Cosmos/Works——工程师设计分析工具
作者: 来源于:
2003-5-22 15:33:45

 

    为设计工程师在SolidWorks的环境下,提供比较完整的分析手段。凭借先进的快速有限元技术(FFE),工程师能非常迅速地实现对大规模的复杂设计的分析和验证,并且获得修正和优化设计所需的必要信息。分析的模型和结果和SolidWorks共享一个数据库,这意味着设计与分析数据将没有繁琐的双向转换操作,分析也因而与计量单位无关。在几何模型上,可以直接定义载荷和边界条件,如同生成几何特征,设计的数据库也会相应地自动更新。计算结果也可以直观地显示在SolidWorks精确的设计模型上。这样的环境即操作简单、又节省时间,而且硬盘空间资源要求很小。

直观的分析管理
  分析任务、载荷、边界条件、有限元网格和计算结果等数据,直观地列入图形化的树形分析管理器中。于SolidWorks特征管理器相同,分析管理中的分析特征可以编辑,支持拖动放置的操作方式。这样的分析管理,模型定义清晰,分析任务井井有条,从而提高了工作效率。分析的过程即可以用SolidWorks的下拉菜实现,也可以直接在分析管理器中进行。

有限元网格
  能在划分复杂形状零件的有限元网格时无需删除某些特征,划分的有限元网格是双精度的。FFE技术帮助了有限单元的快速生成,使几何模型可反复修改,修改后网格单元能很快重新生成。对薄壁零件,有限单元可采用壳单元进行分析,于实体单元相比,降低了单元数量,减少了求解的时间。

载荷和边界条件
载荷和边界条件能直接指定在SolidWorks实体的几何特征上,并且和几何特征有相关性。载荷和边界条件的指定能智能地识别实体模型的几何形状和自动指定合适的约束条件,如分布压力可指定在圆柱面和球面上。对载荷和边界条件,可进行拖动放置的操作方式。

FFE 快速有限元技术
  FFE技术完成是具有历史意义的,在求解复杂问题时,比传统的方法甚至快百倍,节省存储空间达95%。FFE采用先进的数据库管理技术、P方法和新的算法;并且,内部的检查系统能确定问题建立的正确性和是否足够的存储空间用于求解。
FFE在分析运行是有进程显示,可估计完成求解所需的时间和进程的当前位置。这样,可确定要等待多长时间,虽然从不会等待很长时间。
对求解复杂设计问的题,通常H方法需用大量自由度描述模型,而P方法也需用较高的多项式阶数或较多的算术运算。两者都将增加大量的计算时间。FFE能在高阶进行正确的近似,因而空前地提高效率。这意味着FFE能同时高效地求解大量的方程,从而克服了传统的瓶颈问题。

装配体的分析

  传统的方法是分离成多个问题来解决,需经历拆散装配体、人工计算每个零件所受的反力,然后分开分析各个零件。缺点是显然的,没有装配的特性、没有零件和零件的相互作用、繁琐的人工处理过程、耗费大量的时间和问题的错误定义。
而新的方法是直接对装配体分析,整体地划分单元网格、只需在装配体上指定整体载荷和边界条件、可赋予各个零件不同的材料性质,并只一次进行求解。用这样方法,容易定义问题,快速对装配体分析,并获得精确的分析结果。

设计报告的编制
  分析的结果支持Web浏览器的HTML和VRML(虚拟现实)格式文件、Windows的AVI动画格式文件和通用的TXT格式文件,可方便地进行信息的交换和在Internet、Intranet上发布或浏览设计报告。
 

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