PERA SIM PrePost前后处理器实现几何建模、网格划分、模型属性定义、求解设置及结果后处理等功能。
实现草图绘制,并基于草图进行多种特征的三维几何建模。提供丰富的几何模型编辑、处理功能,实现几何模型的简化与修复;并提供常用的标准零件参数化建模功能。
支持对1D、2D、3D模型的网格划分。用户通过软件所提供的总体网格控制、局部网格控制以及自适应网格技术等功能实现几何模型的高质量网格划分,并提供网格质量检查功能,包含10多种网格质量检查指标,网格质量情况可以在模型中直观显示。
包括材料属性定义、截面属性定义等。其中,材料定义模块提供了内置材料库,用户可直接调用,并支持用户自定义材料属性,包括结构与热性能参数;截面定义模块可实现梁、壳、实体等截面的创建、指定、修改截面参数等功能。
定义分析类型,建立不同分析类型之间的关联关系,并进行该分析类型的分析设置,包括基本设置、求解参数设置、输出控制等。
实现对Model及task提交前的数据检查功能,并在信息窗口提醒遗漏或定义不合理的参数;支持基于求解输入文件的提交计算,并进行求解状态监控。
对计算结果(包括:每个节点的位移、每个单元在积分点以及基于积分点外推到单元节点的应力、应变等)进行进一步的处理,并以一定形式进行输出或展示。
提供丰富的结果后处理及可视化的功能 ,能够以多种不同的可视化方式展示计算的结果,包括云图(标量图、矢 量图、等值线图、等值面图)、曲线 、列表、动画(线性动画、瞬态动画 、模态动画)、切面、应力线性化、非 线性收敛曲线、响应PSD等。
PERA SIM Mechanical结构求解器实现静力学分析、动力学分析、线性分析、非线性分析、热分析等功能。静力学分析支持线性、非线性静力学分析功能,实现结构强度、刚度等分析,支持大变形、大应变、接触等分析。动力学分析提供线性动力学及非线性动力学分析功能,支持结构模态分析、瞬态动力学分析、谐响应分析、反应谱分析以及随机振动分析等。非线性分析提供非线性求解计算方法,支持解决各种复杂非线性问题,包括:几何非线性、材料非线性、接触非线性。
静力线性分析求解器主要计算结构在静态载荷作用下的弹性响应。
非线性静力学分析求解器提供非线性求解计算方法,支持解决各种复杂非线性问题,如大变形、大应变、超弹性、接触等,包括:几何非线性、材料非线性、接触非线性。
一种线性动力学分析,用于确定设计结构的振动特性(固有频率和振型),是承受动载荷的结构设计中的重要参数。
用来求解在时间相关载荷作用下结构的动力学响应,在瞬态动力学分析中,可以包含惯性效应和阻尼的影响,也可以包含非线性响应。
稳态动力学分析,用来计算在稳态激励下结构的响应。
提供反应谱分析功能,基于模态分析结果,在输入谱激励情况下,计算模型的响应,如位移和应力等结果。
随机振动分析作为另一种谱分析的方法,为确定结构的一些统计性的结构响应,通常是得到结构的标准方差的位移、力和应力值。
提供传导、对流、辐射、相变、稳态热分析、瞬态热分析功能。
用于研究结构在特定载荷下的稳定性以及确定结构失稳的临界载荷。
提供OpenMPI并行计算以加快求解速度,能够并行处理包括刚度矩阵生成、线性方程组求解及结果计算在内的整个求解过程。
PERA SIM PreMech具有完善的图形用户界面(GUI),可在Windows 7、Windows 10、Windows server等操作系统上运行。PERA SIM PreMech高级前处理器,用户可完成文件导入、创建模型、网格划分、创建连接等一系列操作。
PERA SIM PreMech导入CAD几何数据可支持的格式如下表所示:
PERA SIM PreMech提供了各种方法以便用户创建、修改曲线和CAD曲面。除了自动划分网格功能之外,通过线网格、区域网格划分等多种网格划分功能创建梁、壳和实体单元。
PERA SIM PreMech的自动划分网格功能可减少用户手动划分曲面网格所需时间的90%。所创建网格以四边形网格为主兼具最少量三角形网格。
PERA SIM PreMech提供了各种自动划分网格算法,包括三角形网格划分、工具网格划分、2D自动网格划分。四面体单元网格功能可自动生成4节点和10节点的实体单元。六面体单元可以通过一套健壮的体网格划分工具生成。
模型的所有数据都可以通过前处理菜单进行修改。依照用户的要求,所有定义的材料、单元、节点,均可被修改、删除、复制等。
PERA SIM PreMech的模型检查功能可快速的检查模型中单元的方向、尺寸、歪斜、连接性和内角。用户可根据需要调整各种检查的缺省值。
PERA SIM PreMech可以快速、轻松的定义和操作焊接、螺栓连接和胶粘、缝焊等。
PERA SIM PreMech可以为MSC Nastran、LS-Dyna、Abaqus等商业软件输入求解文件。
PERA SIM Explicit是一款基于显式积分的有限元分析求解器,能够用于结构实体、壳、板和梁的三维模型分析,可求解涉及到几何非线性(大位移、大转动和大应变)、材料非线性(40多种材料本构模型)和接触非线性的瞬态动力学问题。
PERA SIM Explicit,包括前处理模块、求解模块、后处理模块。该软件具有很广泛的分析功能,可模拟三维结构的物理特性如下:
1、跌落分析
2、冲击分析
3、碰撞分析
4、接触非线性分析
5、 材料非线性分析
6、几何非线性分析
支持的单元类型、材料模型和状态方程以及接触类型如下表所示:
PERA SIM Explicit求解器采用通用的有限元前、后处理软件,支持中英文界面。针对壳结构模型具有强大的有限元网格划分功能,可广泛应用汽车、电子、家用电器等各个领域的跌落、冲击与碰撞相关的仿真模拟分析。
后处理器能够显示丰富的结果云图和时程曲线,采用独立的交互窗口可以并行处理云图和时程曲线:
1、能够采用多个窗口显示结果云图
2、支持显示等值面、变形、云图、矢量图和截面云图等
3、支持动画显示变形、应力/应变结果
4、可生成BMP、JPG、EPS、TIFF等格式的图形文件及通用的动画格式
5、自动生成有限元分析报告
PERA SIM Explicit为用户提供几何处理、网格划分、载荷定义、边界条件设置、关键字定义和后处理等完善的CAE分析所需前后处理工具,具有强大的有限元网格划分、质量检查和修补功能,可广泛应用汽车、航空航天、电子、模具、国防军工及3C产品等领域的跌落、冲击、碰撞等仿真模拟分析。
PERA SIM PreCFD是一款针对流体CFD计算的前处理器,其具有丰富的CAD、CAE接口,其可以实现几何导入、几何修复、几何编辑、内外流场创建、网格划分、网格编辑、网格质量检查等功能。
用户可以对导入的CAD模型进行快速修复,删除模型的部分特征,修复孔洞;可以建立/删除/合并/分割边、面等几何特征,支持几何模型的简化与修复;支持建立CFD计算的内外流场。
PERA SIM PreCFD针对流体CFD计算对网格的要求,提供了丰富的网格类型及划分算法,用户可以通过软件所提供的总体网格控制、局部网格控制、边界层网格控制等功能实现几何模型的高质量网格划分;并通过网格质量检查功能检查网格的质量。
另外,PERA SIM PreCFD拥有十亿级网格划分的能力;在计算机(处理器:Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2687W v3 @ 3.1GHZ 20核双线程;内存:256G)上花费6.5小时,对某飞机外流场进行了网格处理,网格数量为680508063 。
PERA SIM Fluid 流体求解器适用于流动与传热问题的数值计算,提 供可压、不可压计算、传热计算、多相流计算等功能。PERA SIM Fluid具有完备的入口、出口、壁面、对称、周期等边界条件,支持浮力/重力模型,支持完整的计算格式及求解设置。PERA SIM Fluid具有丰富的湍流模型,支持可压/不可压计算、瞬态/稳态计算、多区域/多孔介质/共轭传热等计算、支持辐射模型。
PERA SIM Fluid 提供湍流模拟功能,支持多种湍流模型,包括:层流、一方程Spalart-Allmaras模型、两方程k-epsilon St andard/Realizable/RNG模型、两方程k-omega Standard、LES、V2F、DES模型等多种湍流模型。
PERA SIM Fluid 支持不可压缩、可压缩的流动分析类型,提供从低速不可压缩流体到高速可压缩流体的计算功能。
PERA SIM Fluid 具有导热、自然对流、强迫对流以及共轭传热计算的能力,支持多区域多介质的传热计算,支持浮力模型和重力模型等。
PERA SIM Fluid 提供多相流模拟功能,用户可以使用VOF模型、不可压缩欧拉多相流模型,模拟多相发生混合时的状态及相互作用。
PERA SIM LEmag提供二维和三维的静电场、直流电场、交流电场、电瞬态场、静磁场、涡流场、瞬态电磁场求解能力,支持多物理场耦合,能准确地计算力、转矩、电容、电感、电阻和阻抗等参数。
静电场求解器依据介电常数、电位、电荷等物理量求解二/三维空间中的电位分布、电场强度分布和电位移矢量分布。
交直流电场求解器以欧姆定律为基础,通过电压、电流和电阻率计算复杂导体直流电流和交流电流传到路径及其发热功率。
瞬态场求解器适用于非线性涡流设备及任意波形的电压或电流输入的设备,在导电、导磁或导电导磁体中,计算随时间变化的磁场。电导率可以各向同性或各向异性,磁性材料可以为线性或非线性。而且,每一种材料都有一个给定的矫顽力和磁向量,因此允许永磁体模型。给定电流可以在任何材料内流动,包括磁性材料。当采用瞬态场求解器时,用户可以输入电压或电流波形,根据预设的步骤,求解器按照波形来求解,可以检查中间和最终结果。
在线性(各向同性或者各向异性)或者非线性磁性材料条件下,静磁场求解器计算出在给定电流分布内部或者周围的静磁场。
涡流场求解器计算各向同性材料(磁材料,或导体,或导磁导电材料)模型中,分布在载流导体内和周围的时间-谐振场。
瞬态电磁场求解器用于计算随时间变化的电磁场相关物理量的变化规律,包括:磁感应强度、磁场强度、磁密或磁通量、电磁力等随时间发生的瞬态变化。
PERA SIM AcousticBEM提供低频范围内,全空间域和半空间域的声辐射、声散射分析,包含声压Dirichlet边界、法向粒子速度Neuman边界、阻抗Robin边界等,以及声学平面波、单极子、双极子等声源类型;支持声板的贡献量分析,并准确的计算出声场中任意位置的声学响应结果。
声辐射分析,需要知道结构表面的边界条件,一般是声压、振动速度、阻抗三种边界之一作为输入,求解计算出声场指定位置处 的声压、声强、声功率。
声散射分析,考虑结构在平面波、单极子、多极子等声源形成的声场内,对周围声场的影响。
声学求解器通过软件网格前处理中单元法向调整、控制功能,实现外场问题(声场包围结构)或内场问题(结构包围声场)的计算。
声板贡献量求解器,可以研究板件振动对内声场特性的影响,计算出内声场指定点的声压频率响应,分析振动的板件辐射对车内声场的贡献量,找出声学响应系数最大的板件。
PERA SIM ProNas能量有限元求解器,以波动理论为基础混合SEA声腔的耦合理论,成功解决结构噪声、空气噪声在系统中的能量传递问题。支持多种边界条件和激励方式(力、压强、速度、加速度、声压、声功率等)的响应求解,满足结构内部/外部噪声、系统吸隔声性能计算;并且,求解器先进的声学AM模块,还可以进行声学包开发。
PERA SIM ProNas求解器在结构单元上添加速度、加速度等激励类型,获得结构上的能量、能量密度、速度等响应。
PERA SIM ProNas求解器在声腔或结构单元添加加速度、声功率、能量等激励类型,可以直接或通过结构-声腔耦合,获得空腔内的声压、能量等响应。
在能量传递的过程中,求解器可以考虑振动噪声控制参数,通过设置材料、介质等的吸声系数、传递损失、阻尼损耗因子等,实现声学预测。
PERA SIM ProNas求解器支持声学包(层叠声学材料)设计,基于Biot理论和传递矩阵理论,可以精准计算出声学包的吸声性能和隔声性能,并应用于模型的中高频声学预测。