当前位置:软服之家 > 产品介绍 > CATIA 设计CAE 从飞机、车辆动力学到电力系统,实现多学科的建模与仿真

CATIA 设计CAE 从飞机、车辆动力学到电力系统,实现多学科的建模与仿真

[ 产品介绍 ]    15989249509软服之家-玉言    2021-10-13 14:18    举报

Modelica 系统资源库由领域专家开发。共同使用基于达索系统 Modelica 的解决方案(CATIA 3DEXPERIENCE 或 Dymola),快速建模和模拟跨多个工程专业(从飞机和车辆动力学到电力系统)的复杂系统行为。

完整且统一的设计CAE解决方案:

 
  • 多专业丰富的Modelica系统资源库,助力实现系统级、多学科协同的仿真验证。
  • 涵盖汽车、航空航天、等多个工程专业的仿真资源。
  • 同CATIA\3DE平台无缝集成能力,能够实现设计、仿真、工程的无缝结合。

角色/功能

电池系统库

通过基于 Modelica 的仿真库将电池仿真融入系统级别,支持将电池集成到复杂系统以及电气存储系统的设计中:

 
  • 随时可实施关于电池的重要 ISO 规范。
  • 适合多种电池形状和化学特性的预配置模型。
  • 物理类接口使该库在所有 Modelica 库中都可以兼容。
  • 随时可用的仿真测试台,适用于能源效率、起动功率和容量的相关 ISO 规范。

系统行为优化

优化和调整设备或其控制器的系统参数,以针对多种条件和多种情况改善系统动态:

 
  • 调整 Modelica 模型参数以提高系统性能,例如变速箱的齿轮比或系统控制器的参数。
  • 优化系统参数,以便改善整体系统行为。
  • 从仿真结果派生数学优化标准(按频率响应或本征值分析)。

无刷直流驱动系统库

允许在系统中集成无刷直流电机和控制装置:

 
  • 涵盖由于不同复杂程度而造成的各种情况。
  • 可轻松地配合其他技术领域(机械、散热),并具有极高的灵活性。
  • 可由用户添加参数和模型,从而扩展库的功能并实现专业化。

复杂热力循环仿真

针对使用 Clausius Rankine 循环的发电过程,对复杂的热力循环流程进行建模和模拟:

 
  • 在复杂的发电厂设计中检测并避免临界状态。
  • 利用零部件中的流程瞬变精准分析,在真实工厂出现之前优化控制模型。
  • 在零部件级别执行快速高效的动态运营条件调查,以确定尺寸。

冷却系统库

开发冷却系统和尺寸零部件,专用于电池和电气驱动及电子热管理:

 
  • 可对冷却回路进行高效的建模和仿真,从而大幅降低成本。
  • 推动开发创新解决方案,用于整个系统的热回收和热管理。
  • 快速确定冷却零部件的尺寸,以评估子系统寿命和性能。
  • 根据动态模型考虑冷却回路的热惯性,从而简化控制开发。
  • 可使用兼容的连接器和简单的零部件参数化轻松地实施。
  • 可轻松添加用户定义的流体属性表数据,以探索其他解决方案。

电力系统

迅速设计并验证电力系统,包括具有实时功能的直流和交流高频率 (800Hz) 配电架构:

 
  • 实时功能可用于高效控制配电架构和飞行模拟器的设计和验证。
  • 帮助执行带零部件热损耗和消散的并发冷却系统设计。
  • 用于安全故障/活动故障架构的故障触发和重新配置。

电动动力系统

在电气驱动装置的整个开发流程中协助完成设计步骤:

 
  • 快速分析不同传动系统配置的影响。
  • 快速、轻松地模拟并验证复杂多物理电气化传动系统的行为。
  • 快速、轻松地模拟并验证复杂多物理电气化传动系统的行为。
  • 在多个系统配置中重用层次结构系统模型,从而在定义新的电气化传动系统时实现最高的敏捷性。

弹性体系统

加快柔性横梁、环形板和柔性几何体大型运动的分析:

 
  • 对混合包含刚性元素和柔性横梁结构的机械系统进行建模和仿真。
  • 可对物理试验极其昂贵和困难的各种情形进行无缝建模和仿真,从而降低成本。
  • 在仿真期间分析几何图形硬化和扭曲的影响。

飞行动力学

对各种飞行器的飞行力学特征进行建模、仿真和分析:

 
  • 创建准确的多学科模型及飞机飞行力学仿真,涵盖从地面操作到高速度、高海拔飞行。
  • 在设计流程的早期阶段评估飞机配置更改对飞行特征的影响。
  • 利用准确的飞行力学模型和真实的直观显示,创建用于飞行员培训和产品市场营销的实时仿真器。

流体动力学

Systems Fluid Dynamics Library 利用 Modelica 语言执行 CFD 仿真,提供与 1D Modelica 模型相匹配的标准接口,可实现无缝连接:

 
  • Zones Package:在不同边界条件下对移动或静止气候带进行建模。
  • Weather Package:气候条件建模。
  • 物理气体动力学是几何学和纳维-斯托克斯方程交汇的成果。

液压系统

对交通运输、航空航天和工业设备行业的液压系统进行建模和预测:

 
  • 从概念设计到验证阶段,访问并验证液压系统的控制律。
  • 帮助实现系统行为的并发工程和统一理解,以加快开发融合。
  • 将液压系统与其他专业结合在一起,以简化设计流程。
  • 通过减少实体原型测试将成本降至最低。

HVAC系统

优化散热、通风和空调 (HVAC) 系统的设计和性能:

 
  • 选择正确的系统控制策略,以尽量降低建筑物 HVAC 操作的成本。
  • 在建筑物设计流程的早期避免成本昂贵的 HVAC 系统设计错误。
  • 通过建筑物 HVAC 系统的全年使用仿真,准确地分析操作成本。
  • 快速评估 HVAC 系统设计对住客舒适性的影响。
  • 快速评估不同控制策略在动态建筑物 HVAC 系统中的行为。

人体热感

对建筑物居民和汽车乘客的热感舒适度进行建模和分析:

  • 无需费时耗资的协同仿真分析,即可确定人体舒适度。
  • 通过对不同区域和空调系统的同时动态仿真来评估人体舒适度。
  • 可使用先进的工程技术,并且能够利用人体舒适度特定模型,从而节省时间。​
 

高分子电解质膜燃料电池

对高分子电解质膜 (PEM) 燃料电池组进行建模和模拟,以实现预设计、控制策略评估或损耗分析:

 
  • 通过预测冷却剂温度和质量流率要求来提高电池效率。
  • 减少预估极化曲线的温度依赖性的物理测试次数。
  • 减少隔膜老化问题:制定控制规律,确保在载荷突变时有充足的空气或氢气流。
  • 结合多领域 Modelica 库,预测混合动力汽车搭载的整个燃料电池的性能。

工业过程仿真

执行控制系统分析、测试新的控制概念、优化启动和关闭过程、分析不同的故障情景并确定某些组件的尺寸:

 
  • 包含不同工厂中常用的多种常规工艺设备:泵、热交换器、阀门、管道和接头、储罐、加压容器。
  • 所有介质属性计算均在介质中完成,因此通过使用不同的介质,可根据完整的 IF97 水方程式来修正或计算密度。
  • 更复杂的模型还可包含一些可替换的部分,以阀门的压力流量方程式为例,您可以在计算中使用气蚀等各种细节,也可以在此类关系不具备关键意义时,将其替换为简单的线性方程式。

气动系统

设计气动系统并预测其在多种工业应用中的行为:

 
  • 提供气体模型以及与 Modelica Standard Library 介质的接口。
  • 使用 ISO1219 标准化图标的动画式零部件的完整列表,包括阀门、储罐、致动器、管道、传感器和气动源。
  • 还提供了零部件的热管理功能。
  • 在相同应用程序内进行系统和零部件设计,支持使用其他库。
  • 可以调整建模级别以实现更高的准确性,加速仿真。

汽车传动系统

对汽车传动系统的特性进行建模和仿真,包括汽车的结果运动:

 
  • 使用发动机、变速箱、离合器、传动系统和底盘模型及零部件,对传动系统进行快速建模和仿真。
  • 预测汽车的特性,例如性能、燃油经济性和驾驶性能。
  • 在多实体汽车动态模型上考虑传动系的 3D 机械效果,并将模型用于实时仿真目的,例如硬件在环 (HIL) 测试。

热力学系统

该库特别适用于大型复杂系统的设计和优化,例如制冷循环和混合、热泵、吸收和吸附系统:

 
  • 通过节省实际测量来节省成本:Thermal Systems Library 提供了准确且经过行业检验的模型,并且已经过实验室测量的验证。
  • 凭借可伸缩、稳定且高性能的建模,快速优化符合您需求的最佳散热系统。
  • 利用一套全面的随时可用零部件和示例,节省散热系统性能评估的时间。

发动机仿真

对火花点火和压缩点火发动机进行建模,以执行进气/排气流、排放和扭矩评估:

 
  • 可轻松自定义以调查新技术,例如可变凸轮轴正时和阿特金森循环发动机。
  • 增加涡轮增压、增压机和相关零部件,例如中冷器。
  • 通过常用模板,从平均值和曲轴角度模型轻松实现切换。

动力总成仿真

为旋转多几何体系统提供建模和仿真,例如汽车动力系统。它允许您在车辆测试中预测变速箱的行为:

 
  • 通过驾驶员对油门的要求,预测车辆的驾驶体验。
  • 解决车辆动力传动系统内关于混合化和控制的复杂多专业难题。
  • 评估最高效的动力传动系统,以增强车辆的性能和效率。

悬架系统仿真

针对车辆动力学开发主动悬挂系统,包括道路、驾驶员和稳定性控制模型。该库包括一整套悬挂、杆架、实验模型和模板:

 
  • 在适用于主动悬挂系统的多专业方法中,更快速地研究车辆操纵系统。
  • 利用统一的解决方案来降低成本,包括用于车辆操纵和驾驶的一系列广泛模型和模板。
  • 充分利用从高端到实时性能和内置平行化。

系统性能预测

预测系统级别定义的主要性能,包括散热、混合动力或电力推进、变速箱和传动系统:

 
  • 通过直观、开放、模块化的方法,加快汽车性能的研究。
  • 根据多领域仿真结果,预测标准和特定驾驶工况的燃料经济性。
  • 简化流程以实现更加专业化的研究,例如车辆动力学或电气化传动系统开发。

风力涡轮系统

在系统级别对风力涡轮机进行快速建模和模拟,以实现优化性能:

 
  • 针对特定区域和运营需求,加快风力涡轮机的开发速度。
  • 从简化到详细模型的可伸缩设计及仿真,适用于不同的零部件。
  • 针对专用使用案例,通过随时可用的模型来加快部署:最大功率点跟踪 (MPPT) 技术、节距控制、无功电压定向控制。
相关软件

CATIA是全球最具创造力的数字化应用平台,支持全球协作创新、设计意图表达、复杂智能系统建模和分布式系统开发。其应用范围从最简单的产品到最复杂的系统。CATIA除了复合材料、管道、模具、运动学、大型装配这些特色能力之外,还提供业界独一无二的

发表评论