传统设计及验证流程中的CAD-CAE实时关联和网格协同管理功能

如材料、厚度等，难以保证精度，同时模型转换费时费力，如果上游设计数据更新，下游仿真分析难以及时更新相应的模型信息，导致仿真分析与设计无法同步，影响验证精度。随着仿真分析的标准化和自动化程度的提高，基于相同环境的设计仿真集成验证的需求越来越强烈。

3DE 解决方案将设计和后续仿真验证和优化分析集成在单个平台和模型上。传统方式是导出设计模型，使用预处理工具对模型进行设置后，提交多个断点进行计算和后处理。提高仿真建模的迭代效率和准确性。在新模式下，基于设计模型，可以利用3DE中的网格划分功能形成网格模型进行仿真分析，并且可以完全继承设计模型中的材料参数和厚度信息。还可以从设计模型中提取各种连接，并在同一平台上完成计算和后处理。如果模型支持自动执行，也可以实现多学科优化。

在设计方面，3DE （）延续了CATIA的机械设计功能，提供了全面、创新的建模解决方案，在新架构下，设计和仿真对象统一在一个完整的结构树中，保证了两者之间的相关性和协同性。

结构分析

提供强大的 CAD-CAE 实时关联和网格协同管理功能，能够使用以下方法创建和管理模型的网格：

啮合

网格划分过程

是将模型的几何形状离散化为有限元节点和单元的过程，为全自动或手动网格划分创建提供强大的网格划分功能

求解分析（SYE、SSU、SFO）：

SYE： 结构分析工程师

这

结构分析工程师专为产品工程师而设计，他们使用有限元技术在各种载荷条件下评估产品的完整性，为产品性能和质量提供设计指导。

能够在广泛的工业应用中执行全面的结构仿真，涵盖静力学、动力学、振动、热学和疲劳。结构分析工程师是一个综合角色，可对任何类型的产品进行结构完整性评估，并能够提供：➢ 多重结构分析，包括线性和非线性静力学、失稳和后屈曲的弧长静力分析、线性动力学分析（

包括频率提取和复频分析、基于模态或直接稳态力学、基于模态的瞬态动力学、随机响应）、非线性动力学（隐式、显式）、特征屈曲分析、子结构生成、准静力分析。

➢ 热分析或顺序恒温相互作用分析（瞬态或稳态）。

➢ 支持 CAD 和 CAE 之间的数据交换，提供强大的工程工作流程，这些工作流程是 CAD 与 CATIA V6 或间接与第三方工具关联的。

➢ 提供几何清理功能，例如检查和修补特征、删除特征、分区、创建新特征等。

➢ 用于 1D、2D 和 3D 零件网格划分的部分到全自动建模和网格划分。

➢ 具有模拟场景定义（多达数千个荷载工况）、执行、结果可视化和报告生成。

➢ 功能齐全的材料校准、定义和分配功能。这些包括弹性、超弹性、塑性、损伤失效等，特别是高级非线性材料的选择，包括金属的可塑性和橡胶的超弹性。

➢ 强大的接触分析功能（接触面和万能接触、小滑移和优先滑移、干涉拟合、自动检测接触对、接触初始化、改变摩擦、改变接触状态）。➢ 多种连接

类型，如虚拟螺栓、虚拟平移、绑定约束、紧固连接、刚体/弹簧、联轴器连接、连接单元等。

➢ 高性能后处理功能。包括显示彩色云图、等高线图、XY图等;比较仿真结果，并使用面板来检查、比较和执行设计备选方案之间的权衡，以做出协作决策。

➢ 疲劳模拟，基于现代多轴应变疲劳方法，准确预测疲劳寿命，保证复杂工程产品的耐久性，扩展共应力分析，为承受循环载荷的部件提供生命周期评估。

➢ 先进的建模技术，如流体腔、声场、SPH等，用于高级结构分析。

➢ 在本地计算机、HPC 或远程云上实现多核并行计算。

➢ 带文件的转换器。

SSU： 结构力学工程师

它用于概念、基础和详细设计阶段的结构强度分析和验证。能够进行全面的结构仿真分析，涵盖隐式和显式动力学、声场、静力学的热场分析、低速和高速动力学，适用于广泛的工业应用。结构

力学工程师是一个综合角色，可对任何类型的产品进行结构完整性评估，提供：

➢ 结构分析，包括线性和非线性静

力学、失稳和屈曲后的弧长静态分析、线性动力学分析（包括频率提取和复频率分析、基于模态或直接稳态力学、基于模态的瞬态动力学、随机响应）、非线性动力学（隐式、显式）、特征屈曲分析、子结构生成、准静力分析。包括线性和非线性静力学、低速和高速动力学、热场分析。

➢ 运行显式动力学分析和高级非线性分析。

➢ 热分析或顺序恒温相互作用分析（瞬态或稳态）。

➢ 支持 CAD 和 CAE 之间的数据交互，提供链接到 3D CAD 的强大工作流程。

➢ 提供几何清理功能，例如检查和修补特征、删除特征、分区、创建新特征等。

➢ 用于 1D、2D 和 3D 零件网格划分的部分到全自动建模和网格划分。

➢ 具有模拟场景定义（多达数千个荷载工况）、执行、结果可视化和报告生成。

➢ 功能齐全的材料校准、定义和分配功能。这些包括弹性、超弹性、塑性、损伤失效等，特别是高级非线性材料的选择，包括金属的可塑性和橡胶的超弹性。

➢ 强大的接触分析功能（接触面和万能接触、小滑移和优先滑移、干涉拟合、自动检测接触对、接触初始化、改变摩擦、改变接触状态）。➢ 多种连接

类型，如虚拟螺栓、虚拟平移、绑定约束、紧固连接、刚体/弹簧、联轴器连接、连接单元等。

➢ 高性能后处理功能。包括显示彩色云图、等高线图、XY图等;比较仿真结果，并使用面板来检查、比较和执行设计备选方案之间的权衡，以做出协作决策。

➢ 先进的建模技术，如流体腔、声场、SPH等，用于高级结构分析。

➢ 在本地计算机、HPC 或远程云上实现多核并行计算。

➢ 自带 4 个内核可并行求解。

SFO： 结构性能工程师

为了促进产品创新，结构性能工程师在设计过程中使用快速、逼真、准确的仿真技术来评估产品的结构性能，直观地指导设计决策。SFO的模拟功能如下：

➢ 完整的线性和非线性静态、频率、屈曲、热和模态动态分析类型。

➢ 独特而坚固的触头（触头对、探头配对、通用触头和初始化）定义。

➢ 先进而广泛的非线性材料模型，包括金属的工程塑性和橡胶的超弹性。

➢ 高质量的网格划分，包括基于规则的网格划分。

➢ 为大型装配体自动创建模型。

➢ 具有大型配置模型的有限元表示的多级装配体。

➢ 在单次模拟中分析顺序加载事件（多步分析）。

选择结构性能工程师这个角色的好处如下：

➢ 为产品工程师提供在设计过程中模拟复杂结构所需的强大而直观的工具。

➢ 体验高效的“假设”场景，与几何体无缝关联/集成。

➢ 使用独特的工程工作流程，在一个直观的界面中获得强大的仿真技术。

➢ 在产品设计过程中，使用多步骤结构场景进行产品性能和质量测试。

➢ 通过独特的自动化模型创建，加速大型装配体的结构性能仿真。

➢ 实现结果的高性能可视化，尤其是对于非常大的模型。

结果的高性能后处理：

Back-Out模块可以管理在平台或其他应用程序中执行的仿真结果数据（例如，由能够处理大型模型仿真结果的高性能可视化引擎提供支持）。多功能性使来自各种应用的结果可视化，以及多个用户之间的协作，他们可以在任何平台上、任何环境中访问仿真数据。还可以探索多域分析。这种使用并行处理和高性能多核系统实现结果的高性能可视化比 / 快得多。它还集成了一个轻量级查看器，可以在 Web 上显示模拟结果和动画，并且可以在触摸和非触摸设备上使用。提供逼真的渲染的工程可视化，使非工程人员能够更好地理解他们看到的结果。因为在实践中，许多人都参与了项目的仿真，而不仅仅是工程师。专家和非专家都可以理解这些模拟并与之交互，以实现更有效的协作和更快的结果。

是一个本机应用程序，可用于创建和查看：

➢ 图形输出（例如，3D 彩色云图、2D 旅程图和显示组）以突出显示感兴趣的数据

➢ 模型响应的动画

➢ 使用轻量级体验内容

➢ 总结分析案例和模拟输出的报告此外，还

具有先进的后处理功能，允许用户处理和解释更复杂的仿真结果：包括视图切片、复合材料层压板可视化、多荷载工况结果合并、多结果比较、显示最大值、最小值和绝对值的包络图、定义场表达式、查询结果模型的特征（例如质量、体积和惯性）、流线等。

复合材料建模与分析

复合材料

基于解决方案的方法集成了复合材料设计、仿真和制造，将所有学科整合到一个单一的数据流中，以实现卓越的工程和制造。新型一体化复合解决方案具有平台化、自动化、智能化等特点。

在研发过程中，复合材料设计数据可以直接与有限元挂钩分析模型，

并将有限元属性转移到复合设计模型中，实现双向数据传输和实时协作。仿真与设计数据之间的相关性使得在初步设计阶段可以快速迭代叠层，有效提高产品开发效率。在仿真模型中，可以考虑实际制造的纤维的真实方向，并通过线性和非线性仿真来评估产品的实际性能。

基于平台的复合材料仿真分析角色（SNE），可以进行复合材料分析工作。主要工作是在结构模型创建（模型）和力学场景创建（）应用程序中完成的。

平台提供多种不同的复合材料设计方法（手动方法、区域方法、网格方法、实体切片方法、Excel表格导入方法），满足各类复合材料零件设计需求。

配置SCI角色，3DE平台仿真模块通过CPD读取设计数据，实现平台复合仿真模型与设计数据实时协同。整个仿真模型的工作对象基于曲面几何。仿真模块支持所有 CPD 建模技术（层、区域、网格）。

对于复合壳模型，网格划分时使用 CPD 的参考平面，并且每个层的边界线是断层线。考虑 CPD 中区域或层损失的定义，以便元素不会穿透区域或层边界。

基于属性模块，CPD 中的复合数据将映射到网格。

3DE平台的仿真模块支持复合材料的刚度和强度、振动、冲击和热分析。

损伤失效模型

包括渐进式损伤失效模型，以及基于应力和应变的失效标准。

如果需要更复杂的复合材料分析，可以扩展达索系统软件。

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