| 非线性机构动力学 |
为了同时解决特定时域内的结构变形和三维运动动力学问题，FEDEM采用了非线性结构动力学方法。被模拟的机械装配由使用线弹性有限单元模型描述的一个个的零件，并通过线性或非线性的连接副连结在一起。
每个部件在使用基于动态超单元形式作了相应的自由度缩减后，与有限元自由度相关的系统平衡方程被建立起来，并求解。FEDEM利用它独创的单元形式和独有的求解器实现模拟解决方案。这种方法体现了几种超越传统方法的优势：
- 结构与动力学属性之间的相互依赖性可以被自动地解决。
- 因为在方程系统中，应变能采用了隐式表达式，所以时间域求解器在数值上是高度稳定的。
- 一个单一集成的处理方法取代了传统的两个进程处理方法：(A)载荷发生器（来自于物理测试与/或多体动力学模拟）。(B)并行、单独，每个部件的结构分析。
- 这种方法是工程实用方法，逻辑上仿效实际物理样机
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| 完整而高效的工作流程 |
机械装配系统的结构力学、动力学的建模和评估过程是高度集成的。当对一个设计进行验证，并且装配中单独零部件的有限元模型已经生成时，工程师需要按照以下合理的步骤进行：
- 通过导入每个有限元模型建立机械装配，配置部件间的关系、加入连接副、弹簧、阻尼、作用力、控制系统等，指定机械系统的驱动函数。
- 定义并执行动力学时域模拟，FEDEM在运行时域求解器的过程中，自动地把每个单元模型缩减成超单元。这些缩减的模型可以在其他动力学事件和FEDEM模型中重复使用。
- 后处理和结果评定。动力学结果可以从时域求解器里非常容易地获得。结构力学的结果可以从集成的超单元恢复处理器中获得。
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| 高效的用户界面 |
| FEDEM直觉的用户界面提供了一个透过同一个3D图形环境实现建模、求解和后处理的完整的特征组。模型仿真过程中或完成时，动态的结果通过曲线、动画的形式展现给用户。结合快速而稳定的FEDEM求解器，大大促进了工程过程，缩短求解时间，为用户提供清晰、易于理解的装配模型物理行为模拟结果。 |
| 工业标准格式 |
有限元模型需要以NASTRAN *.bdf文件格式输入，以保证与有限元网格划分工具的兼容性。
机械装置的驱动函数可以链接外在的数据，如：MTS RPC III/Pro, nCode DAC or ASCII格式。模拟受到的外在驱动可以通过改变参照关系，方便地从一个事件切换到另一个。
仿真结果动画可以输出为MPEG-1, MPEG-2或AVI格式，以及静态的JPG, PNG, BMP or RGB/IV(仅支持三维格式)格式文件。
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| 超大模型和超长时间历程模拟能力 |
因为采用了创新的结合静态和动态缩减算法的超单元技术，巨型单元数量的有限元模型会非常容易地获得处理。
运动方程仅求解进行超单元缩减后的系统，并且方程的数目与有限元模型的网格数量无关。这就为模拟超常时间历程创造了可能，对于包含大量网格数量的模型亦然。
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| 完整的机械机构库 |
一个全面的机构库确保了从实际模型的物理特性。机构库包括：连接副库（任意非线性）、弹簧、阻尼和摩擦特性、不连续弹簧和阻尼、函数（任意外部数据文件参照关系）、力和控制系统等。所有的机构都有三维图形表现形式，其属性通过用户界面组件可以非常容易地理解。
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| 控制系统 |
为了保证结构动力学系统和控制系统之间的交互作用的精确模拟，FEDEM采用了同步模拟技术。
内部的控制系统包含补偿器和单元控制块库，包含了机械辅助单元的基本模型，如：液压缸、激励器和电驱动系统。
除了内在的控制系统，FEDEM还具有MATLAB/Simulink接口，用于更复杂、高级控制系统的建模。
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| 轮胎和路面模型 |
| 为了实现整车、全路况模拟，FEDEM提供了丰富的轮胎和路面模型。目前，FEDEM支持Delft- Tyre (TNO Automotive)开发的MF-Tyre和SWIFT轮胎模型、COSIN公司开发的FTIR轮胎模型。FEDEM拥有SWIFT轮胎模型的标准轮胎接口(STI)和针对FTIRE轮胎模型的COSIN轮胎接口(CTI)。FEDEM的附加模块提供了完整的Delft-Tyre轮胎库。 |
| 快速构造恢复技术 |
| 结构的结果是在时间域求解的同时，通过一个集成的超单元恢复过程获得。所有单元，及时间增量的分应变和分应力可以通过恢复操作获得。另外，恢复操作可以是针对单独的个体、甚至预定义的选定的时间增量单元组。时间历程概要，如：最大/最小应力，也可以通过恢复操作获得。 |
| 结合nCode的耐久性预测 |
FEDEM提供了与nCode公司的产品FE-Fatigue无缝接口，帮助用户实现机械设备的耐久性评估和预测。
对于选定的单元，a peak-valley extraction在应力和应变从非线性结构动力学方案中恢复过来的同时获得执行。当需要输入到疲劳求解器时，这被用来计算一个rainflow matrix。在分析的过程中，分析结果可以像模型上面的轮廓图一样显示在3维的图形界面中。另外，虚拟应变的估计测量也可以从模型中获得。
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| 复合事件工作循环分析 |
| 不同模拟过程的结果组合可以化合成复合事件工作循环分析。FEDEM直观的用户界面为结果组合和工作循环管理提供了清晰的示图。 |
| 安装平台和操作系统要求 |
Fedem Simulation Software可以在Windows NT/2000/XP系统上运行。根据用户的需要，Fedem的求解器可以在主要的工程平台上运行，比如：HP-UX, SGI-IRIX andSunSolaris操作系统。结果文件格式是跨平台兼容的，FEDEM可以使用64位基于UNIX的超级计算机求解，使用基于Windows平台的电脑建模，调用求解器和后处理程序。
更多、更全面的Fedem Simulation Software模块说明，请参考FEDEM模块介绍。
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发表于 2009-2-11 17:47:17
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