动力学仿真系统Dassault Systemes SIMULIA Simpack

Dassault Systemes SIMULIA Simpack是一款专业的动力学仿真系统，这款软件可以描述复杂机电系统的运动学及动力 学性能，可以剖析系统的振动特质、受力情况与零部件的运动位移、速度、加速度等。 为了更好地让 广大用户获悉Simpack的商品特征与行业应用等信息。

新版功能：

1、通用

支持HPC/云计算。可以直接从Simpack启动运行在HPC/Cloud机器上的求解程序

不再支持Windows 32位系统。之前已经不支持Linux 32位系统了，从这一版本开始Simpack仅支持64位系统

2. 接触

移动标记点Moved Marker 96 Curve|Curve 2D|Contact 支持Primitive6 Sweep种类几何体

PCM 199接触力元支持自接触。支持线性柔性体和非线性SIMBEAM物体，可用于非线性SIMBEAM打造的绳索模型的仿真

PCM 199力元对刚体接触仿真的求解速度大大提升。达成对复杂或精准几何模型的接触剖析。

3. 动态弹簧Dynamic Spring

动态弹簧主要用于发动机配气机构，能打造考虑弹簧本身震颤的实体几何弹簧模型

力元223 螺旋弹簧接触力元 目前可以显示特定的曲线，包含所有截面种类的接触状况和多段截面的详细视图

力元223 螺旋弹簧接触力元支持椭圆种类金属线截面，通过近似为圆形截面处置

动态弹簧直接生成SIMBEAM概念。“SIMBEAM”种类的动态弹簧模型目前可以生成具备完整SIMBEAM部件属性的模型，而不是引用SIMBEAM生成的.fbi文件的模型。这种变化的主要优点是，可以便捷地切换到基于非线性SIMBEAM的弹簧。请注意，SIMBEAM种类的动态弹簧仍然可以选择以旧方法生成，即，引用SIMBEAM生成的.fbi文件

动态弹簧可选内侧和外侧导向。在发动机配气系统仿真中，弹簧一般有一个内部导向和一个外部导向。弹簧几何文件（smd）通过关键字达成导向与概念导向几何和刚度/阻尼信息

Dynamic Spring Generator生成的所有模型以“New”为默认求解器

4、基于FE的柔性体

支持Nastran CONM1单元并忽视不辨别的Nastran 卡片

柔性体铰接的To 标记点可以概念方向

直接施加在柔性体节点上的力目前可以选择性地写入结果文件，并在Simpack Post中查询，支持所有些柔性体种类，即线性和非线性SIMBEAM、线性和非线性基于有限元的柔性体、柔性轨道与联合仿真

对于自由浮动的线性柔性体，可以选择手工设置水平、重心和惯性张量。假如水平特质由手工设定，不考虑水平对变形的影响

Result Element 50名字由原来的 Strain Gauge更名为Flexible Body Probe。除去应变信息外，还可以测量运动学数据、应力数据

提高非线性柔性体技术提供。用Abaqus软件通过模态缩减技术生成非线性柔性体，已在风机叶片上进行了测试。帮助文档中有风机非线性柔性叶片的设置和用课程

5、FMU接口

帮助中增加了FMU导入和导出课程

实时FMU生成。Simpack FMU导出功能具备包括实时解算器功能的选项。有了这个新功能，可以将一个完整的Simpack模型导出到一个独立的FMU中进行联合仿真（仅限FMI版本2.0和Linux 64位），还可以选择包括实时功能。这种FMU可以在实时Linux环境中运行，该环境可以导入FMU进行协同仿真（FMI 2.0版本），如dSPACE 和Concurrent

6、齿轮

力元225 输出值中包括过早/较后的啮合信息

力元225目前提供了第三种办法Web./Ban. ’用于计算齿接触刚度。其基于现有些Weber|Banaschek模型，但考虑了负载有关的赫兹接触刚度。现有些Weber|Banaschek办法已重命名为‘Web./Ban. ’，并提供了一个新的调试参数Hertzianscaling factor，用于缩放接触刚度

7、Matlab接口

MatSIM接口支持定步长求解器，之前只支持变步长求解器

支持Matlab/Simulink 2018b版本。Simpack与其他软件的版本兼容信息请点击：https://www.3ds.com/support/hardware|and|software/simulia|system|information/simpack/simpack|software|compatibility/

导出S|Function时支持包括脚本

8、Post

当对曲线进行数据导出时，一直用数值精度为10的完整精度

之前通过脚本绘制很多（譬如几百个）曲线时，速度较慢。目前提供一个新的函数diag.addCurves在一次调用中添加多个曲线，效率大大提高

柔性体应变云图和导出。和之前的应力云图和数据导出功能一样，目前支持应变云图和应变数据导出

可选科学静态柔性物体云图。通过添加选项关闭云图柔性体的阴影，为柔性体添加了可选的静态科学云图。这将致使更科学的表现，并使它更容易关联云图颜色与云图图例

特点值结果的静态最大能量云图。用特点模态动画，当激活物体和力元的“Energy”云图时，每个元件的颜色会伴随动画的运行而改变。目前，此外，当停止STOP（而不是中止Pause）动画时，可以云图化元件的最大能量（在一个周期内）

动画对话框重新设计和Pre和Post协调一致。SimpackPre和Post的动画对话框协调一致，以提供相同的外观、感觉和性能。除此之外，它们的垂直尺寸被最小化，以预防它们遮挡太多的屏幕。除此之外，对于模态形状动画，引入新功能，以便在一个周期后可选择停止模态动画

9、Pre

求解运行的Jobs表格中添加一列Wall Clock Time

Simpack Pre中的特点值对话框得到了很大的增强，以提供每一个系统模态的更多信息，与关于模态振型和能量的刚性和柔性体、力和控制元件的详细情况。具体来讲，在模态表中添加了以下新列：

Generalized Mass

Generalized Stiffness

Total Kinetic Energy

Total Strain Energy

Total Dissipative Energy

通过Show ModeDetails按钮，可以显示一组带有每一个模态附加详细情况的选项卡。具体来讲，下面的选项卡是可用的，其中列出了每一个物体、力元和控制元件的对应内容：

Displacement

Deformation

Dynamic States

Kinetic Energy

Potential Energy

Strain Energy

Dissipative Energy

能量分布可以用绝对值或各自总能量的百分比表示。Simpack Post中的特点值动画对话框得到了类似的增强，但没“Show Mode Details”功能

10、Rail

Marker 98 Follow Track t功能新添加自概念不规则勉励和方向。Marker 98 Follow Track t已经有两个勉励选项：

Rail|related 选项用于考虑目前轨道的rail|related的勉励设置。

User defined选项用于概念相对于Track frame的distance domain Excitations y（s）、z（s）、alpha（s）、beta（s）、gamma（s）（Cardan角序列，平移优先）。在这样的情况下，该标记点会忽视目前Track 元件中的勉励设置。

Discrete Elastic Contact接触办法不再标识状况

11、实时仿真Realtime

对dSPACE SCALEXIO初步支持。初步支持在带有SCALEXIO 管理程序扩展的dSPACE SCALEXIO 系统上运行导出为实时FMU的Simpack模型

12、SIMBEAM

增加了一种新的Rayleigh阻尼策略，依据单元矩阵计算了水平和刚度比率阻尼项。以前，阻尼项是依据整个梁结构的切向刚度和水平矩阵来计算的。在后一种状况下，察看到意料之外的强阻尼。用这个新的选项，阻尼与在有限元代码（如ABAQUS）中建模的Rayleigh阻尼是一致的

支持从.fbi文件恢复信息的复杂横截面

新增加一项“Length scaling”参数。目前，可以为每一个线性SIMBEAM单元概念一个长度比率因子，该因子可用于调整单元刚度以打造曲线单元，比如轴肩。默认状况下，该系数等于1。当打造单元水平和刚度矩阵时，将该长度比率因子与单元长度的乘积作为单元的有效长度

用户可概念的11“General Advanced”截面的泊松比。泊松比对Timoshenko梁单元的剪切系数有影响，之前，对于横截面11‘General Advance’，泊松比默认设置为0.25。然而，对于一些模型，如动态弹簧模型，有必要指定泊松比作为输入。目前可以将泊松比指定为此横截面种类的参数

13、求解器

对于在一个柔性体上用多个柔性标记的模型，解算器性能已显著提升。

增加在线测量时消除混叠效应的设置选项Anti|aliasing of Result Elements

提高平衡剖析的容差处置

对导出到结果文件的变量进行更精细控制

对具备不少标记点的大型柔性体的求解加速

静平衡剖析的回退处置

表达式结果输出到结果文件。表达式结果目前可以选择输出到.sbr或.mat结果文件中

提高互联网驱动器的I/O性能。在互联网驱动器上写入和读取.sir文件的性能显著提升。当相对较小的模型的很多步骤都写在Windows互联网共享上时，加速是最显著的

特点值的总能量、广义刚度和水平。特点值剖析功能增加，为每阶模态计算下面的新数值，以迅速辨别关键的模态振型和频率：

Generalized Mass

Generalized Stiffness

Total Kinetic Energy

Total Strain Energy

Total Dissipative Energy

这类新值显示在Pre的在线特点值剖析对话框的模态表中，与post的动画播放器中

14、Wind

力元件237‘Aerodyn V15’的节点力新的施加办法。目前可以在力元237“Aerodynv15（openfast v1.0.0）”中指定力是应施加在叶片和塔筒的Aero Markers上还是直接施加在柔性体的节点上

15、几何体

39 CAD Interface支持.cgr格式

Primitive 5 Prism 中 Curve fitting type 设置为Centripetal spline interpolation时，生成、加载和更新性能之前较差，目前已显著提高

Primitive 39 CAD Interface 中可以对来自 .slp or.cgr格式的几何体自概念颜色

对于所有种类的横截面，SIMBEAM都能生成闭合体积的几何体

软件功能：

1、Simpack Pre

Simpack Pre用户可以从头开始构建任何种类的MBS模型。用各种包括的建模元素（比如刚性和柔性体，接头，力，勉励和传感器），可以生成基本模型，用于研究一般动态现象，直到高度详细的模型，预测到声学范围的耐久性和NVH行为。预处置器是Simpack行业和应用特定附加商品的基础和先决条件。这类附加商品需要依据功能或功能启用。

1、优点：

用户可以从头开始构建模型

包括的建模元素多种多样

对模型细节的级别没限制

2、主要功能：

最早进的技术，图标驱动且易于用的用户界面

基于2D / 3D和元素树视图的交互式模型表示

CAD数据的用法

一流的柔性体集成

接口（如FMU）适用于行业准则CAE应用程序

能源部设置和表示参数变化结果的能力

脚本功能为了智能化所有些建模和求解过程

3、特点：

巨大的应用程序特定的MBS元素库，控制元件，勉励和传感器

基于子结构的模型设置选项

通过替换变量和

元素参数就地公式完整模型参数化

当地集成的3D Beam flex。身体

一般柔性。基于一般有限元模型的身体整理

2、Simpack Post

1、优点：

Simpack MBS模拟结果的表示和后处置需要Simpack Post。
2D图，3D图和3D动画可以轻松生成并保存为模板。一个广泛的过滤器库可以轻松进行数据处置。用户概念的模板允许迅速生成报告并比较结果。

2、主要功能：

最早进的和易于用的用户界面

各类型型的2D / 3D图表和表格

3D动画 柔性。身体缩放和轮廓

能源部结果表示

脚本功能为了智能化所有后处置步骤

3、特点：

Native Simpack MBS结果和外部数据处置

保存并重用结果表示配置/模板

出口进口

过滤器

多模型管理/比较

3、Simpack向导

1、优点：

Simpack Wizard可以轻松设置Simpack的“部署模式”的规范化模型和剖析过程。非专业的Simpack用户可以实行公司特定的规范剖析，并在没MBS专业常识的状况下查询结果。Simpack Wizard基于标准的Simpack模型数据库，可以用Simpack Pre创建和改编。

2、主要功能：

提供简单，迅速和靠谱的规范步骤，以便：

设置标准模型

选择标准工况

依据情景进行配置（=模型+工况）

自动实行多场景作业计算

代表标准结果

可扩展部署到组/部门/公司

完全兼容Simpack Pre

3、特点：

配置和参数化标准化模型

配置和参数化标准化LOADCASES

创建并运行SCENARIOS（= MODEL + LOADCASE）

依据标准评审结果

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