多對(duì)分析不太重要的細(xì)節(jié)，那些細(xì)長(zhǎng)面、浮雕圖案（如：“Made in USA”）、小的倒角半徑、和小孔等都會(huì)令分析人員頭疼，NX MasterFEM的區(qū)域網(wǎng)格劃分(Section meshing)工具提供了一個(gè)解決此類問題區(qū)域且不影響CAD原型的手段。 區(qū)域網(wǎng)格劃分允許你在一組面而非一個(gè)單獨(dú)的面上定義和生成網(wǎng)格，它提供了各種手段幫助分析人員能夠使有限元模型捕捉到足夠的細(xì)節(jié)反映真實(shí)的CAD拓?fù)?，CAD特征在不修改CAD模型的情況下有效地去除，此外，它也能幫助分析人員對(duì)來自外部CAD的未經(jīng)縫合的幾何體進(jìn)行（自由或映射的面、體）網(wǎng)格劃分。 沒有CAD的網(wǎng)格劃分 Section-on-mesh技術(shù)允許用戶對(duì)已有的沒有CAD模型的網(wǎng)格或STL數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)格重劃分，有限元網(wǎng)格替代了CAD幾何，可以進(jìn)行殼單元和實(shí)體單元的自由和映射網(wǎng)格劃分。 自底向上(Bottom-up)的網(wǎng)格劃分 盡管極大部分問題都是采用自由或映射網(wǎng)格劃分手段，但對(duì)于某些類型的模型的建立或編輯可能通過直接建創(chuàng)節(jié)點(diǎn)和單元的方法（稱為自底向上網(wǎng)格劃分）會(huì)更容易,這些網(wǎng)格，包括過渡區(qū)域，可以直接根據(jù)線框來生成而不需要?jiǎng)?chuàng)建面，這些面也可以根據(jù)需要?jiǎng)?chuàng)建，甚至可以縫合成實(shí)體。 NX NX MasterFEM提供了廣泛的工具用于直接創(chuàng)建和編輯與幾何無關(guān)的有限元模型，主要功能包括： 拖拉和旋轉(zhuǎn)功能用于從一組梁?jiǎn)卧伤倪呅螝卧蛴伤倪呅螝卧闪骟w單元，路徑包括局部曲線坐標(biāo)和螺旋線 拷貝和鏡面反射功能可以將一組節(jié)點(diǎn)和單元進(jìn)行復(fù)制 一個(gè)表面涂層(surface-coating)命令可以在殼單元的邊上生成梁或在實(shí)體面上生成殼 可以逐個(gè)創(chuàng)建和修改單元和節(jié)點(diǎn) 單元的分割和組合 修改單元的連通性 “縫合”不相連的網(wǎng)格 旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)單元和節(jié)點(diǎn) 可以將單元投影到面上，（可選的方法，單元可以投影到單元與面之間的成某個(gè)百分比的位置） 編輯操作都是交互的（包括單元分割與組合、節(jié)點(diǎn)拖拉、移動(dòng)和替換），如果需要可以保持幾何的相關(guān)性，節(jié)點(diǎn)可以直接建立在曲線上或投影到面上。 混合方法 對(duì)于一個(gè)特定的模型，網(wǎng)格的自動(dòng)和手工劃分方法可以混合使用，這會(huì)使你生成網(wǎng)格的方法更有效。 1.3 處理及加載 完整的模型操作工具 在網(wǎng)格生成之后，還有一系列的工作要在分析之前完成，NX NX MasterFEM允許你對(duì)模型充分地操作，提供了一套圖形化的、交互式的工具。 NX NX MasterFEM允許用戶定義單個(gè)的有限元組件(component)，然后組件可以和與那些與CAD相關(guān)的系統(tǒng)有限元模型結(jié)合起來，在CAD裝配中的每個(gè)實(shí)例(instance)在有限元中定義一個(gè)對(duì)應(yīng)的實(shí)例，這些有限元的實(shí)例的相互關(guān)系使得在CAD和NX MasterFEM之間的裝配數(shù)據(jù)可以相互傳遞。 單元庫(kù) NX NX MasterFEM豐富的單元庫(kù)讓你快速、有效地各種類型問題地分析與建模，共有50多種單元，包括線性、二次形式地殼和實(shí)體單元、軸對(duì)稱殼和實(shí)體單元、梁、桿、彈簧、阻尼、質(zhì)量和間隙單元等，標(biāo)量和別的特殊單元有專門地符號(hào)表示，還有支持線性結(jié)構(gòu)分析地p單元（四面體）。 動(dòng)態(tài)導(dǎo)航 動(dòng)態(tài)導(dǎo)航功能使得交互操作更方便，比如，實(shí)體的預(yù)顯亮和對(duì)已顯亮和選擇的實(shí)體進(jìn)行控制過濾，可以使用邊界框和邏輯關(guān)系(如實(shí)體關(guān)系)，動(dòng)態(tài)導(dǎo)航使得你的選擇過程更友好。 分組 分組是對(duì)模型邏輯子集的定義和操作，它用于顯示、屬性定義、和結(jié)果計(jì)算，可以用交互的屏幕方式進(jìn)行選擇、也可以通過實(shí)體屬性如模型幾何、顏色、模型檢查結(jié)果和實(shí)體關(guān)系（與單元、物理、材料屬性關(guān)聯(lián)的節(jié)點(diǎn)）來定義組，可以運(yùn)用各種集合運(yùn)算進(jìn)行相加、相交操作或顯示組之間的區(qū)別。 動(dòng)態(tài)組幫助定義根據(jù)物理和/或材料屬性和/或顏色進(jìn)行單元分組的一個(gè)簡(jiǎn)單“處方”，可以將相關(guān)的節(jié)點(diǎn)、幾何和邊界條件包含在動(dòng)態(tài)組中。 坐標(biāo)系 可以用笛卡兒、柱和球面坐標(biāo)系定義總體和局部的運(yùn)動(dòng)，或查看某些特定的結(jié)果，如徑向和切向應(yīng)力，材料坐標(biāo)系用來定義正交異性和各向異性材料，材料定位工具（它對(duì)復(fù)合材料定義特別有用）用來建立單元坐標(biāo)系與幾何的相關(guān)性。 物理和材料屬性 可以交互地輸入如殼單元厚度和彈簧剛度值之類的物理屬性并存入模型數(shù)據(jù)庫(kù)中，也可以根據(jù)用戶需要直接從幾何模型中提取或?qū)⑾嚓P(guān)聯(lián)的屬性賦給相關(guān)的單元，屬性過濾用于特定分析程序的數(shù)據(jù)輸入。 梁截面屬性 梁的截面屬性可以是內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)截面，也可以用Master Modeler中用戶定義的線框截面來定義FEM中的梁截面。 載荷和邊界條件 NX NX MasterFEM提供了廣泛的能力來定義能正確模擬工作環(huán)境的載荷和邊界條件： 載荷可以定義在和幾何相關(guān)的點(diǎn)、邊、曲線、面或區(qū)域上 獨(dú)立于網(wǎng)格但可以根據(jù)用戶需要施加到節(jié)點(diǎn)和單元上 采用數(shù)學(xué)表達(dá)式的函數(shù)載荷 匹配到所定義點(diǎn)的表面 定義在和幾何相關(guān)的點(diǎn)、邊、曲線、面或區(qū)域上的約束 可以直接定義標(biāo)準(zhǔn)的約束，如銷、滑移和球鉸等 自動(dòng)定義基于幾何的接觸 約束可以是節(jié)點(diǎn)位移和主自由度 結(jié)構(gòu)載荷 節(jié)點(diǎn)力和溫度 單元面（法向或牽引方向）和邊壓力 加速度（重力、平移、旋轉(zhuǎn)） 環(huán)境和參考溫度 熱傳遞載荷 節(jié)點(diǎn)和分布熱源 面和邊的熱流、對(duì)流和輻射 多載荷和約束集合的定義 所有的載荷和約束以唯一的圖符顯示 基于幾何的載荷和約束的相關(guān)性在設(shè)計(jì)幾何變化時(shí)仍能維持 可以定義隨時(shí)間變化的載荷和邊界條件以正確模擬非線性載荷條件 非線性載荷和直接頻率響應(yīng)載荷和約束條件可以是離散的表格輸入或是函數(shù) 按比例的圖形顯示可以方便地驗(yàn)證載荷和邊界條件 全面的模型檢查工具 分析一個(gè)有錯(cuò)誤的模型往往是費(fèi)時(shí)的和昂貴的，有時(shí)這些錯(cuò)誤在分析之后仍檢查不到，NX NX MasterFEM提供了一套圖形化的數(shù)學(xué)工具幫助你在遞交分析之前進(jìn)行有效的檢查： 重合節(jié)點(diǎn)和單元的檢查以消除重復(fù) 自由邊和面的檢查以避免模型中不希望的裂縫 單元收縮顯示以檢查單元位置是否正確 坐標(biāo)系和單元連通性顯示以確保梁的方向和殼的法向定義正確 質(zhì)量和慣性計(jì)算以檢查模型物理和材料屬性的正確性 剛性和約束單元檢查避免重復(fù)和雙重相關(guān)性 單元搖擺性檢查，如剛性元、間隙元、彈簧元等沒有和網(wǎng)格的兩邊相連 殼和實(shí)體單元的干涉檢查 殼單元干涉修正 單元形態(tài)檢查（扭曲、翹曲等）以保證單元不會(huì)超出限定值并獲得精確的結(jié)果 此外，顯示功能幫助用戶進(jìn)行圖示化的模型檢查，確定模型物理/材料屬性的完整性、殼單元的厚度和網(wǎng)格質(zhì)量，也提供了壓力和溫度載荷的圖形化顯示，和對(duì)施加在有限元模型上的載荷進(jìn)行求和。 1.4 后處理 從分析中獲得最佳結(jié)果 融藝術(shù)和科學(xué)于一身的分析將影響設(shè)計(jì)決策，所以分析結(jié)果必須以一種可理解的方式呈現(xiàn)出來，NX MasterFEM提供了廣泛的圖形顯示和數(shù)據(jù)處理功能，采用了一種綜合的和柔性的方法使得用戶在可以有限元求解之前、中間和之后使用，后處理能力包括一個(gè)高級(jí)的可視化工具、Visualizer和其它輔助工具。 Visualizer NX NX MasterFEM的Visualizer幫助你對(duì)有限元分析結(jié)果做出專家級(jí)決策，Visualizer的快速顯示使得你能同時(shí)查看多個(gè)結(jié)果，并對(duì)顯示的結(jié)果進(jìn)行打印，也可以進(jìn)行結(jié)果的實(shí)時(shí)查詢，Visualizer提供了與Microsoft Excel的接口讀取和寫出結(jié)果。 用Visualizer可以： 創(chuàng)建 動(dòng)態(tài)的、漸進(jìn)的或光順消隱顯示 SGI、AVI和MPEG格式的電影文件 切面、輪廓、單元和箭頭形式顯示 不同顯示方式的模板 控制 數(shù)據(jù)如何顯示（如顯示哪個(gè)數(shù)據(jù)分量、使用的坐標(biāo)系統(tǒng)、是平均的還是不平均的結(jié)果） 文本、表頭和顏色 移動(dòng)、拷貝和刪除結(jié)果 顯示 多個(gè)結(jié)果的同步顯示 多窗口結(jié)果顯示 帶有指定結(jié)果的面 變形的幾何體 插入 3D探測(cè)結(jié)果標(biāo)注 3D和2D文本標(biāo)注 輸出 將顯示結(jié)果以CGM、PostScript、JPG、PNG或VRML文件輸出 單個(gè)或多個(gè)結(jié)果輸出到電子表格或Excel以進(jìn)行進(jìn)一步的處理 輸入 來自Excel或電子表格文件修改后的結(jié)果 別的后處理結(jié)果 在獲得分析結(jié)果后，NX MasterFEM提供一個(gè)廣泛的后處理工具以便于進(jìn)行進(jìn)一步的模擬，結(jié)果可以輸出給別的應(yīng)用程序，新的輸入會(huì)反饋到分析數(shù)據(jù)庫(kù)中作為新的計(jì)算結(jié)果，再進(jìn)行各種輸出。 專門的功能包括： 用于載荷工況組合的結(jié)果組合、放大和進(jìn)行“What if”研究 通過數(shù)學(xué)函數(shù)的用戶自定義結(jié)果計(jì)算，用于失效評(píng)估和其它結(jié)果評(píng)價(jià) 層狀材料后處理 由殼應(yīng)力合成結(jié)果或殼應(yīng)變結(jié)果生成層結(jié)果 層應(yīng)力/應(yīng)變結(jié)果 層失效判據(jù)結(jié)果 梁的后處理 在有限元模型上畫剪力、彎矩圖等 在梁截面上的云圖顯示 梁應(yīng)力分量的顯示（軸向、剪切、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力等） 生成梁應(yīng)力云圖 圖表 產(chǎn)生結(jié)果圖表 沿著某條邊 基于節(jié)點(diǎn)或單元的選擇 用于比較的多個(gè)圖表重疊 1.5 特點(diǎn) 與20余種主流分析程序和各種CAD系統(tǒng)提供接口支持 通過關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)材料數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問和操作 采用廣泛的自動(dòng)、半自動(dòng)和手工技術(shù)，包括自由、映射、或者自底向上的網(wǎng)格剖分技術(shù)，且各種方法能夠混合使用 運(yùn)用區(qū)域網(wǎng)格剖分技術(shù)可以將CAD拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)提取成合理的網(wǎng)格剖分區(qū)域 交互方式輸入物理和材料屬性 材料信息可保存到關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中 全面的模型操作能力，包括：分組、施加各種載荷和邊界條件 使用動(dòng)態(tài)可視化工具方便、快速地查看分析結(jié)果 可以利用后處理工具進(jìn)行后繼分析處理或輸入/輸出需要的信息 與CAD環(huán)境無縫集成能力， 有各種各樣的接口用于不常用的分析類型，EDS提供直接的接口，以及20多個(gè)軟件供應(yīng)商提供與NX MasterFEM的接口。 直接接口有ABAQUS、ANSYS、和NASTRAN，與PAM-Crash、LS-DYNA和RADIOSS的工具包式接口可以和NX MasterFEM之間進(jìn)行前處理數(shù)據(jù)的相互傳遞。 2. NX Nastran功能介紹（參見3.NX NASTRAN — 提供工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的有限元求解器） 3. UGS PLM Solutions產(chǎn)品優(yōu)勢(shì) 強(qiáng)大的CAD/CAE集成協(xié)同功能： 做CAE分析，花在前處理上的工作往往占整個(gè)工作量的70%左右，如CAD模型的清理、CAD模型的抽取、網(wǎng)格的劃分、裝配、邊界條件和載荷的施加等。NX MasterFEM作為專業(yè)高端前處理軟件，與其他公司的產(chǎn)品相比具有無可比擬的優(yōu)勢(shì)： a. NX MasterFEM強(qiáng)大的CAD建模功能，可以非常方便的生成和管理復(fù)雜的CAD模型，其他軟件的模型生成功能非常有限，通常需要借用某一CAD軟件來生成模型。 b. NX MasterFEM對(duì)市場(chǎng)上流行的CAD軟件，如UG、CATIA、PRO/E的模型導(dǎo)入非常方便，支持的CAD數(shù)據(jù)格式比其他軟件更多更全，導(dǎo)入的模型質(zhì)量更好。 c. NX MasterFEM強(qiáng)大的模型清理功能可以很高效容易的對(duì)導(dǎo)入和生成的模型進(jìn)行清理工作，如消除空洞、倒角、重疊面等，而其他軟件在這方面功能非常有限，有時(shí)導(dǎo)入的模型根本就不能進(jìn)行相關(guān)的CAD操作，不得不借助其他的軟件來進(jìn)行處理， d. NX MasterFEM強(qiáng)大的拓?fù)渚W(wǎng)格劃分和區(qū)域網(wǎng)格劃分技術(shù)可以很快速的建立CAE模型，并能與CAD模型進(jìn)行完美的協(xié)同，如設(shè)計(jì)改進(jìn)CAD模型，CAE模型自動(dòng)協(xié)同改變，而改變CAE模型，可方便生成CAD模型。其他軟件在這方面有很大的局限性，它基于實(shí)體的網(wǎng)格劃分技術(shù)導(dǎo)致網(wǎng)格生成后，幾何實(shí)體就不能改動(dòng)，需要設(shè)計(jì)改進(jìn)時(shí)必須先把網(wǎng)格刪除，改進(jìn)后再重新分網(wǎng)，同理改進(jìn)CAE模型不能得到CAD模型。 e. NX MasterFEM可以很方便的對(duì)各部件進(jìn)行管理，如進(jìn)行相關(guān)特征的刪除，部件特性的定義等，并能自動(dòng)識(shí)別CAD模型中的PART定義，這對(duì)于復(fù)雜的大型部件非常重要，而其他軟件在這方面明顯欠缺，從其他CAD軟件導(dǎo)入的模型一般情況下變成了一個(gè)PART，需要花費(fèi)大量的時(shí)間來重新定義PART，并且管理各PART也非常不方便。其實(shí)這個(gè)功能在各種通用的CAE前處理軟件中都已非常普及，但其他軟件一直沒有這方面的功能。 f. NX MasterFEM強(qiáng)大的裝配功能使其他軟件相形見拙，MasterFEM利用CAD軟件強(qiáng)大的裝配和管理功能是復(fù)雜模型的建立非常方便，并能自動(dòng)生成焊點(diǎn)，這在其他軟件中做不到，要進(jìn)行裝配必須一個(gè)PART一個(gè)PART根據(jù)工作平面來進(jìn)行移動(dòng)，非常不方便。 g. NX MasterFEM強(qiáng)大的中面抽取功能，從CAD模型向CAE模型的轉(zhuǎn)變過程中，對(duì)于很多的薄殼部件，常常需要從體模型轉(zhuǎn)變?yōu)槊婺Ｐ?，精確的生成CAE模型要求前處理器具有薄殼的中面抽取功能，MasterFEM可以很方便的進(jìn)行中面抽取，大大加速CAE模型的建立過程，而其他軟件沒有中面抽取功能，只能近似的使用上表面或下表面，在相交的地方還需要進(jìn)行人工的連接，非常不方便和不精確。 強(qiáng)大的CAE/CAD/PLM集成功能 UGS PLM SOLUTIONS作為著名的CAD/CAE和PLM供應(yīng)商，在系統(tǒng)集成和項(xiàng)目實(shí)施方面具有豐富的經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)勢(shì)： CAE分析通過PLM與CAD完美的集成在一起，真正做到在產(chǎn)品生命周期和設(shè)計(jì)流程中發(fā)揮作用，做到并行的處理CAD設(shè)計(jì)改進(jìn)和CAE分析，提供一個(gè)全新的流程設(shè)計(jì)概念。 對(duì)于一個(gè)大型企業(yè)來說，各種CAD/CAE數(shù)據(jù)的管理常導(dǎo)致大量的時(shí)間浪費(fèi)和人為錯(cuò)誤的發(fā)生，而UGS PLM SOLUTIONS的Digital Simulation CAE解決方案把CAE和CAD的數(shù)據(jù)管理和通訊完美的集成到PLM系統(tǒng)中，可以很方便的跟蹤幾何和CAE模型的改變和改進(jìn)，協(xié)同各部門之間的工作步驟和流程，改變了數(shù)據(jù)交換和共享的方法和途徑。而其他軟件作為純粹的CAE供應(yīng)商，沒有辦法做到流程的集成性，并在與CAD模型交互方面就遇到大量的問題。 附錄B HyperMesh功能介紹 HyperMesh是一個(gè)高效的有限元前后處理器，能夠建立各種復(fù)雜模型的有限元和有限差分模型，與多種cad和cae軟件有良好的接口并具有高效的網(wǎng)格劃分功能。 強(qiáng)大的幾何輸入、輸出功能 強(qiáng)大的幾何輸入功能，支持多種格式的復(fù)雜裝配幾何模型讀入，如CATIA、UG、Pro/E、STEP、IGES、PDGS、DXF、STL、VDAFS等格式的輸入，支持UG動(dòng)態(tài)裝配，并可設(shè)定幾何容差，修復(fù)幾何模型。支持IGES格式輸出。Model browser 功能有效管理復(fù)雜幾何和有限元裝配模型。 方便靈活的幾何清理功能 支持多種自動(dòng)化和人工化的幾何清理功能，各種縫隙縫合，復(fù)雜曲面修補(bǔ)，去除相貫倒角、孔洞等細(xì)小特征，薄殼實(shí)體中面抽取。 良好客戶二次開發(fā)環(huán)境 HyperMesh提供了多種開發(fā)工具，便于用戶進(jìn)行二次開發(fā)。 基本的宏命令：用戶可以創(chuàng)建宏命令，使若干步建模過程自動(dòng)完成 用戶化定制工具：用戶可以利用Tcl/Tk在HyperMesh中建立用戶化定制方案 配置HyperMesh的界面：對(duì)HyperMesh的菜單系統(tǒng)進(jìn)行重新布局定義，使界面更易于使用 輸出模板：通過用戶輸出模板，可以將HyperMesh數(shù)據(jù)庫(kù)以其它求解器和程序可以閱讀的格式輸出 輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化器：可以在HyperMesh加入您自己的輸入數(shù)據(jù)翻譯器，擴(kuò)充HyperMesh的接口支持功能，解讀不同的分析數(shù)據(jù)卡 結(jié)果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化器：您可以創(chuàng)建自己特定的結(jié)果翻譯器，利用所提供的工具，將特定的分析結(jié)果轉(zhuǎn)換成HyperMesh的結(jié)果格式 與主流求解器無縫集成 支持十余種求解器NASTRAN, ABAQUS, LS-DYNA3D, PAMCRASH, ANYSYS, RADIOSS, OPTISTRUCT，MARC等有限元文件的輸入和輸出。 為各個(gè)求解器定制專業(yè)界面，如ABAQUS, LS-DYNA3D ，ANYSYS接觸導(dǎo)向定義，針對(duì)汽車碰撞的安全帶和氣囊等專業(yè)模塊?？删庉嬍娇ㄆ藛屋斎耄c求解器無縫集成。 用戶還可根據(jù)需要開發(fā)求解器模板。 高質(zhì)量的網(wǎng)格劃分 完善的互動(dòng)式二維和三維單元?jiǎng)澐止ぞ?。用戶在劃分過程中能夠?qū)γ總€(gè)面進(jìn)行網(wǎng)格參數(shù)調(diào)節(jié)，如單元密度、單元偏置梯度、網(wǎng)格劃分算法等。HyperMesh提供了多種三維單元生成方式用于構(gòu)建高質(zhì)量的四面體、六面體網(wǎng)格和CFD網(wǎng)格。Macro菜單和快捷鍵編輯網(wǎng)格更為迅速靈活，大大提高了工作效率。 多種形式的網(wǎng)格質(zhì)量檢查菜單，用戶可以實(shí)時(shí)控制單元質(zhì)量，另外還提供了多種網(wǎng)格質(zhì)量修改工具。 焊接單元的自動(dòng)創(chuàng)建 提供了多種焊接單元生成方法。其中利用Connector進(jìn)行大規(guī)模自動(dòng)化焊接單元轉(zhuǎn)化，大大減少了手工單元生成，同時(shí)還提供了各類焊接單元質(zhì)量檢查工具。 有限元二次快速建模 支持由網(wǎng)格直接生成幾何進(jìn)行二次有限元建模。 Morph功能支持高質(zhì)量的快速修改有限元模型，并且可以施加多種約束如對(duì)稱，設(shè)定變形軌跡如沿設(shè)定平面、半徑、直線調(diào)整形狀等。 多種類型的后處理瀏覽 HyperMesh中提供了一整套后處理功能，能夠使您方便精確地理解和分析復(fù)雜的模擬結(jié)果。 HyperMesh還提供了一整套可視化工具，使用等勢(shì)面、變形結(jié)果、等高線、瞬時(shí)結(jié)果、向量繪制以及用切割面輪廓線等方式對(duì)結(jié)果進(jìn)行顯示。HyperMesh還能進(jìn)行變形、線性、復(fù)雜模態(tài)和瞬態(tài)動(dòng)畫顯示，能夠迅速找出問題區(qū)域，縮短結(jié)果評(píng)估花費(fèi)的時(shí)間。還可以利用Hyperview,HyperGraph軟件進(jìn)行后處理顯示。 Altair HyperView是一個(gè)完整的后處理軟件和可視化用戶環(huán)境，用于處理有限元分析（FEA）數(shù)據(jù)、多體動(dòng)力系統(tǒng)模擬數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)和工程數(shù)據(jù)等。它具有多種后處理功能，在CAE的后處理速度和集成方面創(chuàng)造了一個(gè)新的典范。 HyperView的各個(gè)過程具有自動(dòng)操作的特點(diǎn)，能夠讓您交互地顯示數(shù)據(jù)、進(jìn)行數(shù)據(jù)捕捉、對(duì)后處理數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)置等。HyperView還能將三維動(dòng)畫結(jié)果存儲(chǔ)為Altair的壓縮格式，即.h3d格式，這樣就可以用Altair HyperView Player播放器對(duì)CAE分析結(jié)果在三維網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中進(jìn)行顯示和共享。 HyperView軟件優(yōu)點(diǎn) 具有高性能的直觀的圖形界面，能夠降低工程分析的時(shí)間和成本 具有業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的三維圖形顯示功能 可以直接讀取多種CAE求解器的輸出結(jié)果，還可以讀取Altair H3D二進(jìn)制壓縮格式。 求解器類型: –ABAQUS .odb –NASTRAN .op2 –ANSYS .rst & .rth –HM .res –LS-DYNA –PAMCRASH –RADIOSS 可以直接讀入多種CAE模型文件，如果在HyperMesh中創(chuàng)建的還可以保留Component names，Component colors，Assemblies信息 對(duì)Altair HyperGraph的各種XY繪圖功能提供調(diào)整促進(jìn)作用 具有一個(gè)可以進(jìn)行完全用戶化設(shè)置的界面——可對(duì)其界面和工具進(jìn)行用戶化設(shè)置，以使之與您的工程環(huán)境相適應(yīng) 可以對(duì)FEA和多體動(dòng)畫、XY圖形以及視頻數(shù)據(jù)等結(jié)果進(jìn)行同步顯示 可以在一個(gè)窗口中疊放多個(gè)CAE模型 可以顯示各種動(dòng)畫類型，如：自適應(yīng)網(wǎng)格、柔性體的多體動(dòng)力學(xué)模型 可以與Altair HyperView Player播放器直接連接，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊和信息交流 以HyperWork單位點(diǎn)數(shù)定價(jià)，物有所值，可為您的軟件投資提供最大功能 客戶化功能 生成報(bào)表：自動(dòng)生成并提交標(biāo)準(zhǔn)的后處理數(shù)據(jù)，并對(duì)結(jié)果迅速比較，或進(jìn)行相關(guān)分析研究 繪圖宏命令：通過使用繪圖宏命令，調(diào)用經(jīng)常使用的數(shù)學(xué)函數(shù)，并可以反復(fù)執(zhí)行 定制工具：可以創(chuàng)建交互式對(duì)話框，通過它來輸入信息、進(jìn)行決策、執(zhí)行程序等 定制下拉菜單：可以在軟件中添加用戶自定義的菜單，從而可以很方便地執(zhí)行生成報(bào)表、 繪圖宏、定制工具以及其它外部應(yīng)用程序 Templex編程：創(chuàng)建用戶曲線數(shù)學(xué)函數(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，在一個(gè)繪圖窗口中用注解和標(biāo)簽對(duì)曲線進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。Templex還可以用于對(duì)文本進(jìn)行參數(shù)化顯示 HyperView支持?jǐn)?shù)據(jù)類型 HyperView支持各種不同的計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）求解器的數(shù)據(jù)格式，進(jìn)行后處理操作。除了能夠直接讀取一些求解器格式外，HyperView還通過翻譯器將另一些求解器數(shù)據(jù)格式（如NASTRAN、ABAQUS、ANSYS等）轉(zhuǎn)換成Altair H3D二進(jìn)制壓縮格式，對(duì)這些求解器提供支持。另外，HyperView還具有較強(qiáng)的靈活性，可以為任何求解器創(chuàng)建特殊的翻譯器，來擴(kuò)大其求解器的支持范圍。HyperView動(dòng)畫軟件提供了一整套交互的后處理功能，從而使結(jié)果顯示大大改善。HyperView可以對(duì)各種CAE結(jié)果進(jìn)行動(dòng)畫顯示，包括自適應(yīng)網(wǎng)格和柔性體多體動(dòng)力模型等。用戶可以即時(shí)使用動(dòng)態(tài)測(cè)量等功能對(duì)這些模型、零件和部件進(jìn)行跟蹤檢測(cè)，還有切割面、跟蹤、圖形注釋等等。另外還通過等高線進(jìn)行變形的、線性的、模態(tài)和瞬態(tài)的動(dòng)畫顯示等。 HyperView過程自動(dòng)化 HyperView的視頻動(dòng)畫程序中，引入了獨(dú)特功能，可以閱讀電子視頻文件，并使其與CAE動(dòng)畫和XY繪圖信息保持同步，提高了后處理模擬能力及數(shù)據(jù)的相關(guān)性。視頻動(dòng)畫程序可以直接讀取和輸出最標(biāo)準(zhǔn)的電影文件格式，包括AVI、BMP、TIFF和JPEG等。用戶還能夠?qū)σ曨l文件直接進(jìn)行像素——像素間的測(cè)量，可以對(duì)多個(gè)視頻文件進(jìn)行重疊，可以添加眉頭和頁(yè)腳以及注解等。另外還可以通過電影幻燈（filmstrip）選項(xiàng)，對(duì)視頻畫面進(jìn)行交錯(cuò)延遲顯示。 HyperView繪圖程序及詳細(xì)的繪圖信息 HyperView的繪圖程序是一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析器和繪圖工具，與多種流行的文件格式有接口。具有圖形用戶界面，可以直接對(duì)其各種功能進(jìn)行操作，非常便于使用。可以在圖形上任意一點(diǎn)做標(biāo)簽，可以直接點(diǎn)擊軸的標(biāo)識(shí)符、圖標(biāo)符號(hào)、圖形的眉頭和頁(yè)腳等，以便編輯與更改。還可以用內(nèi)置的文本和數(shù)字處理器（Templex）對(duì)圖形作詳細(xì)的注解。其內(nèi)部的高級(jí)數(shù)學(xué)處理器運(yùn)行穩(wěn)定方便，能夠處理最復(fù)雜的數(shù)學(xué)表達(dá)式。 Altair HyperView Player Altair HyperView Player能夠讓客戶通過因特網(wǎng)瀏覽三維CAE模型和結(jié)果。它為分散型企業(yè)提供了貫穿整個(gè)設(shè)計(jì)過程的產(chǎn)品數(shù)據(jù)可視化協(xié)同解決方案。HyperView Player包括一個(gè)網(wǎng)絡(luò)瀏覽插件，同時(shí)可以在PC和UNIX 機(jī)上單獨(dú)運(yùn)行。 HyperView Player能夠有效地讓CAE工程師同其他領(lǐng)域的工程師交流分析結(jié)果，使得在開發(fā)過程中改善產(chǎn)品設(shè)計(jì)。HyperView Player采用Altair公司緊湊式.h3d數(shù)據(jù)格式，它可以能夠讓分析人員、測(cè)試工程師、模具師、產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師以及產(chǎn)品經(jīng)理等輕松地分享產(chǎn)品信息。 HyperView Player 還可以為銷售、市場(chǎng)、金融、出版和工程等領(lǐng)域的專業(yè)人員，創(chuàng)建包含大信息量的3D的多媒體介紹報(bào)告、文檔、提案、項(xiàng)目報(bào)告和網(wǎng)頁(yè)。 HyperView Player 的顯著特點(diǎn) . 支持在PC和UNIX機(jī)器上運(yùn)行 PC:Microsoft Internet Explorer 4.X及以上軟件系統(tǒng) UNIX:Netscape Navigator 4.7X及以上軟件系統(tǒng) . 可在網(wǎng)頁(yè)瀏覽器之外的桌面單獨(dú)運(yùn)行 . 對(duì)載入文件提供文件定位瀏覽功能 . 可以遞交單幀靜態(tài)畫面打印文件或直接打印 . 控制動(dòng)畫播放速度 . 在HTML中插入H3D 文件只需指定其特定路徑 . 簡(jiǎn)單的 HTML 文件語句 . 支持HyperView 生成的各類結(jié)果 – 等值面 – 矢量 – 張量 – 疊加結(jié)果以及復(fù)合圖例顯示 . 支持在一個(gè)網(wǎng)頁(yè)中插入多個(gè)HyperView Player窗口 附錄C UGS公司介紹 UGS公司是產(chǎn)品全生命周期管理(PLM)市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者，它所提供的軟件和服務(wù)可以幫助制造業(yè)企業(yè)優(yōu)化產(chǎn)品全生命周期的過程。作為全球IT服務(wù)業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者EDS的一個(gè)子公司，UGS成立于2001年9月，由原UGS和原SDRC重組合并而成。UGS為全球24,000多家客戶帶來了空前的價(jià)值，它不僅提供業(yè)界最強(qiáng)有力的、面向產(chǎn)品全生命周期管理（PLM），包括產(chǎn)品開發(fā)、制造規(guī)劃、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、電子商務(wù)等的產(chǎn)品解決方案；而且還提供一整套面向產(chǎn)品的完善的服務(wù)。同時(shí)，這些產(chǎn)品和服務(wù)還能夠與EDS其它幾個(gè)業(yè)務(wù)部門，包括全球著名的咨詢顧問公司A.T. Kearney、業(yè)務(wù)流程管理業(yè)務(wù)部、電子商務(wù)解決方案業(yè)務(wù)部及信息系統(tǒng)解決方案業(yè)務(wù)部的專業(yè)咨詢技術(shù)和世界級(jí)IT服務(wù)相集成，對(duì)于需要通過PLM尋求最大化利潤(rùn)的制造業(yè)企業(yè)來說，具有無可比擬的優(yōu)勢(shì)。 UGS公司理念 在PLM Solutions中，我們可以提供世界上最全面、最廣泛的產(chǎn)品全生命周期管理的解決方案。我們是世界上唯一可在如下的重要領(lǐng)域中提供協(xié)同方案的公司：產(chǎn)品開發(fā)、制造規(guī)劃、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、協(xié)同商務(wù)以及專家服務(wù)及咨詢。 我們的PLM策略重點(diǎn)在于為制造業(yè)的公司創(chuàng)造更高的效率，并提供創(chuàng)新的意識(shí)，以滿足這些公司自身客戶的需求。這個(gè)策略的核心在于開放技術(shù)及開放商務(wù)關(guān)系的理念，這個(gè)理念將為PLM領(lǐng)域建立工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 原UGS PLM Solutions公司首席執(zhí)行官，現(xiàn)任UGS總裁Tony Affuso先生充滿信心地表示：“我們的目標(biāo)是為您及您的客戶創(chuàng)造價(jià)值，目前在制造業(yè)中，使用UGS解決方案來開發(fā)和管理產(chǎn)品數(shù)字化定義的用戶比使用其它方案的用戶要多。我們所提供的廣泛產(chǎn)品可以幫助您優(yōu)化整個(gè)產(chǎn)品生命周期，并同時(shí)提升我們作為您PLM合作者的價(jià)值?！? 憑借現(xiàn)有160萬套軟件的裝機(jī)量，UGS已成為業(yè)界提供產(chǎn)品生命周期管理解決方案的領(lǐng)導(dǎo)者，并能更好地借助并加強(qiáng)EDS豐富的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)。 UGS解決方案特色 基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)的解決方案 UG軟件是一個(gè)基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)的CAD/CAE/CAM集成軟件，在統(tǒng)一的集成環(huán)境下提供了從設(shè)計(jì)、分析到加工等方面的完整功能。同時(shí)，UG軟件產(chǎn)生的各種工程數(shù)據(jù)都是存放在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)中，保證了數(shù)據(jù)的唯一性。 UGS公司的實(shí)體建模核心技術(shù)Parasolid正在迅速成為CAD/CAE/CAM系統(tǒng)、商業(yè)、企業(yè)內(nèi)部系統(tǒng)及數(shù)據(jù)交換應(yīng)用等方面事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)際上許多軟件，如UG、PTC/Desktop、SolidEdge、Dassault/SolidWork、ANSYS、NASTRAN、ADAMS等，都是采用Parasolid作為圖形核心。因而只有UG軟件能夠做到與專業(yè)軟件（ADAMS、ANSYS、NASTRAN等）的無縫集成，滿足企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)的專業(yè)需求。 在硬件平臺(tái)上，UG支持不同的硬件平臺(tái)（工作站或個(gè)人電腦）、軟件平臺(tái)（UNIX或Windows）。UG保證軟件界面以及數(shù)據(jù)的一致性，給用戶以最大限度的選擇硬件平臺(tái)的權(quán)利。 同步的工程應(yīng)用 UG提供的MasterModel主模型技術(shù)和UG/WAVE并行開發(fā)技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用的同步提供了技術(shù)保證。同時(shí)，在PDM的支持下，能夠?qū)崿F(xiàn)面向虛擬企業(yè)的同步工程應(yīng)用。 協(xié)同的產(chǎn)品開發(fā) UGS在企業(yè)市場(chǎng)銷售、產(chǎn)品開發(fā)、零部件管理、供應(yīng)商、制造過程規(guī)劃、生產(chǎn)管理、銷售與分配、維護(hù)與服務(wù)等方面提供全面的協(xié)同作業(yè)。 集成的數(shù)據(jù)管理 UGS不僅提供對(duì)UG和Teamcenter的數(shù)據(jù)集成，而且提供對(duì)第三方軟件，如AutoCAD、ANSYS、ADAMS等軟件數(shù)據(jù)的封裝與集成，確保企業(yè)所有的軟件系統(tǒng)組成一個(gè)集成的應(yīng)用環(huán)境。 完整、開放的系統(tǒng) UGS公司提供完整的解決方案： CAX系統(tǒng)核心：Parasolid 中端CAD系統(tǒng)：SolidEdge 高端CAX系統(tǒng)：UG NX 企業(yè)級(jí)PLM系統(tǒng)：TeamCenter（PDM、項(xiàng)目管理、需求管理…） 基于互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同環(huán)境系統(tǒng)：e-Vis、e-Factory 專業(yè)化、本地化的服務(wù)支持 UGS公司是最先通過ISO9001質(zhì)量認(rèn)證的軟件公司，使得用戶的技術(shù)支持服務(wù)得到有力的保證。其服務(wù)體系既有本地，也有區(qū)域和全球的技術(shù)支持，為用戶提供不同應(yīng)用領(lǐng)域和不同應(yīng)用深度的服務(wù)。該服務(wù)體系擁有三十多年的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，具有很強(qiáng)的專業(yè)性。 UGS在中國(guó)設(shè)立了合作研發(fā)機(jī)構(gòu)，先后與華中理工大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等設(shè)立了合作研發(fā)機(jī)構(gòu)，開發(fā)滿足中國(guó)企業(yè)需要的軟件產(chǎn)品。同時(shí)，UGS與中國(guó)著名大學(xué)，如清華大學(xué)、上海交大、重慶大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、南京航空航天大學(xué)等高校，建立了良好的合作關(guān)系，為企業(yè)的項(xiàng)目實(shí)施、人才培訓(xùn)提供保證。 UGS在中國(guó)擁有三千多個(gè)用戶，在不同的行業(yè)、不同的領(lǐng)域擁有大量的二次開發(fā)成果，如軟件漢化、國(guó)標(biāo)化以及行業(yè)專業(yè)系統(tǒng)開發(fā)等，為深化UGS產(chǎn)品在中國(guó)的推廣應(yīng)用積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。 UGS原廠商進(jìn)入中國(guó)已有十余年的歷史，設(shè)有直銷、服務(wù)的辦事處，為用戶提供快捷的服務(wù)。UGS在中國(guó)有一支100多人的專業(yè)隊(duì)伍，其中擁有航空航天、汽車、電子電器專業(yè)組，為