simulationX教程(北京显达动力科技有限公司)1

显达动力科技有限公司Page2SimulationX软件概况SimulationX是一款分析评价技术系统内各部件相互作用的权威软件，是多学科领域建模、仿真和分析的通用CAE工具，并具有强大标准元件库，这些元件库包括：1D力学、3D多体系统、动力传动系统、液力学、气动力学、热力学、电子学、电驱动、磁学和控制。另外，SimulationX还具有强大的后处理系统。SimulationX是多学科领域系统仿真的领跑者。其模型库包含大量与工业界合作伙伴和研究机构密切合作开发的标准元件。面向用户的模块和版本、多功能性和众多软件接口，使SimulationX可以满足用户不同应用领域的各种需求。SimulationX是一种全新的建模与仿真工具，于2002年9月投放市场。SimulationX开发的动机，是满足现代多领域系统仿真分析不断增长的市场需求。就模型库的整合、建模的方便性和灵活性而言SimulationX是首屈一指的，也是最贴近用户的现代CAE应用软件。Page3显达动力科技有限公司Page4SimulationX功能介绍图形用户界面标准元件库建模二次开发工具结果输出仿真计算软件功能介绍显达动力科技有限公司Page5图形用户界面图形用户界面(GUI)工具条+工具提示菜单工具栏结果窗口任务工作栏结果管理器输出窗口模型管理器模型视图学科库Page6显达动力科技有限公司模型介绍结构3D视图模型视图(电路图，结构)模型管理器Page7显达动力科技有限公司属性窗口模型管理器确定参数参数Page8显达动力科技有限公司设置属性窗元件中的属性或浮动菜单都能打开结果窗口协议时间步长dtProt/dtProt=常数?----变量向导可视化、分析和导出功能的多样化RightclickontheelementModelExplorerdtProtMin≤dtProt≤dtMax结果窗口Page9显达动力科技有限公司文本框图形瞬态显示控制元件画图特殊元件Page10显达动力科技有限公司符号栏和菜单宏连接的菜单命令菜单效果上下文菜单内容定制Page11显达动力科技有限公司一般设置激活学科库和扩展目录流体扩展语言许可证选项Page12显达动力科技有限公司SimulationX提供了丰富的标元件库，包括：1D机械库，3D多体动力学库，控制系统库，液压库，气动库。电学工程库：电阻，电容，电感，电源，开关，二极管，三极管，场效应管等。电磁库：磁阻，变压器，涡流等等。热流库：热交换器,蒸发器，压缩机，理想和真实气体，多相流等。多体系统库：刚体元件，CAD输入，各种连接元件，负载元件和弹簧元件。标准元件库Page13显达动力科技有限公司学科库工具栏•元件顺序等级•基本元件(如：机械学)•为系统建模的特殊的耦合元件(例如：电动机,液压气缸,...)•复杂的组件技术(如异步电动机,行星齿轮,液压泵,...)•偏好(常用类型)可被定义•任意展开Page14显达动力科技有限公司Mechanics电子液压信号模块磁学机械库(选择)Page15显达动力科技有限公司DomainModelElements(Samples)SignalBlocksMechanicsPowertrainElectro-MechanicsMagneticsPneumaticsHydraulicsThermoPage16显达动力科技有限公司建模基于物理原理的建模SimulationX的基本元素组合建模理念，即把物理系统分解为工程系统的各种最小要素，使的用户可以方便地用各种简单的基本要素来建立模型，去尽可能详细和精确地描述零部件及由它们构成的复杂工程系统。基于对象应用通过扩展预先定义的基本类型来创建新的对象，适应终端用户的特殊需求。交互式图形界面建模模型管理器和各种元件库有效地协助您完成产品开发,无需繁琐的数学建模。建模基础Page17显达动力科技有限公司三种建模方式：1.基本元素和元件级2.方框图级3.数学方程级建模方式显达动力科技有限公司Page18元件类型(质量)•在库中定义说明•有唯一的名字(不变)•可存在于不同版本•作为一个元件模板•定义元件内容•可以设置默认参数值元件(质量1)•模型元件•有唯一的名字(可变)•属性不可变•值可以赋给参数元件类型和原理Page19显达动力科技有限公司选择类型，创建元件元件符号操作建立连接拖，放m=1000kgb=30Ns/mK=10N/m7建模：单质量振荡器Page20显达动力科技有限公司由一个或多个页面的参数和属性组成选择不同的模型方法通过数值、表达式或者特征来确定参数单位改变和变换取消变换:按SHIFT键改变单位注释名称表达式编辑框属性单位列表变换没有变换设置参数Page21显达动力科技有限公司初始值计算STARTIndex计算整体符号分析时间步长信息准备新的时间步长信息停止相同状态否是成功?否是完成?否是事件否是开始流程图仿真计算显达动力科技有限公司•常微分方程有相容始值•代数微分方程的初始值往往在某些环境下创建的•例:一个三维模型的约束•主动轮施加给系统一个运动•连接的初始速度不等于零•通过求解一组特殊的非线性方程可以创建相容初始值(可变初始值未知)InconsistentandfixedInconsistentandfreeConsistentandfixed计算相容的初始值Page24显达动力科技有限公司•模型描述为隐式的代数微分方程系统•求解器:BDF，MEBDF，CVODE方法预估-校正方法：可变的时间步长宽度与阶次)t,zf,z,p,x,x(f0x.....Statep.....Parameterz.....discretestatezf....Zerofunctionst......time求解器2009|SimplewarePage25•提供关于计算流程信息•可用于查找错误•可在“Tracing”属性对话框中进行调整计算跟踪Page26结果输出•由一个或多个页面的结果变量组成•选择结果显示的单位•结果变量的名称和备注内容变量名属性窗口单位列表属性结果窗口Page27固有频率和模态:适合于整个系统共轭复数特征值计算能量分布，用来分析对象对某个模态的影响模态分析结果的动画显示线性系统分析Page28显达动力科技有限公司平衡计算(静态或稳态)。提供了完备的线性化系统分析工具（系统特征值求解；根轨迹分析等），模态分析工具，频谱分析工具（快速傅里叶变换FFT，特征值，频响和传递函数）。内嵌式自动的数学不连续性处理工具。Page29显达动力科技有限公司定制输出（*.pdf,*.rtf,*.htm）文档显达动力科技有限公司Page30二次开发工具仿真模型的扩充或改变都可通过图形用户界面(GUI)简单来进行，不需要编写任何程序代码。SimulationX为用户提供一个标准化，规范化和图形化的二次开发平台TypeDesigner：用户不仅可以直接对SimulationX所有模型进行修改，还可以基于Modelica语言的创建新的模型，并能够把用户自己的C代码模型以图形化模块的方式集成进SimulationX软件包。TypeDesignerPage312009|Simpleware新元件类型•定义接口(参数,变量,端口)•定义行为(算法,方程)•联机帮助(HTML),图形用户界面(符号等)目标•设置自己的类型库•直接输入微分方程•现有资源的再利用(调用外部函数)创建新元件Page32•不同的端口类型•获取每个连接所属领域的主要属性•参数(实数,布尔)•变量•初始值•曲线和表格•函数,方块,枚举•数据库连接•重置基类•组(用于属性对话框的设计)端口和元件Page33显达动力科技有限公司对学科库标准元件进行扩展SimulationX通过TypeDesigner工具对标准元件进行扩展，通过添加端口增加元件的主要属性，参数，变量，曲线，函数等等Page342009|Simpleware对已有模型进行封装SimulationX可以对已经建立的模型进行封装，可以自定义其输入和输出端口，参数，变量，曲线，函数等等Page35内容1德国ITI公司概况2SimulationX软件概况3SimulationX功能介绍4软件接口5成功案例6模型演示7典型用户Page36接口MSC.AdamsSIMPACKSimulinkFLUENTProE优化i-SightFRONTIEROptiY模型输出C-代码导出软件提供丰富的软件接口，这也使其模型与CAD，CAM，CAE，CFD，FEA/FEM，MBS及其它软件兼容，为软件间联合仿真提供众多可能。软件接口技术CAD导入AutodeskInventor*.STL模态导入ANSYSPage37Page38显达动力科技有限公司Model.cITI_sFunction.cMatlabmexModel.cITI_sFunction.cITI_Functions.c…C代码输出到Simulink中进行仿真Page39显达动力科技有限公司标准的I/O硬件标准的PC实时OS(拥有RTAI的Linux)Model.cITI_IO.crtlmodule.c通过C代码输出进行实时仿真显达动力科技有限公司Page40产业典型用户汽车制造商及汽车供应商中国一汽,吉利，Audi，BMWgroup，DaimlerChrysler，Bombardier-Rotax，HyundaiMotorCompany，SiemensVDOAutomotive，Takata-Petr，VisteonSystems，Volkswagen，ZFFriedrichshafen，ZFSachs,...工程机械设备AGCOXaverFendt，BakerHughes，DemagMobileCranes，DeutscheGROVE,NewHollandItalia，Putzmeister流体部件与系统Bolenz&Schäfer，BoschRexroth，Bürkert，EatonFluidPower,ETOMagneticAccumulator，Moog，Ognibene...电力，磁力，燃料电池,风力发电系统EBZ,Moeller,Siemens,ETOMAGNETIC,EMZ,中国西门子上海...机器制造EBZDresden,E.C.H.Will,ESM,GEJenbacher,Hasse&Wrede,IRSST,ITRI,KellerGrundbau,Kolbus,WIFAG…船舶，海底操纵系统BombardierTransportation，CaterpillarMotoren，FMCKongsbergSubsea，NationalOilwell，ZFMarine，FMC…航空航天及测试系统Airbus,EatonFluidPower,EADSDeutschland,STNAtlasElektronik,AVL,三院(中国)...国内高等院校上海交通大学，华中科技大学，北京航空天大学，浙江大学，北京理工大学，同济大学，江苏大学，华东船舶学院，大连海事大学…Page41显达动力科技有限公司Page42显达动力科技有限公司汽车工程Page43工程机械Page44显达动力科技有限公司航空航天Page45显达动力科技有限公司船舶工程Page46显达动力科技有限公司能源方面