samcef简介
有限元分析 SAMTECH的通用分析软件模块套件集成了先进的仿真技术，在工程分析领域可提供众多好处。此外，这种套件不仅能使用户提升产品性能和产品设计的可制造性，而且还使得产品面市更为快速。借助这些通用分析工具，SAMTECH能够满足大中型行业的客户需求。即通过在设计过程中极早主张开放性使用先进的分析技术,从而大大减少了昂贵的“仿真-测试”循环的次数。帮助企业有效降低成本并提高效率. SAMCEF for Composites：用于复合材料结构线性和非线性分析的解决方案，例如夹芯材料（蜂窝复合材料、泡沫塑料等）、叠层结构板、纤维缠绕压力容器等，包括各种光纤系统的分层与累积损伤模型 SAMCEF Mecano ：功能强大的用于结构与机构非线性分析的通用软件： - MECANO Structure：非线性结构分析，包括完善的非线性材料模型库，同时集成先进的用于摩擦或无摩擦刚体/刚体、刚体/柔体以及柔体/柔体的接触算法 - MECANO Motion：刚柔多体系统的仿真 - MECANO Cable：易承受电动力和气动弹力的电缆结构的非线性分析具有MATLAB Simulink的SAMCEF Mecano接口可使其更容易通过在有限元建模中集成数控功能来分析机电系统。 SAMCEF Linear：用于热机械系统线性有限元分析的通用软件： - SAMCEF Asef：线性静态分析，也允许各类接触条件和非线性效应建模——例如几何（预应力）或离心刚化（例如几何刚化（即初应力刚化）或旋转引起的动力刚化） - SAMCEF Dynam：模态动力学分析，包括超元法（包括超单元法） - SAMCEF Stabi：预测临界纵向弯曲载荷和相关模式（临界屈曲载荷和相关模态） - SAMCEF Repdyn：动力学的瞬态、谐波与地震响应 SAMCEF Thermal：用于非线性稳态和瞬态热分析的通用软件，允许耦合传导、对流和辐射效应的仿真。使用与SAMCEF Mecano一样的软件基础设施，SAMCEF Thermal 也可与MATLAB Simulink相接合,并且事实上也支持热控应用。 SAMCEF Amaryllis：用于烧蚀和热裂现象非线性分析的通用软件，例如有关飞行器再入大气层的物理学问题。 SAMCEF Spectral：基于功率谱密度的随机振动和疲劳分析的通用软件。典型的应用包括基础载荷的响应（包含地震）、发动机噪声载荷引起的声振响应和风致振动响应。 EUROPLEXUS：通用的有限元软件，适合流体-结构系统在瞬间载荷作用下的非线性显式分析。例如爆炸、碰撞和冲击。 Vibroacoustics ：振动噪声 SAMCEF for Multiharmonics：用于旋转结构（易承受3D载荷）的线性和非线性分析解决方案。 SAMCEF for Fracture Mechanics：用于线性弹性、非线性弹性和弹塑性2D和3D断裂力学结构分析的解决方案 专业解决方案 SAMTECH提供了大量经过业界证明的专业解决方案，这些方案基于来自许多不同行业部门的特定技术和寻址典型应用。SAMTECH专业解决方案开发自SAMTECH所属的通用软件工具。 SAMCEF For Rotors：创新性的专业解决方案，专用于旋转机械的动力学和稳态分析，包括临界转速计算、不平衡瞬态与谐波响应分析。 SAMCEF For Wind Turbines：创新性的专业解决方案，专注于机电风力涡轮系统的建模、分析和仿真，同时还结合了结构、机构和控制器模型。 CAESAM : 结构设计数据管理和流程自动化平台: 有效帮助企业缩短产品周期,实现全局统筹管理,大力提高工作效率,从而快速提高企业竞争力. SAMCEF For Machine Tools：创新性的专业解决方案，专注于机床设计，同时结合了结构、机构和控制器组件分析。 SAMCEF For Robots：创新性的专业解决方案，专注于机器人技术应用，同时结合了结构、机构和控制器组件分析。 SAMCEF For Transmissions：创新性的专业解决方案，专注于传动系统和动力驱动系统（例如传动箱、直线电机及滚珠丝杠等）的建模和仿真。 SAMCEF For Deployable Structures：创新性的专业解决方案，专注于可展开结构设计和分析，例如太阳电池板、大型天线等。 有限元软件Samcef抢先看 SAMTECH的核心产品是专注于机械系统虚拟仿真、结构有限元分析和多学科优化的软件工具，如Samcef、BOSSQuattro、EUROPLEXUS以及TEA等。这些核心软件产品能够满足从设计研发阶段到高级验证性分析的各个工业领域的需求，本文将着重介绍Samcef能够帮助工程师做些什么。 一、背景简介 SAMTECH公司是世界著名有限元软件Samcef的开发商和供应服务商，是欧洲CAE领域的领导者。SAMTECH公司的前身是比利时列日大学(University of Liege)的宇航实验室，该实验室自从1965年就从事商业化有限元分析软件Samcef的开发工作。Samcef软件的开发者于1986年脱离列日大学而创建了SAMTECH公司。 目前，SAMTECH公司在比利时、法国、德国和意大利设有9个分支机构，在英国、俄罗斯、加拿大、印度、日本、中国和韩国等十多个国家有代理商的销售和技术服务。SAMTECH与航空和航天工业、防卫、汽车、能源和造船等领域的大型厂商都有着密切的合作。 二、Samcef软件介绍 Samcef是专业的有限元分析软件，包含下述几个模块。 1.专业便捷的有限元前后处理平台Samcef FIELD Samcef FIELD(FIELD=FInite ELment Desktop)：新一代有限元分析前后处理器，是一个完整的综合前后处理环境，其功能包括建模、线性与非线性结构的分析的驱动和管理，是CAD到CAE 的连接桥梁，如图1所示。Samcef FIELD能够满足一般或特殊的需求，管理快速或复杂的分析。作为一个开放式的环境，SAMCEF Field通过非常直观的导航功能，为用户进行机构和结构的设计和仿真分析提供了一个必要工具。 Samcef FIELD与Samcef系列求解器的传递是非常清晰的。Samcef FIELD提示用户定义与应用领域相关的数据，如果发现不连贯的数据则提示用户更改。Samcef FIELD的监视窗口允许用户跟踪计算进展，如果发现问题可以随时中断。同时，它还可以显示出问题规模、需要的磁盘空间资源并预估计算所需的CPU时间等信息。一旦分析完成，就可以非常容易地从导航器中获得结果。除了输出标准图形(如X-Y图、等值图等)外，还可以将结果插入到表格式分析报告中。Samcef FIELD集成了报告生成系统，允许用户生成非常全面的超文本格式的分析结果文件，如模型和分析任务总结、数据和特性参数、几何图片以及网格图片等，如图2~图5。 2.有限元分析模块 (1)Samcef Linear：机械系统通用线性分析软件包，其功能包括线性静态、线性动力学、随机响应和屈曲稳定性分析，如图6所示。 ◎Samcef ASEF：线性静力分析，同时可以考虑非线性状态，如应力刚化、旋转软化和接触; ◎Samcef DYNAM：计算振动频率和振动模态; ◎Samcef STABI：确定临界屈曲载荷和相应的变形形状; ◎Samcef REPDYN：动力响应分析，包括瞬态、强迫频率响应和冲击响应谱分析; ◎Samcef SPECTRAL：基于功率谱密度的随机响应和疲劳计算。 (2)Samcef Mecano：结构及机构非线性静力学、运动学和动力学分析软件包，如图7所示。 该软件可以提供下列专业领域的具体分析。 Mecano Structure：专注于解决结构和机构的非线性问题。 Mecano Motion：专注于解决刚性或柔性多体系统的非线性静态、运动学和动力学仿真分析问题，以及柔性装置的静态、运动学和动力学分析问题。它包含许多运动学的连接铰、传感器和激振器单元。与Matlib Simulink联合使用，可以将控制系统考虑在内，进行整体系统的有限元仿真分析。 Mecano Cable：专注于解决缆绳系统承受电动力和空气动力作用的非线性问题。 Samcef Mecano包含Samcef Mecano和MATLIB Simulink的之间的接口，确保机械和控制系统的有限元建模和仿真分析。 (3)Samcef Thermal：非线性稳态和瞬态热分析通用有限元软 件包，可以考虑传导、对流和辐射等，如图8所示。无论是线性、 非线性、稳态还是瞬态热分析，Samcef Thermal与Samcef Mecano 有着同样的软件结构，即Samcef Thermal与MATLIB Simulink之间 有接口，提供了进行热控分析的条件。 (4)EUROPLEXUS：通用的显式算法有限元分析软件，如图9所示。适合结构、流体系统在高速瞬态载荷作用下的非线性动力分析。EUROPLEXUS能处理大位移/转角和大应变，模型可以是1D、2D或3D。能处理的问题包括：爆炸分析;研究发射对结构的冲击;管道-流体瞬态动力分析;复杂流体-结构系统在意外情况下的安全性评估。 (5)BOSS Quattro：一个完全开放的多学科优化(MDO)环境，可以让用户通过软件提供的从简单的参数化研究到完整自动的优化等一系列工具探索设计空间，还包括统计分析(Monte-Carlo)、实验设计(DOE)、响应面和模型更新，如图10所示。BOSS Quattro可以驱动多数商业化的CAD&FEA软件，如CATIA、Asmcef和Nastran等。 (6)Samcef Quicksizer：一个应用程序管理器，可以从参数化模型中提取工程信息和设计准则，使分析人员能够创建一个符合公司要求的应用标准，从而方便设计者今后的使用，如图11所示。Samcef Quicksizer是一个基于Samcef参数化模型和用户定义的应用。 3.Samcef管理工具 (1)FEMWORD：完善FEA/CAE产品的后处理功能，能够帮助分析人员、工程师和设计人员在撰写计算报告和项目沟通上节省时间。 (2)FEMPAD：工具管理器(用来管理投放的计算)和变量管理器(简化所有工具之间的联系)。 4.Samcef的CAD/CAE接口 (1)TEA Mecano CAA V5 Based：在CATIA V5中进行高级非线性仿真分析，包括弹性或弹塑性材料、大变形和柔性-柔性接触。TEA Mecano完全透明地扩展GPS到非线性分析。设计人员、机械工程师和结构分析工程师可以直接从CATIA V5中预测产品的全部性能。 (2)Samcef Gateway CAA V5 Based：为Samcef用户提供从CATIA V5中建模和进行线性和非线性问题分析以及后处理的工具。 (3)TEA Thermal CAA V5 Based：在CATIA V5中进行非线性热分析。设计人员、机械工程师和分析工程师可以直接从CATIA V5中预测产品的热性能。 (4)CAD Interfaces：通过标准的中性交换格式在Samcef FIELD与任何CAD之间传递几何，在Samcef FIELD中直接读取CAD模型(如CATIA V4、CATIA V5等)。 (5)FE Interfaces：Samcef FIELD与许多有限元软件有接口，可以交换网格(节点和单元)或结果数据。支持的软件包括PATRAN、NASTRAN、ANSYS和I-DEAS等。 三、Samcef典型应用 SAMTECH专业解决方案基于Samcef通用软件工具，根据工业环境和相关的学科为下述工业领域用户提供特殊的专业分析工具。 1.转子动力学Samcef Rotor 世界上惟一的单轴或多轴转子动力学大型有限元分析软件。Samcef Rotor可以进行转子系统的建模，进行阻尼与无阻尼转子临界转速、转子稳定性、不平衡响应分析及瞬态响应分析和弯扭耦合分析。 Samcef Rotor软件的主要特点： ◎基于三维图形界面Samcef FIELD，与大型CAD系统有接口，可以直接读取CAD几何模型，如图12所示; ◎可以使用梁单元、壳单元、二维轴对称谐波单元(2D-multi-harmonic axisymmetrical)和三维实体单元，对转子系统、静子系统和连接部件进行建模，能模拟复杂的转子系统，如图13所示; ◎能模拟多转子系统、套轴转子系统，这些转子可具有不同的转动方向、转速; ◎具有弯曲、扭转耦合振动分析功能和齿轮单元，可模拟齿轮运动和弯扭耦合振动; ◎与Samcef其他软件包配合，可以采用同一模型进行其他计算分析，如传热分析和热应力分析，如图14所示; ◎具有滑动轴承单元和挤压油膜阻尼单元; ◎可模拟电磁轴承或控制系统。 2.机床机构设计分析Samcef Machine Tools 具有创新性的专业解决方案，专注于机床工具设计，包括结构、机构运动、控制器设计和分析。它为机床产品的总体设计和详细的功能验证提供一个独特的环境，如图15所示。 Samcef Machine Tools具有以下特点： ◎广泛的集成环境，从同一个CAD模型中获得不同级别/规模的模型和不同的分析类型; ◎导轨装配柔性模型(节点在棱形滑动副上移动)和螺杆柔性模型(节点在梁单元上移动和旋转); ◎适合各种机床产品。 3.风力发电Samcef Turbine Wind 具有创新性的专业解决方案，专注于风力发电涡轮设计分析，包括结构、机构运动、控制器设计和分析。风力发电涡轮需要全局统一的模型描述机床整体动态特性(机构+结构+控制器)，如图16所示。敏感的部件是传递或传播振动的部件，这些部件必须使用高级的数值计算技术进行模拟，而这些技术必须能处理移动柔性体的相互作用。非线性有限元与动态约束耦合，大运动接触技术是关键技术。SamTech集成最新的技术，以风力发电涡轮软件包推荐给用户。 4.空间展开及充气结构Samcef for Inflatable /Deployable Structures 具有创新性的专业解决方案，专注于空间充气结构的展开分析和空间结构的机械展开分析，如图17所示。 5.复合材料结构分析Samcef for Composites 复合材料结构的线性和非线性分析解决方案。Samcef提供了模拟和分析复合材料结构的大量工具，如图18所示。 6.多物理场解决方案OOFELIE 多物理场解决方案OOFELIE包括以下几部分(图19)。 ◎OOFELIE Vibroacoustics：由Samcef FIELD驱动的振动噪声系统模态分析和谐波响应分析。 ◎OOFELIE Piezoelectric：由Samcef FIELD驱动的压电材料分析。 ◎Samcef for Multiharmonics：旋转对称结构在三维载荷作用下的线性和非线性分析解决方案。 ◎Samcef for Fracture Mechanics：线性和非线性断裂力学解决方案。 太长了，求摘要，大部分功能其他软件都有，有什么特色，用什么算法做的，光做广告不大合适吧？
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