Simpack 機構運動學分析
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SIMPACK為一泛用型多體動力學軟體,由德國INTEC Gmbh所開發,以多體系統計算動力學(Computational Dynamics of Multibody Systems)為基礎,針對機械、機電系統運動學與動力學模型以系統級的規模作動態模擬的多體動力學分析軟體,對複雜多體系統的振動特性、受力、加速度等物理量進行描述,以預測系統的運動學、動力學性能。

SIMPACK包含多個專業模組、專業領域的虛擬樣機與開發建模元件(Modeling Elements),模組與元件的功能是與SIEMENS、MAN、MERCEDES、DLR等業界龍頭公司和研發單位合作,針對行業或產品進行開發,使SIMPACK的分析能力深受業界青睞,諸如Daimler AG、Bombardier、 Siemens、BMW等。 其應用面從產品概念設計、詳細設計、試驗研究、故障診斷以及產品維護的全生命週期都能夠提供。

前後處理器

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Pre/Post Processor

SIMPACK依功能可以分為前處理、後處理、DOE與Wizard四個子頁籤,多功能跨另域的建模工具分布於數百種建模元件(如物體、絞接、力元與激勵等)中,沒有領域上明顯的區別,方便使用者靈活應用,並透過3D可視化與2D拓撲介面快速了解模型零件與零件間形體與交互關係。 專業模組之建模功能分布於各個建模元件中,沒有領域上明顯的區別,方便使用者靈活應用,並透過3D可視化與2D拓撲介面快速了解模型零件與零件間形體與交互關係。 後處理可呈現結果2D image、diagram或3D動畫,透過Session Tree清楚歸納分析結果,並將系列設變結果同步進行比較。後處理亦提供種類廣泛的濾波器以進一步處理分析資料。

求解器

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Solvers

SIMPACK求解器將模型資料轉換為一組非線性微分代數方程(Differential-algebraic equations, DAE),其中包含運動微分方程、動力方程、控制元件和力的一階狀態與其他建模元件的代數方程等五個子集。

而SIMPACK採用先進的相對座標系建模,生成的動力學方程組數目最小,因而求解速度最快。當模型中運動的零部件越多,自由度越大時,尤其轉子模型的計算中,這種建模方法所帶來的優勢尤為明顯。同時,遞迴演算法保證了求解的穩定性和可靠性,這些性能已經獲得航太、汽車、鐵道等行業在內的無數工程項目的測試與驗證。

針對系統平衡、時域積分、特徵值提取、操作振形(Operating deflection shapes, ODS)分析、線性系統分析等多種模擬類型,SIMPACK提供多樣先進求解器,以獲取系統的動力學響應。SIMPACK求解器亦能考慮多物理場系統,例如結構-電磁耦合的機電系統、結構-空氣動力學耦合的風洞系統等。此外,可達成機械、控制、液壓一體化模擬分析,準確理解機械系統與控制系統之間的相互作用。另外,NVH模組中,還可以在頻域內分析系統的振動、衝擊與噪聲。

相關模組

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專業模組

SIMPACK與數個領導企業及國家級研究單位共同發展了12個專業模組,SIEMENS、MAN、MERCEDES、DLR等業界龍頭公司和研發單位合作,針對行業或產品進行開發,部分更結合該領域上專用分析求解軟體(第三方軟體),以擴充分析的多元與可能性。 More

高性能運算

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HPC

SIMPACK的內建先進求解器中最為廣泛應用之積分求解器SODASRT 2,是SIMPACK基於開源的DASSL積分器開發成為自己的多體積分器,以後向為分法(Backward differentiation formula, BDF)方法運算,非常適合“剛性”模型(大的特徵值範圍),擁有求解DAE 能力,求解速度高達聲學級別,且穩健度佳,能在極端不平衡位置開始模擬。

Simpack 機構運動學分析 應用領域

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